米曲霉单宁酶产酶条件及其应用的研究

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单宁酶能水解单宁的酯键和缩酚酸键,生成没食子酸和葡萄糖;也能水解茶饮料冷却时产生沉淀(“茶乳酪”)中的化合物,广泛应用于茶饮料、啤酒、饲料、化妆品、皮革工业等行业。目前,生产单宁酶的成本还太高,这一方面是因为所选育的菌种产酶量不高,另一方面则可能是因为产酶的诱导条件并非最佳。因此,开展高效诱导菌株产单宁酶工艺的研究,以降低生产成本,对加快单宁酶在工业上的应用有比较现实的意义。本课题对米曲霉单宁酶产酶条件进行了研究,结果表明:除诱导剂1(单宁)外,诱导剂2也能诱导米曲霉产单宁酶。本研究采用国内尚未见报道的新思路来诱导米曲霉产单宁酶:首先用营养较丰富的产菌培养基培养生长旺盛的菌丝体,然后再用含有诱导剂(诱导剂2)的诱导培养基诱导菌丝体产酶,所得的单宁酶活力比直接用含诱导剂的产菌培养基诱导产酶的高1.5倍左右。用该方法产单宁酶的的最适诱导条件为:诱导培养基含1.5%诱导剂2,起始pH 5.0,30℃培养72 h。采用优化的产酶条件所得到的单宁酶活力达167.4 U/mL发酵液,比使用单宁做为诱导剂所得的单宁酶活力高约1.5倍。对米曲霉所产单宁酶的酶学性质进行了初步研究,结果表明,该酶的酶促反应最适温度为42℃,最适pH值为6.5。同时,该酶在50℃以下,pH3.0-7.5范围内均比较稳定。以壳聚糖作为载体,戊二醛为交联剂,采用交联的方法将单宁酶固定。结果表明,酶活力固定率为73.86%;固定化酶的最适酶促反应温度为50℃,比游离单宁酶提高8℃;最适反应pH值为6.0,比游离的向酸性漂移了0.5个单位;对热和pH的稳定性有所提高;对底物的亲和力下降;以没食子酸丙酯作为底物时,固定化单宁酶的半衰期为22.68h。
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