青霉菌P6产木素过氧化物酶的发酵条件优化

摘要

木素降解是地球上碳素循环的限速过程，是植物纤维素材料有效利用的关键步骤。催化木素降解的酶有木素过氧化物酶(Ligninperoxidase，简称LiP)、锰过氧化物酶(Manganeseperoxidase，简称MnP)和漆酶(Laccase)。其中LiP是木素降解的关键酶，并能降解一些多环芳烃类化合物。青霉菌P6是本实验室选育得到的一株具有高降解褐煤活性的菌株，研究发现其能分泌胞外LiP，及少量MnP。本论文进一步研究P6产生LiP和MnP的情况，并优化其产LiP的最佳发酵参数。　　首先研究了P6在天然培养基-稻米糠、玉米糠、麦糠和合成培养基GMY中产酶情况，结果表明MnP的酶活较低，LiP的活力较高，且麦糠是产LiP较理想的底物。随后通过单因素方法研究了添加苯甲醇和MnSO4对酶活的影响，结果表明MnSO4对酶活有较大的提高；研究了初始pH、装液量和温度对酶活的影响，结果表明pH4.8、装液量100mL/500mL和温度28℃的条件有利于酶活的提高。进一步用正交试验方法对MnSO4添加量、麦糠含量和培养基pH进行了详细研究，结果表明麦糠含量和pH对酶活有显著的影响，MnSO4影响不显著，在试验范围内最高酶活达到了2.69U/mL。在此基础上通过单及双因素回归试验确定了麦糠和MnSO4的最佳用量分别为5％和5.66mM。最终得到了在孢子接种量1.1×106孢子/mL下P6产LiP的最佳发酵条件为，培养时间8d，初始pH4.8，装液量100mL/500mL；最佳培养基组成为麦糠5％，MnSO45.66mM。　　按照摇瓶试验的最佳发酵参数进行了10L发酵罐的小试放大试验，发酵时间4天，酶活表现为先上升，后下降的过程，在发酵时间为76.5h，pH为6.0时酶活最高达到3.03U/mL。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2降解木素的微生物和降解机制

1.3木素过氧化物酶的生产和研究状况

1.4本研究的意义和目标

第二章材料与方法

2.1菌株

2.2菌种保藏和复壮

2.3发酵培养

2.4小试放大

2.5实验设计和数据整理

第三章菌种活化和产MnP研究

3.1前言

3.2结果与讨论

3.3小结

附图

第四章产木素过氧化物酶条件的优化

4.1前言

4.2结果与讨论

4.3小结

第五章小试放大试验

5.1前言

5.2结果与讨论

5.4小结

第六章结论

参考文献

致 谢

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