欢迎来到专业的尚善文档网平台! 工作总结 工作计划 读后感 发言稿 心得体会 申请书大全 思想汇报 述职报告
当前位置:尚善文档网>作文大全 > 高温木质素分解菌产酶条件的优化

高温木质素分解菌产酶条件的优化

时间:2022-04-08 08:33:01 浏览量:

材料与方法

1.1 材料准备

从南京师范大学泰州学院微生物实验室分离一株高温木质素分解菌,已进行16S rDNA测序,确定为假单胞菌属的绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa,编号M-2)。从斜面中挑取一环接种到LB液体培养基中,55℃条件下摇床活化48h,然后取1mL菌悬液接种到LB液体培养基中,培养至OD600值为0.6制备种子液,备用。LB(产酶培养基)培养基配方为:蛋白胨10g,酵母提取物5g,NaCl10g,加热至溶解,用NaOH调pH至7.0,加去离子水定容至1L,并在121℃高压下蒸汽灭菌30 min。

1.2 单因素试验设计

(1)碳源优化:在产酶培养基中以秸秆、葡萄糖、玉米粉、木质素、淀粉(10g/L)为碳源,将种子液按1%的接种量接入培养基中,55℃,160 r/min振荡培养48 h,进行漆酶活力测定;

(2)氮源优化:在确定最佳碳源后,固定碳源,以酒石酸铵、酵母提取物、蛋白胨、硫酸铵、牛肉膏(5g/L)为氮源。将种子液按1%接种量接种,55℃,160 r/min振荡培养48 h,进行漆酶活力测定。

(3)初始pH值:在确定最佳碳源、氮源后,将发酵基础培养基的初始pH值分别调为4、5、6、7、8、9,将种子液按1%的接种量进行接种,55℃,160 r/min振荡培养48 h,进行漆酶活力测定。

(4)培养温度:在确定了最佳碳氮源、氮源、初始pH值条件下,设置菌株的发酵温度分别为40、45、50、55、60℃,并按照1%的接种量进行接种,55℃,160 r/min振荡培养48 h,进行漆酶活力测定。

(5)发酵时间:对以上各因素优化后,选择最佳的培养条件,将种子液同样按照1%的接种量进行接种,160 r/min振荡培养24 h后,每隔12 h取样进行漆酶活力测定。

1.3 测定项目与方法

培养结束后,取适量的培养液,在4000 r/min条件下,离心10min,取上清液进行漆酶的测定。测定方法为:20 mL 的反应体系中加入18.6 mL 的50 mmoL/L 的乙酸- 乙酸钠缓冲液(pH 4.5),将其在25℃预热10 min 后,加入0.4 mL 的10 mmoL/L的愈创木酚和1 mL的粗酶液,在反应温度为25℃时,测定465 nm处吸光度的增加。

酶活力定义为:每分钟内氧化1.0 μmol的愈创木酚所需酶量为一个酶活力单位。

1.4 数据处理

用Excel2007对试验数据进行基本计算,SPSS18.0进行统计分析,不同处理间的差异显著性用单因素方差分析进行比较。

2 结果与分析

2.1 碳源对发酵液中漆酶活性的影响

在设置不同碳源,将种子液按1%的接种量接入培养基中,55℃,160 r/min振荡培养48h后。漆酶在以葡萄糖为碳源的培养基中活性最高,达到110.23U/mL。因此,选用葡萄糖作为最优碳源进行后续优化。

2.2 氮源对发酵液中漆酶活性的影响

在以葡萄糖为碳源后,设置不同氮源,将种子液按1%的接种量接入培养基中,55℃,160r/min振荡培养48h后。漆酶在以牛肉膏为碳源的培养基中活性最高,达到105.67U/mL。因此,选用牛肉膏作为最优氮源进行后续优化。

2.3 初始pH对发酵液中漆酶活性的影响

在碳源、氮源后,设置不同的初始pH,将种子液按1%的接种量接入培养基中,55℃,160r/min振荡培养48h后。漆酶在以pH为6的培养基中活性最高,达到120.13U/mL。因此,选用初始pH为6进行后续优化。

2.4 培养温度对发酵液中漆酶活性的影响

由图1可知,在碳源、氮源和初始pH后,设置不同的培养温度,将种子液按1%的接种量接入培养基中,160r/min振荡培养48h后。漆酶在以培养温度为45℃的條件下活性最高,达到117.23U/mL。因此,选用培养温度为45℃进行后续优化。

2.5 培养时间对发酵液中漆酶活性的影响

由图2可知,在碳源、氮源、初始pH和培养温度后,设置不同的培养时间,将种子液按1%的接种量接入培养基中,160r/min振荡培养。漆酶在以培养时间为48h时活性最高,达到121.24U/mL。

3 结论

通过对高温木质素分解菌在碳源、氮源、培养基初始pH、发酵时间和发酵温度等5个单因素方面进行优化,获得高温木质素分解菌产漆酶的最优培养条件。最终确定最优的碳源葡萄糖、氮源为牛肉膏、pH为6、培养温度为45℃、发酵时间为48h。经过单因素条件的优化来制备发酵液和菌剂,为后续农作物秸秆和园林有机废物的降解提供了帮助。

[参考文献]

[1] 曲音波.木质纤维素降解酶与生物炼制[M].北京:北京化学工业出版社,2011.

[2] 李成翠,李术娜,朱宝成.高活性木质素降解菌株T-8的分离、筛选与鉴定[J].河北农业大学学报,2010(06).

[3] 张亮,林宁,阚立.高温木质素分解菌的分离、纯化及鉴定[J].安徽农业科学,2015.

[4] 张亮,林宁,杜茜,等.农作物秸秆高温堆肥生产有机肥及肥效研究[J].贵州农业科学,2015(07).

推荐访问: 木质素 分解 高温 优化 条件