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响应面法优化巨大芽孢杆菌Y103产普鲁兰酶的培养条件

2021-05-07赵丹霞林敦尖冉继伟

中国酿造 2021年4期

陈 辉,赵丹霞,林敦尖,冉继伟,刘 辉*

(广东产品质量监督检验研究院,广东 佛山 528300)

普鲁兰酶(EC 3.2.1.41)是一种重要的淀粉脱支酶,已经被广泛应用到水解支链淀粉,糖原和其他含有α-1,6糖苷键的支链多糖中[1]。普鲁兰酶根据底物特异性和水解产物的不同可以分为五大类:(i)I型普鲁兰酶(EC 3.2.1.41);(ii)II型普鲁兰酶(EC 3.2.1.41),除了水解普鲁兰糖中的α-1,6糖苷键,还能水解淀粉中的α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键;(iii)新普鲁兰酶(EC 3.2.1.135);(iv)异普鲁兰酶(EC 3.2.1.57);(v)普鲁兰糖水解酶III型(EC 3.2.1-)[2-3]。

普鲁兰酶在工业生产中有着广泛的应用。到目前为止,报道的产普鲁兰酶的微生物种类繁多,主要为芽孢杆菌属,如Bacillus cereus,Bacillus subtilis和Paenibacillus,其普鲁兰酶酶活经过优化后分别达到1.18 U/mL,1.36 U/mL和11.1 U/mL[4-6]。关于巨大芽孢杆菌产野生普鲁兰酶的报道较少,有报道在大肠杆菌中成功克隆表达了巨大芽孢杆菌中的普鲁兰酶基因[7]。目前已发现的普鲁兰酶大多数是酸性普鲁兰酶,碱性普鲁兰酶却鲜有报道,碱性普鲁兰酶添加到洗涤剂中可以极大提高洗涤效果,特别是针对淀粉类污渍[8]。现已报道的产碱性普鲁兰酶的微生物有AlkalophilicBacillussp.S-1,AlkalophilicBacillussp.KSM-1876,Pseudoalteromonassp.M25[9-11]。

已有研究表明,普鲁兰酶与淀粉酶一起作用,可以高效协同的完全水解淀粉得到麦芽三糖和麦芽四糖[12],有研究报道关于产麦芽六糖的α-淀粉酶[13-14],未见有报道关于产麦芽六糖的普鲁兰酶。本研究在云南省昆明市玉米秸秆腐殖质土壤中筛选分离鉴定得到一株产碱性普鲁兰酶的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),该普鲁兰酶可作用于普鲁兰糖得到麦芽六糖。本研究通过单因素和响应面优化试验对巨大芽孢杆菌培养基成分和发酵条件进行优化,以期得到产普鲁兰酶最佳培养条件,为普鲁兰酶的开发和应用奠定基础。……

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