苹果渣与棉粕固态发酵生产NSP酶的研究

山东农业大学博士学位论文苹果渣与棉粕固态发酵生产NSP酶的研究姓名：孙中涛申请学位级别：博士专业：生物化学与分子生物学指导教师：杜金华20081208苹果渣与棉粕固态发酵生产NSP酶的研究作者：孙中涛学位授予单位：山东农业大学相似文献(9条)1.期刊论文刘成.孙中涛.周梅.杜金华.LiuCheng.SunZhongtao.ZhouMei.DuJinhua黑曲霉固态发酵苹果渣产木聚糖酶的工艺优化研究-农业工程学报2008,24(4)为了获得有较高酶活值的低成本木聚糖酶产品,试验以苹果渣和棉粕为基料研究了黑曲霉(AspergillusnigerSL-05)固态发酵产木聚糖酶的最佳条件.初步试验结果表明:以棉粕和苹果渣(1:1)作为基础氮源和碳源得到的发酵曲的酶活值最高.通过Plackett-Burman试验筛选出了对产酶影响显著的3个因素:尿素、KH2PO4、含水率.进一步试验采用二次回归正交旋转试验设计研究了自变量(尿素、KH2PO4、含水率)对黑曲霉SL-05产酶的影响,通过响应面分析获得了产酶的最佳条件.模型的方差检验显示总回归达到了显著水平(P＜0.05),失拟性检验不显著,说明模型适合并且预测尿素、KH2PO4、含水率对产酶的影响非常有效.在最佳条件(基料棉粕和苹果渣比例为1:1,第2氮源尿素2.6%,无机盐KH2PO40.09%,速效碳源葡萄糖2%,含水率62.9%,30℃培养60h)下,分别获得T5662、30000U/g的木聚糖酶和纤维素酶的高酶活发酵干曲.以廉价的工农业废料作为基本培养基获得了有较高酶活的产品,经济优势明显.2.期刊论文庄童琳.郭凤霞.刘成.朱彤.孙中涛.ZHUANGTong-lin.GUOFeng-xia.LIUCheng.ZHUTong.SUNZhong-tao黑曲霉固态发酵苹果渣产β-甘露聚糖酶的工艺优化-生物技术2010,20(1)目的:对黑曲霉SL-08固态发酵苹果渣生产β-甘露聚糖酶的生产工艺进行优化,旨在探寻苹果渣的综合利用方式,降低β-甘露聚糖酶的生产成本.方法:采用Plackett-Burman试验设计和响应面法进行优化.结果:最佳培养基组成为苹果渣与棉粕1:1(w/w)、尿素2%(w/w)、KH2PO40.1%(w/w)、初始含水率59%(w/w)、CaCl_20.2%(w/w)、MgCl_20.1%(w/w),30℃恒温培养48h,β-甘露聚糖酶酶活力可达539U/g干曲,比基础培养基提高了28.3%,达到了以豆粕与麸皮为生产原料时的产酶水平.结论:采用黑曲霉SL-08对苹果渣进行固态发酵是一种有效的生物转化方式,既可用于β-甘露聚糖酶的生产,取代豆粕与麸皮等常规原料,降低生产成本;也可以对苹果渣进行综合利用.3.期刊论文丁行勇.高庆华.葛飞.DINGXing-yong.GAOQing-hua.GEFei米曲霉固态发酵苹果渣与棉粕生产中性蛋白酶的工艺优化研究-安徽工程科技学院学报2010,25(2)为降低中性蛋白酶的生产成本,以苹果渣与棉粕为原料,采用响应面法对其生产工艺进行了优化.实验结果表明,培养基中棉粕与苹果渣的最佳质量比为6∶4,培养基初始含水量、(NH4)2SO4与KH2PO4对产酶影响显著,其最佳质量分数分别为62.19%、2.56%与0.10%.ZnSO4与MgCl2是非显著性因素,其最适质量分数分别为0.10%与0.05%.采用上述培养基于30℃恒温培养24h,干曲蛋白酶活力可达到4096.9U/g,比优化前提高了54.7%,与采用豆粕与麸皮为原料时的产酶水平相当.4.期刊论文杨福有.祁周约.李彩凤.杨向东.YANGFu-you.QIZhou-yue.LICai-feng.YANGXiang-dong苹果渣代替麸皮饲喂猪试验-西北农业学报2000,9(2)采用玉米-豆粕-棉粕-菜粕-麸皮、苹果渣型日粮,用5%、10%、15%的苹果渣代替麸皮饲喂生长猪.结果表明,在苹果渣与麸皮相比所差营养适当补充后,平均日增重、日采食量5%、10%组与麸皮组之间差异不显著(P0.05),15%组与麸皮组之间差异显著(P0.05).饲料增重比4个组之间差异不显著(P0.05).血清中GPT、ALP测定结果:组间无显著差异.表明苹果渣对猪蛋白质、钙、磷代谢无不良影响.用自然干燥苹果渣代替麸皮饲喂生长猪,添加量以10%最好.5.学位论文田林茂黑曲霉HG-1固态发酵苹果渣和棉粕生产果胶酶的工艺研究2008果胶酶(pcctinasc)是世界四大酶制剂之一，是分解果胶质酶类的总称，在食品、酿酒、环保、医药、纺织及洗涤剂等行业应用十分广泛。果胶酶通常包括聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶质酶(PE)、果胶裂解酶(PL)等主要成分。不同组分的作用机理和酶学特性存在差异。黑曲霉是果胶酶工业化生产的主要菌种。为了进一步开发黑曲霉产果胶酶酶能力，本论文研究了以黑曲霉HG-1固态发酵苹果渣和棉粕生产果胶酶的工艺研究。本文是采用价格低廉的农业废弃物苹果渣和棉粕为主要原料生产果胶酶，优化其生产工艺，并对果胶酶的部分酶学性质进行研究。研究中，以黑曲霉HG-1为生产菌种，采用单因子试验和正交试验进行固态发酵。试验结果表明，培养基为苹果渣10g、棉粕10g、(NH4)2SO40.2g、K2HPO40.06g、初始水分含量60％，及最适发酵条件为装料量20g干料/250ml三角瓶、30℃恒温培养48h时，所得果胶酶酶活力可达22248U/g。果胶酶酶促反应最适温度为45℃，最适pH为5.0；在50℃以下，pH3.0～6.0时稳定性良好；Ca2+、Mg2+、Fe2+对该酶有激活作用，而Ba2+、Mn2+、Zn2+有抑制作用。结果表明苹果渣和棉粕代替麸皮作为黑曲霉HG-1固态发酵生产果胶酶的主要原料在技术上具有可行性，还可以部分解决苹果渣和棉粕的综合利用问题。6.期刊论文田林茂.张红燕.刘成.赵国虎.孙中涛.TIANLin-mao.ZHANGHong-yan.LIUCheng.ZHAOGuo-hu.SUNZhong-tao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-生物技术2008,18(2)目的:采用价格低廉的农业废弃物苹果渣为主要原料生产果胶酶,优化其生产工艺,并对果胶酶的部分酶学性质进行研究.方法:以黑曲霉HG-1为生产菌种,采用单因子实验和正交试验进行固态发酵.结果:最适培养基为苹果渣10g棉粕10g、(NH4)2SO40.2g、K2HPO40.06g、初始水分含量60%;最适发酵条件为装料量为20g干料/250ml三角瓶,30℃恒温培养48h,果胶酶酶活力可达22248U/g.果胶酶酶促反应最适温度为45℃,最适pH为5.0;在50℃以下,pH3.0.6.0时稳定性良好;Ca2+、Mg2+、Fe2+对该酶有激活作用,而Ba2+、Mn2+、Zn2+有抑制作用.结论:以苹果渣代替麸皮作为黑曲霉HG-1固态发酵生产果胶酶的主要原料在技术上具有可行性,可大幅度降低生产成本;同时还可以部分解决苹果渣的综合利用问题.7.学位论文刘成黑曲霉SL-05固态发酵苹果渣产木聚糖酶、纤维素酶、甘露聚糖酶的研究2008木聚糖、β-甘露聚糖和纤维素是植物细胞壁的主要成分，广泛而大量地存在于自然界中，是地球上最为丰富的可再生的生物聚合物。从高效和环保的角度出发，纤维素和半纤维素被彻底分解且无污染的一条有效的途径便是利用酶的水解作用。β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶在食品、医药、纺织、洗涤剂、造纸、饲料、石油开采等方面具有广泛的应用前景。近年来，β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶的研究与开发已引起了人们的高度关注。本文以工农业废料苹果渣为基料，对β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶固态发酵工艺条件以及部分酶学性质进行了系统的研究，为我国工业用酶的开发提供新的思路与途径。主要研究结果如下：1、以苹果渣为基础碳源，通过单因素试验和统计学试验设计，采用回归分析研究了黑曲霉SL-05固态发酵产β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶的工艺条件，确定了菌株SL-05发酵产酶的最佳培养基：甘露聚糖酶，棉粕和苹果渣比例1:1、尿素2％、葡萄糖2％、KH2PO40.12％、含水率60％；木聚糖酶，棉粕和苹果渣比例1:1、尿素2％、葡萄糖2％、KH2PO40.06％、含水率65％；纤维素酶，棉粕和苹果渣比例1:1、尿素2％、葡萄糖2％、KH2PO40.09％、含水率62％。在最佳条件下，获得了酶活分别为296、6347、66032U/g的甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶高酶活发酵干曲，比基础培养基分别提高了61％、49％、53％。2、研究了发酵过程中，甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶的酶活、糖、总蛋白、精蛋白、pH、于重失重率、氨基酸含量随时间的变化规律。结果显示：最佳的培养时间为48h，此时未见孢子生成，酶活值已经达到了较高水平。发酵过程中，酶的分泌阶段24-48h是菌体旺盛生长阶段，此时还原糖、总糖随着酶的分泌而被消耗，精蛋白明显增长，培养基的pH降低，干重失重率成大幅度提高。此后，酶活上升趋势下降。发酵前后氨基酸含量比较可以得出，发酵后大部分氨基酸含量增加，特别是几种常见限制性氨基酸：赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸，64h时比灭菌前分别分别提高了38％、85％、69％。3、试验对黑曲霉木聚糖酶和纤维素酶的部分酶学性质做了研究，对β-甘露聚糖酶的酶学性质做了详细研究。结果表明β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶均为酸性酶，最佳反应pH分别为，5.0、5.0、4.5，在pH3.5-6.0范围内处理6h和1h残余酶活均保持在85％以上；三个酶的最适反应温度分别是80℃、55℃、75℃，β-甘露聚糖酶和纤维素酶热稳定性较好，β-甘露聚糖酶50℃处理6h、纤维素酶60℃处理30min后剩余酶活都保持在80％以上，而木聚糖酶60℃处理30min后残余酶活只剩下17.35％。对甘露聚糖酶的动力学研究求得酶促反应的Km和Vmax分别是0.083μmol/mL、166.67μmol/min。试验还研究了金属离子对甘露聚糖酶的影响，结果表明，Fe2+、Fe3+、Mg2+对酶活有激活作用，Fe2+的激活作用最为显著，可达127％，Cu2+对甘露聚糖酶的酶活有明显的抑制作用(91％)，Ca2+在浓度为0.5mM时激活，在浓度为1.0mM时抑制。8.期刊论文组建实业同盟整合优势资源突破传统思维模式树立无抗养殖观念-农民致富之友2010,(3)秸峰实业同盟采用菌酶结合新技术,解决了饲料中全面禁止使用抗生素这-技术难题的同时,结合目前我国畜禽饲养的实际情况,广泛利用豆腐渣、酒糟、菌糠、木薯渣、泔水、花生秧、苹果渣、棉粕、菜粕和玉米浆等多种农副产品和轻工副产品,采用低成本、规模化固态发酵生产无抗生素生物饲料,该技术操作简便、投资少、见效快,容易在广大农村推广使用,可以实现在不增加饲养成本的条件下进行畜禽无抗生素饲养,所生产的奶、肉、蛋品质完全达到欧盟安全质量要求.9.学位论文萨其仍贵奶牛主要饲料原料纤维物质和蛋白质瘤胃降解特性的研究2009本研究以3头体况良好、体重、年龄、胎次相近、安装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛（体重约600kg，日产奶量13kg左右）为试验动物，用尼龙袋法测定了奶牛主要粗饲料、蛋白质饲料以及谷实、糠麸与稽渣类饲料的干物质、纤维物质（NDF、ADF）和蛋白质在瘤胃内的动态降解规律及其有效降解率。结果表明：1.奶牛主要粗饲料中苜蓿干草、全株玉米青贮和黑麦青干草的DM、NDF、ADF与CP有效降解率均较高，DM有效降解率50％以上，NDF与ADF有效降解率为40％左右（苜蓿干草30％左右），CP有效降解率为60％以上。燕麦青干草、东北羊草和玉米秸秆青贮为中等，DM有效降解率为40％以上，NDF与ADF有效降解率为30％左右，CP有效降解率为45％以上。谷草和玉米秸秆为最低，DM有效降解率为40％左右，NDF与ADF有效降解率为30％左右，CP有效降解率为40％左右。2.奶牛主要蛋白质饲料中全脂大豆DM、NDF、ADF与CP的有效降解率均最高，分别为7