a-淀粉酶发酵的生产工艺
实验6:a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

糖化淀粉酶
葡萄糖
Hale Waihona Puke 遇碘显蓝色 枯草杆菌淀粉 5ml注射器
a-淀粉酶的固定化 可溶性淀粉溶液 KI-I2溶液
反应柱 固定化酶
筛板 气门心 夹子
收集流出液, 收集流出液,鉴定
1.如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有淀粉酶?
◦ 可在试管中加入1ml可溶性淀粉,再加几滴淀粉酶柱流出 液,保温几分钟后用碘液检验。如仍显蓝色,则流出液中 没有淀粉酶了。
直接使 用酶
酶既能与反应物接 触,又能与产物分 固定化 离,同时,固定在 酶 载体上的酶还可以 被反复利用
将酶固定化的方法
包埋法
将酶包埋在细微网格里
交联法 将酶相互连接起来 吸附法 将酶吸附在载体表面上
实验原理:用吸附法将a-淀粉酶固定在石英砂上, 一定浓度的淀粉溶液经过固定化酶柱后,可使淀粉 水解成糊精,用淀粉指示剂溶液测试,流出物呈红 色表明水解产物糊精生成
淀粉
α-淀粉酶
糊精
遇碘显红色
β淀粉酶
麦芽糖
四月卷----(二) 二 四月卷
直接使用酶和固定化酶的优缺点
类型 优点 催化效率高 低耗能 低污染 不足 对环境条件非常敏感,容易 失活;溶液中的酶很难回收, 不能被再次利用,提高了生 产成本;反应后酶会混在产 物中,难分离 在生产实践中,很多产物 的形成都通过一系列的酶 促反应才能得到的 难以一次性固定化多种酶
2.耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途?
◦ 可以在高温下使淀粉快速水解,而且酶不会因高温上而失 活,所以可在一些需要高温加热同时又要水解淀粉的反应 中使用。
a—淀粉酶 淀粉酶 (1)在a----淀粉酶的固定化过程中 首先要在烧杯中将 淀粉酶的固定化过程中,首先要在烧杯中将 在 淀粉酶的固定化过程中 于 4ml蒸馏水中 再将 石英沙 加入上述烧杯中 不时搅拌 蒸馏水中,再将 加入上述烧杯中,不时搅拌 不时搅拌30min , 蒸馏水中 再将5g 随后将烧杯中的物质装入1只下端接有气门芯并 随后将烧杯中的物质装入 只下端接有气门芯并 中, 最后用10倍体积的蒸馏水洗涤此注射器 倍体积的蒸馏水洗涤此注射器,除去那 最后用 倍体积的蒸馏水洗涤此注射器 除去那 用夹子封住的注射器 .. 些 未吸附的游离的淀粉酶 (2)请你设计一个实验证明洗涤固定化淀粉酶柱的流出液 ) 中已经没有淀粉酶了,写出实验设计思路 写出实验设计思路. 中已经没有淀粉酶了 写出实验设计思路
微生物工程、发酵工程复习题

第一篇微生物工业菌种与培养基一、选择题2.实验室常用的培养细菌的培养基是()A 牛肉膏蛋白胨培养基B 马铃薯培养基C 高氏一号培养基D 麦芽汁培养基3.在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种()培养基A 基础培养基B 加富培养基C 选择培养基D 鉴别培养基7.实验室常用的培养放线菌的培养基是()A 牛肉膏蛋白胨培养基B 马铃薯培养基C 高氏一号培养基D 麦芽汁培养基8.酵母菌适宜的生长pH值为()A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.59.细菌适宜的生长pH值为()A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.510.培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二醇等产品。
A 枯草芽孢杆菌B 醋酸杆菌C 链霉素D 假丝酵母二、是非题1.根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力( )2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。
()3.在最适生长温度下,微生物生长繁殖速度最快,因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。
()4.液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源( ).5.种子的扩大培养时种子罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的生长速度、产物品种、生产规模等()6.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的.()7.亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变,尤其适合于诱发营养缺陷型突变株,有”超诱变剂”之称.9.参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。
()三、填空题1.菌种扩大培养的目的是。
2.进行紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为,放线菌为 ,霉菌为 .3.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_ ___、__ __、__ __、___ ___、__ __和____ ___。
4.碳源物对微生物的功能是__ __和__ __,微生物可用的碳源物质主要有___ _、___ _、__ _、__ _、__ __等。
a-淀粉酶发酵的生产工艺

武汉轻工大学设计α-淀粉酶的发酵生产工艺系部食品科学与工程学院专业粮食工程班级粮工1002姓名郑开旭学号100107502指导教师易阳2013年6月9日设计α-淀粉酶发酵的生产工艺摘要:α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前,α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
本次设计的淀粉酶发酵,分别以玉米粉为碳源,以豆饼为氮源,以BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出了生产工艺流程图,详细的介绍了α-淀粉酶的生产工艺。
关键词:α-淀粉酶;工艺设计;发酵正文:α-淀粉酶的生产工艺1 α-淀粉酶的生产方法1.1生产方法的选择枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α-淀粉酶菌种,国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。
我们从BF7658出发,用紫外光及化学药品反复交替诱变,选育适用于固体发酵的新菌体BF7658—1。
该菌为短杆状,革兰氏阳性,两端钝园,在肉汁表面可生成菌膜,在培养基上菌落呈乳白色,表面光滑、湿润、略有光泽,用碘液试之,菌落周围呈透明圈。
∙固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α-淀粉酶将菌种接种于马铃薯琼脂斜面,37℃培养三天,然后转接到种子液体培养基上(豆饼粉、玉米粉、酵母膏、蛋白胨火碱、水等),摇瓶培养一定时间,当菌体进入对数生长期时,以0. 5%接种量接入固体培养基(麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水;ph=7左右,常压汽蒸一小时,冷却到38~40℃)在厚层通风制曲箱内,通风保持37~42℃,培养48小时出曲风干。
麸曲用1%食盐水3~4倍浸泡,3小时后过滤,调节滤液pH=8,加硫酸铵溶液沉淀酶,经离心,用浓酒精洗涤脱水,40℃烘干、磨粉即为成品。
∙深层发酵法生产α-淀粉酶斜面菌种制法同前。
将试管斜面菌种接种到马铃薯茄子饼斜面(培养基同前种子培养基),37℃培养三天,使之形成芽孢,以提高种子的稳定性。
α-淀粉酶的生产工艺流程

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a-淀粉酶的生产工艺

a-淀粉酶的生产工艺
淀粉酶是一类能够水解淀粉并将其转化为糖类的酶。
它广泛用于食品、饲料、纸浆、
发酵等行业中。
1. 酶菌的选育和培养
淀粉酶可由多种细菌、真菌和原生动物合成,其中最常用的是泌秀菌和枯草芽孢杆菌。
选用高产菌株和适合生产的菌株进行发酵,产生高效淀粉酶。
2. 发酵工艺
发酵工艺是淀粉酶生产的关键步骤。
其主要过程是菌种培养、接种、发酵、分离等。
泌秀菌的发酵条件为温度35℃-42℃,pH为6.0-7.0,培养液中含有可溶性淀粉、氮源、
矿物质以及适量的辅助物质,如表面活性剂等。
枯草芽孢杆菌的发酵条件为温度37℃-55℃,pH为6.5-7.5,培养液中含有可溶性淀粉、氮源和矿物质等。
3. 酶液的提取和纯化
对发酵液进行酶液的提取和纯化,可以采用离心、过滤、超滤、稳态层析等方法。
离
心可将大颗粒杂质和沉淀物去除。
过滤和超滤可去除小颗粒杂质和未溶解物质。
稳态层析
能够去除其他蛋白质等酶外蛋白。
为增强淀粉酶的稳定性,可以将其进行稳定化处理。
稳定化的方法包括添加保护剂、
离子交换、交联、酯化等。
保存时,应避免酶液暴露在空气中、光照下或高温中。
一般情
况下,淀粉酶的保存温度应低于0℃。
总之,淀粉酶的生产工艺涵盖了选育和培养酶菌、发酵、酶液的提取和纯化、稳定化
和保存等多个环节。
只有采取稳定的生产工艺和高效的酶菌,才能获得高质量的淀粉酶产品。
实验二α-淀粉酶的初步纯化

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四、实验方法
发酵液的预处理
将发酵液收集起来,过滤滤去菌体,收集
滤液,测量其体积。取5 mL出来留作淀粉 酶的活力测定,剩余发酵液则进行初步纯化。
在剩余发酵液中加入CaCl2 和Na2HPO4 各 0.8%-1%进行絮凝作用,并加热到55~60 ℃ 处理30 min,以破坏蛋白酶,促使胶体凝聚 后再过滤,收集滤液,测量其体积,并测酶
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三、仪器和试剂
仪器:
分光光度计、恒温水浴锅(控温精度±0. 1℃)、 干燥箱、离心机、移液管、试管、烧杯、容量瓶、 玻璃棒、三角瓶、秒表、标签、培养皿、量筒、 漏斗、中速滤纸。
试剂:
碘、碘化钾、 α-淀粉酶制剂、磷酸氢二钠、柠 檬酸、盐酸、可溶性淀粉(湖州展望化学药业有 限公司)、氯化钙、磷酸氢二钠、硫酸铵、乙醇。
医药、分析、科研
浓缩
浓缩
(蒸发、超滤、沉淀)
分离纯化
浓缩液 配方
(离心、沉淀、膜分离、 层析、电泳、萃取、结晶)
配方、制剂
干燥 液体酶
干燥 液体酶
固体酶
固体酶
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二、实验原理
α-淀粉酶是一种胞外酶,胞外酶的初步分 离纯化通常是将发酵液经过预处理后采用 过滤或离心的方法将酶液与菌体分离,然 后在酶液中加入(NH4)2SO4 盐析沉淀获得 酶泥,最后干燥即可。
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二、实验原理
在酶的分离纯化过程中,每步都需要测定 酶活力、体积,以计算酶的总活力和比活 力,进而计算酶活力回收率和纯化倍数, 以监测每步纯化步骤中酶的回收和纯化效 果,从而可以判断每步所使用的纯化手段 是否适宜目的酶的分离。
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淀粉酶生产工艺

淀粉酶生产工艺淀粉酶作为一种重要的工业酶,广泛应用于食品、医药、饲料、糖化、纺织、皮革等领域。
下面将主要介绍淀粉酶的生产工艺。
淀粉酶的生产工艺通常分为两个步骤:种子培养和发酵生产。
1. 种子培养淀粉酶的种子一般由菌丝体制备而得,种子菌株的选取非常重要。
首先,从土壤、植物、食品中分离得到淀粉酶产生菌株,并经过传代培养筛选出优良菌株。
然后,选择合适的培养基进行菌株的预培养,以获得高活性和高产量的种子菌株。
培养基的选择要考虑到菌株的特性和经济性。
在种子培养过程中,通常采用摇瓶培养或容器培养的方式,控制好温度、pH值和氧气供应等条件,优化菌株的生长。
2. 发酵生产种子培养完成后,将种子菌株接种到大型发酵罐中进行发酵生产。
发酵过程需要控制好发酵温度、pH值、氧气供应和添加剂的投放等条件。
温度:淀粉酶的产生通常在30-50°C之间,具体温度要根据菌株的特性来确定。
温度过高或过低都会影响酶活性和产量。
pH值:淀粉酶一般在中性或微酸性环境下活性最高,一般在pH 5.0-7.0 的范围内进行发酵。
氧气供应:氧气供应对淀粉酶的产生有重要影响,因为淀粉酶属于需要氧气的好氧菌株。
因此,在发酵过程中需要控制好氧气的供应,提供充足的氧气以促进酶的产生。
添加剂:为了提高淀粉酶的产量和稳定性,常常会在发酵过程中添加一些助产剂或诱导剂,如优质动物蛋白、磷酸盐和氨基酸等。
这些添加剂能够提供菌株合成淀粉酶所需的营养物质,增加产酶能力。
发酵时间一般为24-72小时,根据菌株的生长速率和淀粉酶产量进行调整。
发酵过程中,可以通过监测酶活性和生物量的变化来掌握发酵的进程和产酶情况。
在发酵结束后,可通过离心、超滤等技术手段将淀粉酶提取和分离出来,经过加工和精制,最终得到纯净的淀粉酶产品。
综上所述,淀粉酶的生产工艺主要包括菌株的培养和发酵生产两个步骤。
通过控制好培养条件和发酵参数,能够提高淀粉酶的产量和质量,达到产业化生产的要求。
淀粉经a淀粉酶作用后的主要产物

淀粉经a淀粉酶作用后的主要产物
淀粉是植物体内储存能量的重要形式,是由α-葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接而成的多糖。
淀粉酶是一类能够催化淀粉分解的酶,可以将淀粉分解为较小的糖分子,其中主要产物包括葡萄糖、麦芽糖和低聚糖。
淀粉酶通过水解作用将淀粉分解为葡萄糖。
淀粉是由两种不同的多糖组成的:支链淀粉和直链淀粉。
支链淀粉由于其分支的存在,使得淀粉酶在催化过程中需经历两个步骤:首先是α-1,6-糖苷酶的作用,将支链切断,生成较短的直链淀粉;然后是α-1,4-糖苷酶的作用,将直链淀粉水解为葡萄糖分子。
淀粉酶还能将淀粉分解为麦芽糖。
麦芽糖是由两个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成,是淀粉水解的中间产物。
在淀粉酶的作用下,一部分葡萄糖分子被水解为麦芽糖,而另一部分则继续被水解为单糖。
淀粉酶还能产生低聚糖。
低聚糖是淀粉水解的副产物,由3-10个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
淀粉酶在催化淀粉分解的过程中,会产生一定数量的低聚糖,这些低聚糖可以被其他酶进一步水解为单糖。
淀粉经a淀粉酶作用后的主要产物包括葡萄糖、麦芽糖和低聚糖。
葡萄糖和麦芽糖是淀粉水解的主要产物,而低聚糖则是副产物。
这
些产物在生物体内具有重要的生理功能,可以为细胞提供能量和构建其他生物分子所需的原料。
深入研究淀粉酶催化淀粉分解的机制和产物的性质,对于理解生物体内能量代谢和糖类物质的合成具有重要意义。
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武汉轻工大学设计α-淀粉酶的发酵生产工艺系部食品科学与工程学院专业粮食工程班级粮工1002姓名郑开旭学号100107502指导教师易阳2013年6月9日设计α-淀粉酶发酵的生产工艺摘要:α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前,α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
本次设计的淀粉酶发酵,分别以玉米粉为碳源,以豆饼为氮源,以BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出了生产工艺流程图,详细的介绍了α-淀粉酶的生产工艺。
关键词:α-淀粉酶;工艺设计;发酵正文:α-淀粉酶的生产工艺1 α-淀粉酶的生产方法1.1生产方法的选择枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α-淀粉酶菌种,国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。
我们从BF7658出发,用紫外光及化学药品反复交替诱变,选育适用于固体发酵的新菌体BF7658—1。
该菌为短杆状,革兰氏阳性,两端钝园,在肉汁表面可生成菌膜,在培养基上菌落呈乳白色,表面光滑、湿润、略有光泽,用碘液试之,菌落周围呈透明圈。
∙固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α-淀粉酶将菌种接种于马铃薯琼脂斜面,37℃培养三天,然后转接到种子液体培养基上(豆饼粉、玉米粉、酵母膏、蛋白胨火碱、水等),摇瓶培养一定时间,当菌体进入对数生长期时,以0. 5%接种量接入固体培养基(麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水;ph=7左右,常压汽蒸一小时,冷却到38~40℃)在厚层通风制曲箱内,通风保持37~42℃,培养48小时出曲风干。
麸曲用1%食盐水3~4倍浸泡,3小时后过滤,调节滤液pH=8,加硫酸铵溶液沉淀酶,经离心,用浓酒精洗涤脱水,40℃烘干、磨粉即为成品。
∙深层发酵法生产α-淀粉酶斜面菌种制法同前。
将试管斜面菌种接种到马铃薯茄子饼斜面(培养基同前种子培养基),37℃培养三天,使之形成芽孢,以提高种子的稳定性。
然后接种到500升种子罐,37℃搅拌通风培养12~14小时。
当菌体进入对数生长期(镜检细胞密集、粗壮整齐、大多数细胞单独存在,少数呈链状,发酵液=6.3~6.8,酶活5~10单位∕毫升)时,乃转入10000升发酵罐,37℃,通风,搅拌,培养40~48小时。
中途三倍碳源的培养基补料,体积相当于基础料的1∕3,从培养12小时开始,每小时一次,分30余次添加完毕。
停止补料后6~8小时罐温不再上升,菌体衰老,80%形成空泡,每2~3小时取样分析一次,当酶活不再升高,可结束发酵。
而后向发酵液中添加2%CaCl2,0.8%Na2HPO4,50~55℃加热处理30分钟,以破坏共存的蛋白酶,促使胶体凝聚而易于过滤。
冷却到35℃,加入硅藻土为助滤剂过滤。
滤液加2.5倍水洗涤,洗涤同发酵液混合,真空浓缩数倍后,加(NH4)2SO4盐析,盐析物加硅藻土后压滤,滤饼于40℃烘干,磨粉而成。
按此工艺,由酶液到粉状酶制剂的收率为70%。
对于固体发酵有以下缺点:1. 限于低湿状态下生长的微生物,故可能的流程及产物较受限,一般较适合于真菌。
2. 在较致密的环境下发酵,其代谢热的移除常造成问题,尤其是大量生产时,常限制其大规模的产能。
3. 固态下各项参数不易侦测,尤其是液体发酵的各种探针不适用于固体发酵,pH值、湿度、基质浓度不易调控,Biomass不易量测,每批次发酵条件不易一致,再现性差。
4. 不易以搅拌方式进行质量传递,因此发酵期间,物质的添加无法达到均匀。
5. 由于不易侦测,从发酵工程的观点来看,许多工作都只是在定性或观察性质,故不易设计反应器,难以量化生产或设计合理化的发酵流程。
6. 固体发酵的培养时间较长,其产量及产能常低于液体发酵。
7. 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。
而对于发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益大等优点故选用层发酵法生产α-淀粉酶。
1.2 α-淀粉酶培养基的制作(1)培养基的类型培养基的种类很多,可以根据组成、状态和用途等进行分类,按照用途可以分成孢子培养基,种子培养基和发酵培养基。
微生物大规模发酵设计主要用到孢子,种子和发酵培养基这三种类型。
(2)孢子培养基孢子培养基配制的目的是供菌体繁殖孢子的,常采用的是固体培养基,对这类培养基的要求是能使菌体生长快速,产生数量多而优质的孢子,并且不会引起菌体变异。
对孢子培养基的要求:①营养不要太丰富;②所用无机盐的浓度要适量;③注意培养基的pH和湿度。
α-淀粉酶的孢子培养基配置如下:将麸皮5%、豆饼粉3%、蛋白胨0.25%、琼脂2%(pH 7.1)制成斜面培养基,在0.1MPa蒸汽灭菌20 min 。
(3)种子培养基种子培养基是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体,并使菌丝体长得粗壮成为活力强的种子。
对于种子培养基的营养要求比较丰富和完全,氮源和维生素的含量也比较高些,浓度以稀薄为好,可以达到较高的溶解氧,供大量菌体生长和繁殖。
α-淀粉酶的种子培养基的配置:将豆饼1%、蛋白胨和酵母膏各0.4%、氯化钠0.05%配置成种子培养基(pH 7.1~7.2),在0.1MPa蒸汽灭菌20 min。
(4)发酵培养基发酵培养基的要求是营养要适当丰富和完全适合于菌种的生理特性和要求,使菌种迅速生长、健壮,能在比较短的周期内充分发挥产生菌合成发酵产物的能力,但要注意成本和能耗。
α-淀粉酶的发酵培养基配方是:麸皮70%、小米糠20%、木薯粉10%、烧碱0.5%,加水使水量达60%,常压蒸汽灭菌1h.本发酵属于一级种子罐扩大培养,二级发酵。
设计流程如下:孢子→锥形瓶→种子罐→发酵罐(1)孢子制备将保存在淀粉琼脂斜面上的枯草芽孢杆菌孢子用无菌水洗下,接种到锥形瓶中,在35℃静置培养2~4天,待长出大量孢子后作为接种用的种子。
(2)种子制备将保藏的菌种接种到马铃薯茄子瓶斜面(20%马铃薯煎出汁加MgSO4·7H2O 5 mg/L,琼脂2%,pH 6.7~7.0),37℃培养3天。
然后接入到20L种子罐,37℃搅拌,通风培养12~14小时。
此时菌种进入对数生长期(镜检细胞密集,粗壮整齐,大多数细胞单独存在,少数呈链状,发酵液pH 6.3~6.8,酶活5~10U/mL),再接种到发酵罐。
(3)发酵罐培养培养基的配制:用麦芽糖液配置成含麦芽糖6%、豆粕水解液6%~7%、Na2HPO4·12H2O0.8%、(NH4)2SO4 0.4%、CaCl2 0.2%、NH4Cl0.15%、豆油1kg、深井水20L,调pH至6.5~7.0。
发酵罐培养基经消毒灭菌冷却后接入3%~5%种子培养成熟液。
培养条件为:温度37±1℃,罐压0.5kg/cm2,风量1~20h 为1:0.48vvm,20 h后1:0.67vvm,培养时间为28~36 h。
(二)此培养基的制备1.培养基的制备与灭菌发酵培养基:蛋白胨5g,酵母膏2.5g,葡萄糖0.5g,可溶性淀粉2.5g,KH2PO4 1g,MgSO4.7H2O 0.25g,CaCl2.2H2O 0.1g,H2O 500mL,pH7.0。
分装于100mL 锥形瓶中,每瓶50mL,121℃灭菌20min。
2.接种与产酶培养接种环灼烧灭菌后,轻轻刮取斜面种子培养基中的少量菌体,接入液体培养基中,并使环在液体与管壁接触的部位轻轻摩擦,使菌体分散于液体中。
37℃振荡培养48 h。
3.离心将发酵液置高速冷冻离心机中10000r/min离心10 min,除菌体,上清液即为α-淀粉酶粗酶液。
2 α-淀粉酶的菌种选育α-淀粉酶生产:以枯草芽孢杆菌14140为出发菌株,经亚硝基胍反复多次处理和筛选生产α-淀粉酶。
分离纯化:以CTAB/正丁醇/异辛烷构成反胶团系统,通过反胶团萃取方式纯化精制α-淀粉酶。
最佳反应条件为:萃取温度40℃,水相组成为NaCl0. 03 mol/L,pH 12. 0,有机相:无机相=1∶2,振荡时间10 min;反萃取最佳条件为:温度60℃,水相组成为KCl3 mol/L,pH 4. 0,有机相∶无机相=2∶1,反萃取振荡时间10 min。
在上述条件下,经过一个萃取与反萃取循环后,α-淀粉酶的萃取率最高可达90. 78%。
2.1 菌株与培养方法2.1.1 培养基BY斜面培养基每100 g含可溶性淀粉1 g ,牛肉膏1 g,蛋白胨1 g,酵母膏0.2 g,NaCl 0.5 g,琼脂2 g. BY发酵培养基每100 g含可溶性淀粉5 g,牛肉膏1 g,蛋白胨1.5 g,酵母膏0.2 g,NaCl 0.5g,CaCl21 g。
调节pH7.0,经121℃,灭菌30 min,备用。
2.1.2 仪器设备全自动高压灭菌锅、培养皿、恒温培养箱、超净工作台、恒温摇床、离心机、分光光度计、恒温水浴锅、移液管、PH试纸、吸耳球、玻璃棒、量筒、试管、试管架、酒精灯、电子天平、三角烧瓶、洗瓶、接种针、接种环、直尺、记号笔等。
2. 2 实验方法2.2.1 细菌的分离与初步鉴定:将土壤系列稀释,把10-3 、10-4、10-5分别涂布到淀粉培养基上,27℃倒置培养2天,将长出的菌落接入斜面。
将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天,用碘液染色,记录透明圈大小和菌落直径,计算D/d值。
保菌供下次实验用。
2.2.2 紫外线诱变育种:取活化后的菌种配成菌悬液、稀释;倒淀粉培养基平板,将菌悬液涂布其表面;用紫外线处理平板0、2min、4min、6min、8min、10min,每个处理2次重复;放到黑暗中倒置培养,37℃培养48h,分别计数诱变组和对照组平板上的菌落数,并计算致死率;加入碘液,分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径,计算D/d值;将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。
2.3 诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。
②以NTG为诱变剂,按一定处理剂量(μg/ml),在一定pH值的缓冲液中30℃恒温振荡处理1~4 h。
③经高速离心分离,移植于液体完全培养基进行后培养。
④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上,经24 h培养形成小菌落。
⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉BY液体培养基中,30℃培养36 h。
⑥用2#定性滤纸制成5 mm disc(小圆纸片),并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌)。
倒入200 mm×300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中,冷却凝固。
然后把5 mm disc纸顺序放在培养基表面。
⑦用微量注射器分别吸取培养液,移植到相应的disc上。
把disc培养皿经37℃,24h分别培养。
⑧把KI-I2液用喷雾器均匀分布在disc培养皿培养基的表面上,并挑出淀粉水解圈大的disc,用相对应的1 ml培养液接种摇瓶,进行发酵测定酶活力。