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脂肪酶(EC 3.1.1.3)是生物体内一类重要的代谢酶,它可以催化由不同底物出发的水解和合成反应,在工业领域应用广泛。从自然界中筛选得到脂肪酶产生菌,其发酵产生的酶产量低且酶学性质不稳定,必须经过一系列的技术改造才能获得性状优良的高产菌株。常规诱变育种加上定向筛选、酶分子的定向进化是我国获得性状优良的脂肪酶高产菌株的主要方法。当前发酵工业所使用的高产菌株,几乎都是通过诱变育种而大大提高了生产性能的菌株。诱变育种除能提高产量外,还可达到改善产品质量、扩大品种和简化生产工艺等目的。
本实验利用紫外线作为诱变剂,对假丝酵母1444进行诱变,筛选出高产脂肪酶的诱变株,对其进行稳定性研究,筛选出传代稳定的高产诱变株Z6、Z8,其中Z6酶活比1444提高了1.26倍,Z8提高了1.5倍。对Z6、Z8进行发酵条件以及酶学性状的研究。对Z6、Z8所产脂肪酶的部分酶学性质的研究结果如下:Z6、Z8所产酶作用的最适温度分别为45℃、50℃,最适作用pH为8.0。Z6、Z8脂肪酶的热稳定性与pH稳定性均比1444好。
本文还通过与一种不同来源的微生物脂肪酶作比较,研究了经紫外诱变的粗状假丝酵母Z6产脂肪酶对不同底物水解的相对酶活和水解能力,包括对低级酯、脂肪酸甘油酯和天然油脂的水解。并对粗状假丝酵母Z6产脂肪酶催化玉米油、大豆油和猪油水解反应中的pH值、温度、时间、油/水比、乳化剂用量和Ca2+浓度等影响因素进行了研究,结果表明,在pH值为7.5,温度为45℃,水解反应时间为21h,1/10的油水比,4%油的乳化剂浓度,Ca2+浓度为75 mmol/L时,玉米油和大豆油都有较好的水解率;而催化猪油水解的较佳工艺参数为:反应温度45℃、pH为7.5,时间27h,油水比为1:8、吐温-80的浓度为2%油、Ca2+浓度75mmol/L。