论文部分内容阅读
碱性蛋白酶是一类重要的工业用酶，广泛应用于食品、医药、洗涤剂、皮革、酿酒等行业。当前，食品工业用酶主要来自微生物，尤其是碱性蛋白酶的应用最为广泛。利用碱性蛋白酶水解大豆蛋白可以得到风味好、营养价值高的大豆肽，为筛选用于制备大豆肽的高效、优质的碱性蛋白酶生产菌，并进行大豆肽的工业化生产，本文主要进行了菌种的选育、摇瓶条件及发酵罐条件下发酵条件的优化等方面的研究。首先，从全国各地136个盐碱地土样中分离出50株菌，挑选出透明圈较大的菌株20株，然后进行酪蛋白平板初筛和实验室摇瓶复筛，筛选出1株高产碱性蛋白酶菌株PY41。通过对菌株PY41的形态学特征、生理生化特性、16S rDNA序列和gyrB基因序列的研究测定数据综合分析，鉴定菌株PY41为高地芽孢杆菌（Bacillusaltitudinis）。将PY41菌株的发酵后的粗酶液进行SDS-PAGE和蛋白酶活性条带染色，确定该蛋白酶相对分子质量为26k。研究了不同培养基组分和发酵条件对高地芽孢杆菌PY41发酵产酶的影响。在单因素试验的基础上，选取蔗糖含量、豆粕含量、初始pH值三个因素为自变量，以产生的蛋白酶活力为指标，进行了三因素三水平的响应面试验。优化后的高地芽孢杆菌PY41的发酵培养基组成为：豆粕6%，蔗糖5%，葡萄糖2%，CaCl20.07%，MgSO40.04%，KCl0.03%，吐温-800.05%。在温度为37°C，初始pH值为10.0，摇床转速300r/min的条件下发酵5天，发酵所产碱性蛋白酶的酶活力达到1207U/mL。在摇瓶发酵的基础上，对10L发酵罐条件下高地芽孢杆菌PY41和地衣芽孢杆菌20203产碱性蛋白酶的发酵工艺进行了优化，得到最佳工艺参数为：装液系数0.6，接种量5%，温度34°C，转速300r/min，pH值维持在9.5-10.0，溶解氧维持在25mg/L-35mg/L。在此工艺条件控制下，高地芽孢杆菌PY41和地衣芽孢杆菌20203的酶活力分别为1132U/mL和1876U/mL，比优化前提高了53.2%和130.5%。