黑曲霉产木聚糖酶的固态发酵条件优化

[目的]研究培养基组成和培养条件对黑曲霉固态发酵产木聚糖酶的影响。[方法]以木聚糖酶酶活为评价指标,利用单因素试验和L9(34)正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基组成、pH值、培养时间、培养温度和接种量对黑曲霉产生木聚糖酶的影响。[结果]最佳培养基组成为:麸皮与玉米芯质量比5∶3,(NH4)2SO4、KH2PO4、CaCl2和MgSO4相对于固体料的质量百分数分别为1.0%、0.2%、0.1%和0.1%),料液比1∶1.7;最优培养条件为:pH值7.5、培养温度28℃、培养时间60h,其间翻曲2～3次;在此工艺条件下,木聚糖酶的活力可达14698.21IU/g。[结论]该优化条件为木聚糖酶的工业化生产和应用提供了依据。

木聚糖酶的研究进展及其应用

综述了木聚糖酶在饲料、食品、造纸及能源等领域的应用现状与研发热点,展望了木聚糖酶的应用前景。

黑曲霉XZ-3S产木聚糖酶固态发酵条件的研究

以木聚糖酶活性为评价指标,利用单因素试验和L9(34)正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基组成及初始pH值、培养时间、培养温度、接种量等对木聚糖酶的影响。结果表明,培养基组成为(麸皮∶玉米芯=5∶3)、(NH4)2SO41.0%、KH2PO40.2%、CaCl20.1%、MgSO40.1%、聚山梨酯40 0.4%(均为相对于固体料的质量百分数)料水比例1 g∶1.7 mL;最优培养条件为三角瓶体积150 mL、接种量1.0%(孢子悬液,孢子浓度5×107个/mL)、pH值7.0、培养温度28℃、培养时间65 h,其间翻曲2～3次,在此工艺条件下,木聚糖酶的活性达27 638.71 IU/g。

黑曲霉XZ-3S木聚糖酶Xyn ZF-1基因克隆和序列分析

利用RT-PCR技术从黑曲霉XZ-3S中扩增并克隆了木聚糖酶(Xyn ZF-1)基因的cDNA片段,测序结果表明,Xyn ZF-1基因核苷酸序列阅读框全长678bp,编码225个氨基酸,推测分子量为24.06ku,等电点为5.20。以XZ-3S基因组DNA为模板扩增Xyn ZF-1的DNA序列,该序列仅存在一个内含子,长度为68bp。成熟肽基因推导的氨基酸序列与其他微生物来源的木聚糖酶一级结构进行比较,同源性最高达到了89.47%。系统进化树分析该酶属于G/11族糖基水解酶。又进一步对Xyn ZF-1二级结构进行了分析,并通过SWISS-MODEL预测了该酶的三维结构。

酸性木聚糖酶固态发酵条件与粗酶性质研究

利用单因素和正交试验对实验室选育的黑曲霉XZ-3S（Aspergillus niger XZ-3S）菌株的发酵条件进行了研究。得到试验因素的产酶条件为天然原料麸皮与玉米芯的比例为5∶3,接种量1.0%（孢子悬液,孢子浓度5×107个/mL）,料水比例1∶1.7,培养基初始pH值为7.5,培养温度28℃、培养时间65h,其间翻曲2~3次,在上述条件下木聚糖酶的活力可达23612.38IU/g干曲。酶学性质初步研究显示,酶的最适反应温度和pH值分别为50℃和5.0,低于50℃、pH3.0~8.0酶稳定。

乳糖诱导木聚糖酶基因在大肠杆菌中的可溶性表达

以构建好的大肠杆菌工程菌BL21(DE3)/xylanase为研究对象,研究了以IPTG和乳糖作为诱导剂时重组蛋白的表达规律。在摇瓶发酵条件下研究了诱导剂浓度、诱导时机、诱导培养时间和诱导培养温度对目标蛋白表达的影响。实验结果表明,乳糖作为诱导剂时,重组菌产酶活力33.9 U/mg略高于IPTG作为诱导剂时重组菌产酶活力28.10 U/mg,这为乳糖作为诱导剂应用于重组大肠杆菌生产木聚糖酶提供了参考依据。