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微生物谷氨酰胺转胺酶(蛋白质-谷氨酸-γ-谷氨酰胺转移酶,EC2.3.2.13,Microbial transglutaminase,简称MTG)能催化蛋白质分子内或蛋白质分子间的交联,从而改变各种蛋白质的功能性质,在食品、化妆品、制药等工业领域具有广阔的应用前景。研究微生物发酵法生产谷氨酰胺转胺酶的历史较短,还存在多方面的问题,如菌种易退化、菌株产酶低、酶活不稳定等等。解决这些问题的方法包括筛选高产的菌种,选择适宜的培养基成分,优化微生物谷氨酰胺转胺酶发酵生产的各种培养条件,找出影响微生物合成谷氨酰胺转胺酶的关键因素等,以提高发酵水平,奠定微生物谷氨酰胺转胺酶的工业化生产基础。 本文以实验室保藏的链霉菌Streptomyces sp.HS-1为出发菌株,以提高酶活为主要研究目标,以摇瓶发酵为主,主要研究的内容有:第一,以链霉菌HS-1为出发菌株,筛选产谷氨酰胺转胺酶的高产菌株及对菌株保藏方法的研究;第二,在微生物谷氨酰胺转胺酶初始发酵培养基中添加各种单因子物质对谷氨酰胺转胺酶酶活力的影响;第三,不同豆饼粉对微生物谷氨酰胺转胺酶酶活力的影响;第四,利用SAS软件对微生物谷氨酰胺转胺酶发酵培养基的优化;第五,微生物谷氨酰胺转胺酶的10L发酵罐的小试实验。通过研究,其主要结果如下: 1.通过高氏一号平板和斜面培养,最后发酵测酶活,从300个随机挑取的菌落中筛选出酶活最高的菌株,标号为HS-2。对HS-2菌株进行保藏,采用了斜面保藏法、甘油管保藏法和冷冻干燥管保藏法3种方法,并对这三种方法的保藏效果进行了比较,得出冷冻干燥管保藏法效果最好,保藏时间最长,且酶活失活最少。 2.对链霉菌Streptomyces sp.HS-2发酵培养基进行单因子添加实验。分别研究了玉米浆、Zn2+、各种表面活性剂及各种油脂对微生物谷氨酰胺转胺酶的影响。实验表明,玉米浆作为补充氮源,能提高菌株的产酶能力及微生物谷氨酰胺转胺酶的酶活力,其最适添加量为12ug/mL。发酵培养基中添加0.1ug/mLZn2+时对酶活有一定的提高作用,各种表面活性剂如吐温20、吐温80、EDTA、SDS、X-100,以及豆油和菜油,都不利于微生物谷氨酰胺转胺酶酶活的提高,相反,还会对菌株产酶和酶活力产生抑制作用。 3.以豆饼粉的高压酸水解物作为产微生物谷氨酰胺转胺酶菌株的氮源,能使菌株的生长能力和产酶能力得到提高,但是不同来源的豆饼粉对产微生物谷氨酰胺转胺酶菌株的生长和产酶作用也不同。实验结果表明,挪威豆饼粉的高压酸