果胶酶高产选育课程论文

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果胶的提取分离

果胶的提取分离

编号本科生毕业论文果胶的提取分离The Extraction and Separation of the Pectin学生姓名专业学号指导教师学院生命科学技术学院二〇一三年六月毕业设计(论文)原创承诺书1.本人承诺:所呈交的毕业设计(论文)《果胶的提取分离》,是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计(论文)工作条例》后,在教师的指导下,保质保量独立地完成了任务书中规定的内容,不弄虚作假,不抄袭别人的工作内容。

2.本人在毕业设计(论文)中引用他人的观点和研究成果,均在文中加以注释或以参考文献形式列出,对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3.在毕业设计(论文)中对侵犯任何方面知识产权的行为,由本人承担相应的法律责任。

4.本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本;同意学校保留毕业设计(论文)的复印件和电子版本,允许被查阅和借阅;学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计(论文),可以公布其中的全部或部分内容。

以上承诺的法律结果将完全由本人承担!作者签名:• 年•• 月•••日摘要从目前我国柑橘皮加工程度来看,综合利用加工水平极为落后,几乎所有的柑橘皮都是直接被丢弃,既造成了大量的资源浪费,又带来了环境的污染。

然而,柑橘皮中的果胶含量特别高,果胶质量较好,具有良好的开发利用价值。

因此,从柑橘皮中提取果胶,生产出优质果胶,将具有较好的经济和社会效益。

果胶生产目前在我国尚处于起步阶段,主要原因是传统的用酒精沉淀的生产方法成本过高,而低成本的盐析方法在技术上还不成熟。

本研究立足于这一现状,以干燥后的柑橘皮为研究材料,采用酸解盐析法对柑橘皮中果胶的提取工艺及纯化技术进行研究,主要包括萃取剂的选择、提取果胶最佳工艺参数的确定、脱色方法的比较、糖和蛋白质脱除方法的初步尝试、盐析法沉淀果胶工艺参数确定、脱盐条件等。

关键词:柑橘皮果胶分离提取酸解法盐析AbstractMore and more orange peel has turned out to be a problem of waste of resourse and environmental pollution. view of the current level of processing point of orange peel in China, utilization level of processing is extremely backward, almost all of the orange peel is discarded directly, both caused a large waste of resources and environmental pollution. However, orange peel contents high and good quality pectin particularly. It has good utilization value. So, extracting pectin from orange peel and producting high-quality pectin is of great economical and social significance. At present,the production of pectin in China is still lagging. Because the traditional production in which alcohol is the precipitant costs higher,but the technology of salting out which costs lower is not prefect. Based upon the present condition,we studied the extracting and purifying technology about pectin from orange peel. It involved the following aspects: choosing the optimal acidolysis reagent,determining the optimal parameters of extracting technology of pectin,comparing the effect of pectin decoloration,attempting the methods of purification,determining the optimal Parameters of technology of pectin precipitation with salt,determining the condition of desalting and so on.Keyword: orange peel; pectin;separation and extraction;acid hydrolysis method; salting目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 柑橘资源的概述 (1)1.2 果胶的研究开发状况 (1)第2章柑橘皮预处理的研究 (5)2.1 主要的实验试剂及设备 (5)2.2 实验内容及方法 (5)第3章果胶提取工艺的研究 (9)3.1 材料与方法 (9)3.2 实验内容及方法 (9)第4章果胶的分离纯化 (17)第5章结论 (19)参考文献 (21)致谢 (23)第1章绪论1.1 柑橘资源的概述柑橘皮渣资源巨大,但是浪费严重,而且污染环境,函待综合利用。

新编文档-4.1 果胶酶在果汁生产中的作用-精品文档

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专题 4 酶的研究与应用
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课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用
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课前预习导学
目标导航
学习目标 1.简述果胶酶的组成和作用。
2.检测果胶酶的活性。 3.探究温度、pH 对果胶酶活性的影响 以及果胶酶的最适用量。 4.搜集有关果胶酶应用的资料。
重点难点
重点:探究温度、pH 对果胶酶活性 的影响。 难点:探究温度、pH 对果胶酶活性的影 响和果胶酶的最适用量。
迁移与应用 1 下列能表示酶活性高低的是( )。 A.单位时间、单位体积内反应物的总量 B.一段时间后生成物的总量 C.一段时间后,一定体积中消耗的反应物的量 D.单位时间、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量 解析:酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反 应的反应速度来表示。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物 的减少量或产物的增加量来表示。 答案:D
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预习导引
一、果胶酶的作用
1.果胶 (1)功能:是植物细胞壁及胞间层的主要成分之一。 (2)组成:由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物。 (3)对果汁加工的影响:影响出汁率,且使果汁浑浊。 2.果胶酶 (1)化学本质:蛋白质。 (2)作用:将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸。 (3)组成:分解果胶的一类酶的统称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分 解酶和果胶酯酶等。
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二、酶的活性与影响酶活性的因素
1.酶的活性:酶催化一定化学反应的能力。 2.酶活性高低的表示:用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应 的速度来表示。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少 量或产物的增加量来表示。 3.影响酶活性的因素:温度、pH 和酶的抑制剂等。
三、果胶酶的用量
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发酵课程设计果胶酶

发酵课程设计果胶酶

发酵课程设计果胶酶一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握果胶酶的定义、特性、作用及其在发酵过程中的应用;技能目标要求学生能够运用果胶酶的知识分析生活中的发酵现象,并学会设计简单的果胶酶发酵实验;情感态度价值观目标则在于培养学生对生物技术在生活中的应用感兴趣,提高学生对科学探究的积极性。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括果胶酶的定义、特性、作用及其在发酵过程中的应用。

首先,通过介绍果胶酶的概念,使学生了解果胶酶的基本性质;其次,通过讲解果胶酶的特性,使学生掌握果胶酶的特点;然后,通过阐述果胶酶的作用,使学生了解果胶酶在发酵过程中的重要性;最后,通过实例分析,使学生了解果胶酶在实际生产中的应用。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法。

首先,运用讲授法,清晰地讲解果胶酶的基本概念、特性和作用;其次,运用讨论法,引导学生探讨果胶酶在发酵过程中的应用,激发学生的思考;接着,运用案例分析法,分析实际生产中果胶酶的应用实例,使学生更好地理解果胶酶的作用;最后,运用实验法,让学生亲自动手进行果胶酶发酵实验,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源。

首先,教材《生物技术》相关章节,为学生提供基础理论知识;其次,参考书《果胶酶研究进展》,为学生提供更多的学术资料;然后,多媒体资料,如果胶酶发酵实验视频,为学生提供直观的实验过程;最后,实验设备,如发酵罐、温度计等,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、考试等。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况;作业主要评估学生的书面表达能力及对知识点的理解程度;考试则评估学生对果胶酶知识的掌握情况。

通过这些评估方式,可以全面了解学生的学习状况,为后续教学提供有益的参考。

第十一节 果胶酶在果汁生产中的作用

第十一节 果胶酶在果汁生产中的作用

果胶酶在果汁生产中的作用主讲:黄冈中学优秀生物教师王小敏一、课题目标1、简述果胶酶的作用;2、检测果胶酶的活性;3、探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量;4、搜集有关果胶酶应用的资料。

二、课题重点与难点重点:温度和pH对果胶酶活性的影响。

难点:果胶酶的最适用量。

一、基础知识(一)果胶和果胶酶1、果胶植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。

在果汁加工中,果胶的存在易导致果汁出汁率低,果汁浑浊。

2、果胶酶:是分解果胶的一类酶的总称。

(1)包括:多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。

(2)作用:①果胶酶能够分解果胶,瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易。

②把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,也使得浑浊的果汁变得澄清。

(二)酶的活性与影响酶活性的因素1、酶的活性:酶催化一定化学反应的能力。

酶的活性高低可用一定条件下的酶促反应速度来表示,即单位时间、单位体积内反应物消耗量或产物生成量来表示。

2、影响酶活性的因素有:温度、pH、激活剂和抑制剂等。

(三)果胶酶的用量二、实验设计(一)探究温度和pH对酶的活性的影响1、实验分析(1)实验目的:定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响。

(2)实验原理:果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量;果胶酶催化分解果胶增大果汁澄清度。

温度或pH会影响果胶酶的催化活性,从而会影响果汁产量或澄清度。

(3)变量设计与控制:①实验的自变量是温度(或pH),控制自变量的方法是利用恒温水浴锅(或滴加酸碱等)。

②你确定的温度梯度(或pH梯度)是:10℃或5℃(或0.5、1.0)。

③实验的因变量是酶的活性,检测的方法是测定果汁的产出量或澄清度。

2、探究温度对酶活性的影响实验流程:制备水果泥→配置果胶酶→水果泥和果胶酶分别水浴保温5min→将水果泥和果胶酶混合保温20min→过滤出果汁→记录果汁量→改变不同的温度后重复上面的实验(也可以同时进行不同温度的实验)。

《果胶酶的制作方法及作用》 作业设计方案

《果胶酶的制作方法及作用》 作业设计方案

《果胶酶的制作方法及作用》作业设计方案一、作业目标1、让学生了解果胶酶的制作方法及原理。

2、使学生掌握果胶酶的作用机制和应用领域。

3、培养学生的实验操作能力和科学思维。

二、作业内容(一)果胶酶的制作方法1、原材料准备收集含有果胶物质丰富的水果,如苹果、橙子、柚子等。

准备所需的化学试剂,如乙醇、硫酸铵、磷酸盐缓冲液等。

2、提取粗酶液将水果洗净去皮,切成小块,放入匀浆器中,加入适量的蒸馏水,匀浆处理。

将匀浆液进行离心,取上清液,即为粗酶液。

3、盐析沉淀在粗酶液中缓慢加入硫酸铵粉末,边加边搅拌,使其饱和度逐渐达到一定程度。

然后放置一段时间,让果胶酶沉淀下来。

4、离心分离将上述混合物进行离心,弃去上清液,收集沉淀。

5、透析纯化将沉淀溶解在适量的磷酸盐缓冲液中,放入透析袋中,在蒸馏水中进行透析,去除杂质和小分子物质。

6、浓缩和保存经过透析后的溶液,采用真空浓缩或冷冻干燥等方法进行浓缩,得到较纯的果胶酶,并将其保存在低温环境中。

(二)果胶酶的作用1、水果加工中的应用(1)果汁澄清果胶酶能够分解水果中的果胶物质,使果汁中的混浊物凝聚沉淀,从而使果汁变得澄清透明,提高果汁的品质。

(2)提高出汁率果胶物质的存在会影响水果的出汁率。

果胶酶可以破坏果胶的结构,使水果细胞更容易破裂,释放出更多的汁液,从而提高出汁率。

2、纺织工业中的应用在棉麻纤维的处理过程中,果胶酶可以去除纤维表面的果胶物质,使纤维变得柔软、光滑,提高纺织物的质量和手感。

3、饲料工业中的应用在饲料加工中,添加果胶酶可以分解植物细胞壁中的果胶,提高饲料的营养价值和消化吸收率。

4、造纸工业中的应用果胶酶可以用于处理造纸原料中的果胶,改善纸张的性能和质量。

三、作业形式1、实验报告要求学生按照给定的实验步骤进行果胶酶的制作,并撰写实验报告,包括实验目的、实验材料、实验步骤、实验结果和分析等。

2、论文写作让学生查阅相关资料,撰写一篇关于果胶酶作用的小论文,阐述果胶酶在不同领域的应用原理和效果。

果胶酶详细介绍

果胶酶详细介绍

1、果胶酶【简介]】果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得。

外观呈浅黄色粉末状。

果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清,对分解果胶具有良好的作用。

【PH值特性】作用PH:2.5-6.0,最适作用PH3.5。

【温度特性】作用温度为15-55℃左右。

最适作用温度为50℃。

【应用范围】①果浆用酶:②果汁用酶:【贮存】本品最佳贮藏条件为4-15℃,一般为室温贮藏,避免阳光直射。

果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸,可用次碘酸钠法进行半乳醛酸的定量,从而测定果胶酶活力2、果胶酶产品是采用国际公认卫生安全的优良菌种,应用最先进的代谢调控技术,自然状态下纯种发酵、多级膜精制而成的新一代果胶酶产品。

果胶酶能大大增加压榨和离心分离的能力,节能降耗,提高出汁率10-30%。

能迅速澄清果蔬汁,使果蔬汁更透明,超滤更简洁、更经济。

能非常有效地降解果胶以及其他导致混浊的各类物质,保证产品良好的色值及澄清度,提升果蔬汁感官品质。

增色加香,提升感官质量。

能有效预防产品的后浑浊,保证果汁货架储存期的稳定性。

3、由黑曲霉经发酵精制而得。

外观呈浅黄色粉末状。

果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清,对分解果胶具有良好的作用。

用途:酶制剂【应用范围】①果浆用酶;②果汁用酶。

【贮存】本品最佳贮藏条件为4-15℃,一般为室温贮藏,避免阳光直射。

果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸,可用次碘酸钠法进行半乳醛酸的定量,从而测定果胶酶活力4、果胶酶:果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得。

外观呈浅黄色粉末状。

作用PH:2.5-6.0,最适作用PH3.5。

作用温度为15-55℃左右。

最适作用温度为50℃。

果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清,对分解果胶具有良好的作用。

5、本产品采用我公司独有的专利技术“果胶酶工业生产方法”和优秀的菌种生产,活力高、能力强。

【酶活定义】在45℃,pH值=9的条件下,1分钟使聚半乳糖醛酸裂解产生1μmol的不饱和聚半乳糖醛酸的酶量。

一种果胶酶生产菌株的分离及其产酶条件优化

一种果胶酶生产菌株的分离及其产酶条件优化

株, 并将 分离得到的菌株在摇瓶发酵 培养 、 测定其酶活力 , 其发酵 培养基 的初始 p 最适 温度 、 H、 最适接 种量及
发酵周期进行初步研究. 结果表 明 : 经过筛选得到 的产果胶 酶菌株在发 酵培养基 的初 始 p H为 7 0 培养 温度 .、
为3 3℃ 、 接种量为 3 % 、 0 发酵周期为 5 6h时, 此菌株产酶的酶活力最 高 , 化后 的条件 大大提高 了菌株的产 优
蛋 白胨 质 量 分 数 1 , 化 钠 质 量 分 数 0 5 ; % 氯 . % 发 酵 培养基 : 胶质 量 分 数 0 5 , 白胨 质 量 分数 果 .% 蛋
1 , 化钠 质量分 数 0 5 % 氯 . %.
12 方法 .
尽管 自然 界 中天 然果 胶 酶 广泛 存 在 于 动植 物
第3 4卷第 4期
21年 0 02 4月








Vo. 4 No 4 13 . Ap . 2 1 r 02
J W u a Is. T e . . h n nt e h
文章 编 号 :64— 8 9 2 1 )4— 0 5 4 17 2 6 ( 02 0 0 1 —0
污 水处 理池采 集 土样. 1 12 试 剂与 仪 器 ..
产 )D Sp 计 , , N ,H 电子天 平 ,0 1型振 荡愠 温 培 养 20
收 稿 日期 :02— 3—1 21 0 5
12 1 筛选路 线 .. 菌 种保 存 . 122 筛选方 法 ..
采 样 土样 一 富集 培养 一 初
筛 培养 一复 筛培 养一 种 子罐 培 养一 发 酵罐 培 养一 a .富集 培养 : 将采 集 到 的土

果胶酶活性测定实验报告

果胶酶活性测定实验报告
半乳糖醛酸溶液(ml)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
半乳糖醛酸(mg)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
缓冲液(ml)
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
DNS (ml)
3
3
3
3
3
3
3
定容总体积(ml)
20
20
20
20
20
20
20
OD(540nm)
(3)、酶活的测定
操作步骤
(3)、UV2000型分光光度计的使用注意事项
提前半小时接通电源,打开机器开关使仪器通电,自检;
将对照液及测定液分别装入比色杯3/4体积并用镜头纸擦干外壁,放入样品室;
调节测定所用波长;
读数完毕,打开仪器盖板,关闭开关,将比色杯冲洗干净、浸泡于30%酒精中。
2、实验总结
实验菌种的采集不成功,没有到要求的地方采集,也可能是温度较低不适宜菌体生长;菌种分离纯化时可能是无菌操作不严格,导致平板上面杂菌滋生,没有分离出目的菌种,各方面的操作都有不严谨之处,最后得到的酶活性较低,实验做的不是很成功。
(2)、果胶酶:是指能分解果胶质的多种酶的总称,广泛存在于高等植物和微生物中。
(3)、产生果胶酶的微生物:细菌、放线菌、酵母和霉菌,但目前商品果胶酶多数来自霉菌。
(4)、果胶酶的应用:主要是用于果胶的分解,在水果加工、葡萄酒生产、麻类脱胶和饲料等方面有着广泛的应用。
2、果胶酶的酶活测定方法
(1)、粘度降低法:利用粘度计测量在一定温度、酶浓度和一定反应时间内,标准果胶溶液的粘度降低值。
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食品酶学论文

题 目: 果胶酶高产菌种的选育研究 学 生: 张晨雪 学 号: 20104414 专业年级: 质检4班

2011年12月09日 果胶酶高产菌种的选育研究 张晨雪 质检4班 20104414 摘要:果胶酶是能协同分解果胶质的一组酶的总称,在生产,造纸,食品发酵等方面有广泛应用。本文对酸性果胶酶和碱性果胶酶生产菌种的特点分别进行了介绍,并从传统育种、诱变育种和基因工程育种三个方面对果胶酶产生菌的高产育种技术的研究进展进行了综述。 关键词:果胶酶;微生物;选育;影响因素

果胶酶是指能协同分解果胶质的一组酶的总称,是一种复合酶(由D-半乳糖醛酸以α-1,4糖苷键连接形成的直链状的聚合物)。它通常包括原果胶酶、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、裂解酶(PL)和果胶酯酶(PE)等4类。如果从生产、应用领域和最适用pH值环境来划分,果胶酶通常可以分为酸性果胶酶和碱性果胶酶。酸性果胶酶通常是指内聚半乳糖醛酸酶 [1],因为大多数的聚半乳糖醛酸酶的最适pH值为3.5~5.5。它是以水解作用方式无规则切断果胶酸分子的α-1,4糖苷键,主要应用于食品工业中果蔬汁和果酒的提取和澄清。碱性果胶酶一般多指聚半乳糖醛酸裂解酶,它是以反式消去作用方式裂解果胶酸分子的α-1,4糖苷键,将复杂的果胶分解成小分子,如半乳糖醛酸。碱性果胶酶在碱性范围内具有较高活性,其主要应用于植物病毒的纯化、诱导植物抗病、纸浆漂白、棉织物处理、含果胶污水处理、咖啡和茶的发酵生产,以及榨油、木材防腐、洗涤剂和家禽饲料加工[2]等。 产果胶酶的微生物种群及其特点 在微生物中,细菌、放线菌、酵母和霉菌都能代谢合成果胶酶,但主要以霉菌中的曲霉以及杆菌为主。由于真菌中的黑曲霉属于公认安全级,其代谢产物是安全的,因此目前市售的食品级果胶酶主要来源于黑曲霉,最适 pH 值一般在酸性范围[4]。 1.1产酸性果胶酶的微生物种群及其特点 生产酸性果胶酶的菌种以霉菌居多,已见报道的产果胶酶的霉菌种类大约包括20个属,如曲霉属.、灰霉菌属.、镰孢菌属.、炭疽菌属.、核盘菌属.和玉圆斑菌属等。目前,黑曲霉、根霉和盾壳霉作为产果胶酶的菌株已经商品化。国内外对霉菌发酵产果胶酶的研究又主要集中在曲霉属中,而对于曲霉属中研究最多的是黑曲霉。其原因是,果胶酶被广泛应用于食品工业中,而生产食品酶制剂的菌株必须是安全菌株。黑曲霉分泌的胞外酶系较全,不仅可以产生大量果胶酶,而且黑曲霉是公认的安全菌株。另外,黑曲霉产生的果胶酶最适pH值一般在酸性范围内,这也是其被应用于食品工业行业中的原因之一。彭霞薇等人[8]对草酸青霉菌BZH-2002产果胶酶固态发酵条件及酶学特性进行了研究。张宁欣等人以米曲霉为出发菌株,选育出一株果胶酶高产稳定突变株ZI-47,其产酶为出发菌株的10倍。顾红燕等人[10]还研究了高大毛酶产酸性果胶酶。 1.2产碱性果胶酶的微生物种群及其特点 碱性果胶酶大多由细菌、放线菌产生。至今已分离鉴定出几十种碱性果胶酶生产菌。其中细菌杆菌属的碱性果胶酶日益受到重视。细菌中的欧文氏杆菌、芽孢杆菌.、节杆菌和假单胞杆菌.都产生果胶酶,但能生产碱性果胶酶并具有工业化使用前景的菌种并不多,仅有嗜碱性芽孢杆菌属和欧文氏杆菌属。另外,放线菌及螺孢菌等也是具有工业使用前景的碱性果胶酶生产菌。嗜碱性芽孢杆菌属和欧文氏杆菌属由于在苎麻和红麻的脱胶、生物制浆及污物的处理软化等方面的可观应用前景,因而受到较多的关注和研究。碱性果胶酶也可由真菌产生,包括意大利青霉和烟曲霉。张健红等人从腐烂的苹果皮中筛选出一株芽孢杆菌WSHB04-02,在优化培养条件下,其酶活力达到34 U/ml。李建洲等人对嗜盐嗜碱菌.F26的发酵产碱性果胶酶培养基和培养条件进行优化,酶活力达1 015Uml。张保国等人对克劳氏芽孢杆菌iS-4菌株产碱性果胶酶的固态发酵条件进行优化。

高产菌种的选育 通过传统育种和诱变育种以及基因育种的手段,我们可以获得许多高产的优良菌株,而应用上大部分采用是诱变育种,通过不定向的诱变方式,采用多种手段,如化学试剂、激光、等方法,可以更好的使我们获得高产优良的菌株。当然采用定向的基因工程和比较传统的育种方式往往也可以得到不错的成果。 1.传统选育 用平板筛选菌株是最传统的选育方法,据目标菌种的生长特点,应用不同的培养基进行筛选,过程步骤简单原理简明易懂,是微生物筛选菌种技术最为成熟的方法。全桂静等利用平板菌落法从腐烂的南果梨中成功第筛选出果胶酶的生产菌株,并以沉淀圈确定胞外果胶酶的存在;通过比较果胶酶活力 ,筛选得到一株果胶酶高产霉菌,最后得干曲果胶酶活性高达到 6635U/ g。杨欣伟, 林伟铃等以黑曲霉菌株为菌种,经过3轮的果胶平板初筛, 筛选到具有较好果胶水解活性的菌株12 株, 再通过DNS法对其进行复筛, 实验得到一株果胶酶产量达到14562的优良菌株。通过科研人员的大量实验,结果表明用平板筛选菌株是可行的。 2.诱变育种 虽然诱变育种方法产生的是不定向变异,但诱变结果相对于单纯的培养基选育均有较大的突变率。菌种通过合适的诱变,能更好地选育出产酶量更高、酶学性质更稳定、针对性更强的新菌株。目前多种诱变技术相结合的复合诱变已广泛应用于果胶酶菌种诱变选育中。 3.化学诱变 化学诱变是由于化学试剂能导致遗传物质中一个或几个碱基发生变化,由不正常配对而产生突变。化学诱变由于其用量少、操作简便,因此成为生产果胶酶常用的诱变育种方法之一。 4.辐照诱变 辐照诱变一般是利用具有穿透性的射线照射需诱变的生物体,使其发生突变的一种育选方法。只要放射性物质不泄露,就不会对人体产生危害,操作也甚为简便,是一种安全简便、行之有效的育种手段。果胶酶育种中使用的辐照诱变通常有紫外线诱变、微波诱变、60Co-γ射线诱变、He-Ne激光诱变等。 5.基因工程育种 近年来,果胶酶分子生物学研究进展迅速,对果胶酶基因的结构、功能、调控、录译后加工等方面均进行了深入研究,已从不同属的真菌、细菌和放线菌中克隆和测序的果胶酶基因至少有70个,其中从11个属的真菌中克隆并测序了50个以上的基因。已克隆的微生物以黑曲霉和欧文氏菌为主;克隆的果胶酶基因以多聚半乳糖醛酸酶基因和果胶裂解酶基因为主,也有果胶酯酶(PE)基因和鼠李半乳糖醛酸酶(RHG)基因,大多有内含子。尽管国内的果胶酶研究也已步入了分子水平,但国内研究者更多的还是从事菌种的筛选、诱变和培养条件的优化等工作,对分子生物学方面的研究也是近几年才开始多起来。随着生物技术的发展,利用基因工程技术进行菌种选育已经成为科学探索的重要方向。 基因工程技术改变菌株的遗传结构,不仅使菌种的产酶量有较大的提高,而且能够改变酶的性质,使多种有利特性集中到一株菌种上,缩短了从探索研究到应用的时间,克服了传统育种方法的盲目性。 建议与展望 自然界产果胶酶的菌种很多,但采集的样品中常含有多种多样的微生物,其产酶的性能差异很大,所需要的目的菌种含量很少,为此,需要通过选择一定的增殖培养基并控制一定培养条件而提高分离所需菌株的筛选机率。目前,对不同来源的果胶酶菌种的高产育种已有相关研究,单一诱变方法的使用较少,许多都是几种诱变方法的组合,化学诱变以及辐照诱变中的紫外诱变由于其操作简单、来源方便而使用较多。另外,随着基因工程技术在高产菌选育领域的不断突破,果胶酶应用领域也将更加拓宽。 而今后的研究应当从以下几个方面进一步加强,首先是选育高产应用效果良好的菌株,发现更好、更合适的生产菌;其次是菌种培养技术的改进(包括发酵条件和诱变方法);再次是从分子生物学方面着手进行研究。最后对于技术的改革,尽量的改革创新,采用多方面结合的手段,进行改造,例如在分子生物学方面,可以采取更有效,更有针对性的改造,使育种的目的性更明确,甚至可以培育一些综合性较强的菌种。在随着基因工程菌的筛选和构建,将有望选育出一些极端环境下(如广泛pH值、高温)高活性的果胶酶生产菌,以及一些专项针对某种产品的特殊果胶酶生产菌。这样,果胶酶生产菌大规模应用所受到的限制将有望得到突破,生产应用将得到更好的发展。 参考文献: [1]邬敏辰,方诗月,王瑾.产酸性果胶酶菌株的筛选及产酶条件的研究[J].江苏食品与发酵 2006(3):6-9. [2]李祖明,何立千,李鸿玉,等.碱性果胶酶的应用进展[J].食品科技,2007,32(8):1-4. [3]黄俊丽,李常军,王贵学.微生物果胶酶的分子生物学及其应用研究进展[J].生物技术通讯,2006,17(6):992-994. [4]薛长湖,张永勤,李兆杰,等.果胶及果胶酶研究进展[J].食品与生物技术学报,2005,24(6):94-99. [5]孙维国,李统锋.黑曲霉SS-A-52液体发酵生产果胶酶培养基优化的研究[J].宁夏石油化工,2004,23(4):7-10. [6]田林茂,张红燕,刘成,等.黑曲霉HG-1发酵苹果渣生产果胶酶的工艺优化及部分酶学性质[J].生物技术,2008,18(2):74-77. [7]彭霞薇,白志辉,张洪勋.草酸青霉BZH-2002果胶酶固体发酵条件研究[J].生物技术,2006,16(5):70-72. [8]张宁欣,赵学慧.果胶酶高产菌株选育[J].微生物学杂志,1996,16(3):1-8. [9]顾红燕,齐鸿雁,张洪勋.高大毛霉制取果胶酶发酵条件实验[J].过程工程学报,2002,2(3):252-256. [10]张健红,李寅,刘和,等.一株碱性果胶酶高产细菌的分离、系统发育分析和产酶条件的初步优化[J].应用与环境生物学报,2005,11(3):354-358. [11]李建洲,李江华,许正宏,等.嗜盐嗜碱菌.F26产碱性果胶酶发酵条件优化[J].食品与生物技术学报,2005,24(6):43-48. [12]张保国,白志辉,李祖明,等.克劳氏芽孢杆菌S-4菌株固态发酵产碱性果胶酶[J].食品与发酵工业,2005,31(3):8-11.

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