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基于响应面法优化HY15发酵生产β-环糊精葡萄糖基转移酶的发酵条件1)

2012-06-13曹冬梅胡耀辉

东北林业大学学报 2012年1期

曹冬梅 胡耀辉

(吉林农业大学,长春,130118)

环糊精葡萄糖基转移酶(简称为CGTase,E.C.2.4.1.19)是一种具有几种催化功能的多糖类合成酶[1],能作用于淀粉和其它 α-1,4-葡聚糖合成非还原性的麦芽低聚糖即环糊精(CD),因连接葡萄糖基数(分别为6、7、8 个)不同而分别称为 α-、β-和 γ-CD[2]。环糊精具有内疏水外亲水的筒型结构,因此,它们能与许多疏水化合物或功能基团形成包合物[3],从而改变这些被包结物质的溶解度、挥发性及化学反应性能等理化性质,因而在食品、化妆品、医药卫生、农业、轻工、化工、石油、冶金、环保以及分析化验等诸多领域有着广泛的应用[4-5]。这使得CGTase的生产研究具有重大意义。目前,国内外对CGTase和CD的需求量逐年增加,但是因为菌种产酶量不高,生产成本过高,限制了它们的扩大生产和应用[6-7]。本研究从长白山温泉泥土中分离筛选到1株以产β-CD为主的高温菌株HY15。通过Plackett-Burman 和响应面设计方法[8-9],对产 β-CGTase的高温菌株HY15培养基成分进行优化,研究其发酵产酶的最佳工艺条件,为发酵大规模生产β-环糊精葡萄糖基转移酶提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

发酵菌株:高温菌株HY15,由吉林农业大学食品科学与工程学院实验室在长白山温泉泥土中筛选保存。

种子培养基:蛋白胨10 g/L,酵母粉5 g/L,盐溶液10 g/L,pH 值7.0。

基础培养基:糊精 10.0 g/L,糖蜜 10.0 g/L,玉米浆 20.0 g/L,酵母浸出粉 10.0 g/L,K2HPO41.0 g/L,MgSO40.2 g/L,Na2CO30.2 g/L,微量元素 0.5 g/L,NaCl 5 g/L,pH 值 7.0。

化学试剂均采用国产分析纯。

1.2 仪器与设备

DELTA 320型pH计,梅特勒—托利多有限公司;TGL-16G台式离心机,上海菲恰尔分析仪器有限公司;DL-CJ-IND超净工作台,北京市东联哈尔仪器制造有限公司;数显恒温水浴锅,北京意成东方科技有限公司;UV-1700 PharmaSpec型紫外可见分光光度计,日本岛津;DSH2-300恒温培养振荡箱,江苏太仓市实验设备厂。……

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