麦芽糖高转化率菌种选育及其在海藻糖纯化中的应用

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海藻糖生产方法主要有微生物抽提法、发酵法和酶合成法等,其中酶合成法以其海藻糖的高转化率逐步得到行业的注目。用于酶合成法的海藻糖转化酶较多,其中海藻糖合酶能以麦芽糖作为底物转化海藻糖,具有很强的专一性,只作用于麦芽糖生成海藻糖,海藻糖产率较高,是工业化生产海藻糖的理想方法。但是海藻糖合酶的酶解产物中存在未转化的麦芽糖,由于它的化学结构与海藻糖相似性很高,常规的方法分离难度较大,生产成本高,而且还影响海藻糖的纯度。因此研究一种经济高效的去除酶解液中的剩余麦芽糖的方法十分必要。本研究通过复合诱变方法选育耐高渗麦芽糖高转化率酵母菌菌株,将诱变菌株应用于纯化海藻糖工艺中得到了高纯度的海藻糖。该方法作为一种新的酶法生产海藻糖的纯化方法,简化海藻糖纯化工艺并降低生产成本。本研究得到的结论如下:1.以麦芽糖转化率较高的酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae,Angel)作为出发菌株,利用紫外线与亚硝基胍复合诱变方法进行麦芽糖高转化率的菌株诱变,获得了3株优良突变菌株,即G-4B4、E-14A5、G-4C3,三株诱变菌株发酵海藻糖合酶酶解液48h后,麦芽糖转化率分别为85.03,86.03%和87.37%,比原始菌株提高了大约4.7倍。2.以突变酵母菌株G-4C3为研究对象,在确定酵母浸粉浓度1.8g/L,pH5.5的条件下,通过单因素试验和响应面试验对该菌株的培养基进行了优化。通过响应面优化试验确定培养基中各金属离子浓度为磷酸二氢钾1.07g/L,硫酸镁1.87g/L,硫酸铁0.14g/L。3.突变菌株G-4C3在模拟海藻糖合酶酶解液中,于28℃,120rpm条件下发酵48h后,海藻糖最终浓度达到96.69%,菌株纯化海藻糖效果良好。
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