養基配方:玉米粉10 % -12 %,豆餅粉2. 5 % -3 %,教皮1 % -2 %,氯化巧 0. 03%,硫酸錠 1% -1.5%,玉米漿 2% -3%,pH4. 5 ;
[0045] 補料配方:玉米淀粉20 %,玉米漿2 %,硫酸錠0. 5 %,pH4. 5 ;
[004引培養條件:接種量8%,34°C,250巧m,發酵至60h后控制溶氧25%,7化開始補料, 補料控制抑4. 8,培養周期13化。
[0047] 下表是5批次60m3發酵罐的發酵周期和發酵酶活力,平均發酵活力在8700加/mL。
[0048]
[0049] 2)發酵液提取與精制
[0050] 發酵液加入10化pm聚丙締酷胺和3 %珍珠巖進行絮凝和板框壓濾,然后進行超濾 濃縮,最后加入防腐劑和保護劑配兌并用娃藻上過濾除菌,得到糖化酶成品酶制劑。
[0051] 實施例3糖化酶酶活測定方法
[005引1)酶活定義:Ig固體酶粉(或1ml液體酶),于40°C、抑值為4.6的條件下,Ih分 解可溶性淀粉產生Img葡萄糖,即為1個酶活力單位,Wu/g(u/mL)表示。
[005引。原理
[0054] 糖化酶有催化淀粉水解的作用,能從淀粉分子非還原性末端開始,分解α-1,4-葡萄糖巧鍵生成葡萄糖。葡萄糖分子中含有醒基,能被次艦酸鋼氧化,過量的次艦 酸鋼酸化后析出艦,再用硫代硫酸鋼標準溶液滴定,計算酶活力。
[00財如試劑和溶液
[0056] ①乙酸一乙酸鋼緩沖溶液(抑為4.6):稱取乙酸鋼(CHsCOONa'3&0)6. 7g,溶于水 中,加冰乙酸(CH3COOH) 2.6ml,用水定容至1000ml。配好后用抑計校正。
[0057] ②硫代硫酸鋼標準溶液(NazSz化,0. 05mol/L)
[0058] ③艦溶液(0.Imol/L)
[0059] ④氨氧化鋼溶液〇M)H,0.Imol/L)
[0060] ⑥200g/L可溶性氨氧化鋼溶液
[0061] ⑧硫酸溶液(2mol/L)
[0062] ⑦20g/L可溶性淀粉溶液。
[0063] ⑨lOg/L淀粉指示液
[0064] 4)儀器和設備
[0065] 恒溫水浴鍋、秒表、比色管、玻璃儀器。
[006引 W步驟
[0067]①待測酶液的制備稱取酶粉1~2g,精確至0. 0002g(或吸取液體酶1. 00ml),先 用少量的乙酸緩沖液溶解,并用玻璃棒搗研,將上清液小屯、傾入容量瓶中。沉渣部分再加入 少量緩沖液,如此搗研3~4次,最后全部移入容量瓶中,用緩沖液定容至刻度(估計酶活 力在100~250u/ml范圍內),搖勻。通過4層紗布過濾,濾液供測定用。
[0068]②測定于甲、乙兩支50ml比色管中,分別加入可溶性淀粉25ml及緩沖液5ml,搖勻 后,于40°C恒溫水浴中預熱5min。在甲管(樣品)中加入待測酶液2ml,立刻搖勻,在此溫 度下準確反應30min,立刻各加入氨氧化鋼溶液0.2ml,搖勻,將兩管取出迅速冷卻,并于乙 管(空白)中補加待測酶液2ml,吸取上述反應液與空白液5ml,分別置于艦量瓶中,準確加 入艦溶液10ml,再加氨氧化鋼溶液15ml,搖勻,密塞,于暗處反應15min。取出,加硫酸溶液 2ml,立即用硫代硫酸鋼標準溶液滴定,直至藍色剛好消失為其終點。
[0069] ③計算
[0070] X=(A-B)cX90. 05X32. 2/5Xl/2XnX2 = 579. 9X(A-B)cXn
[0071] 式中X--樣品的酶活力(u/g或u/mL)
[0072] A一一空白消耗硫代硫酸鋼溶液的體積(mL)
[0073] B一一樣品消耗硫代硫酸鋼溶液的體積(mL)
[0074] C一一硫代硫酸鋼溶液的濃度(mol/L)
[0075] 90. 05--與ImL硫代硫酸鋼標準溶液(Imol/L)相當的W克表示的葡萄糖的質量
[0076] 32.2-反應液的總體積(血)
[0077] 5--吸取反應液的體積(mL)
[0078] 1/2一一吸取酶液2血,換算為1血
[0079] η-稀釋倍數
[0080] 2-一反應30min,換算成比的酶活力系數所得的結果表示至整數
[0081]實施例4發酵產品中比活力的測定
[008引 1)原理
[0083] 考馬斯亮蘭G-250染料,在酸性溶液中與蛋白質結合,使染料的最大吸收峰 (Imax)的位置,由465皿變為595皿,溶液的顏色也由棟黑色變為蘭色。通過測定595皿處 光吸收的增加量可知與其結合蛋白質的量。研究發現,染料主要是與蛋白質中的堿性氨基 酸(特別是精氨酸)和芳香族氨基酸殘基相結合。
[0084]。溶液的配置
[00財稱取G25010mg充分溶于5血95%乙醇中,再加入10血85%憐酸溶解,最后蒸饋水 定容至lOOmU過濾后置棟色瓶中保存備用,有效期1個月。在使用過程每次都要做標準曲 線。
[008引如試劑及器材
[0087] 考馬斯亮藍G-250,酒精,憐酸,超純水,150微克/mlBSA,容量瓶,試管,移液器,槍 頭,分光光度計。
[008引4)實驗步驟
[0089] 制作標準曲線,取6支試管按下表操作,W150μg/mLBSA蛋白溶液作標準溶液, 即得濃度依次為〇、30、60、90、120、150μg/mLBSA蛋白溶液,然后將1-6號室溫放置2分鐘 后,于595nm測其紫外吸光度,W蛋白濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。
[0090]
[0091]
[009。樣品濃度檢測,樣品稀釋適當倍數,使其蛋白濃度在標準曲線線性范圍內,每個樣 品0. 5mL加入2. 5mL考馬斯亮藍溶液,然后在595nm處測其紫外吸光值,最后在標準曲線中 查出待測樣品濃度。
[009引W實驗結果
[0094] 測定用的標準曲線圖2所示,測定結果如下,從結果可看出,與本技術領域的其他 菌株所產糖化酶相比,本酶的比活力提高了120%左右。
[0095]
[009引實施例5發酵過程生長情況的測定 '
[0097] 發酵過程中,每隔1化取一次發酵液,并用10ml的離屯、管,5000轉/分離屯、10分 鐘,測定沉淀物質占整個溶液的百分比即為PMV值,畫出PMV值的變化曲線如下所示,從圖 3中可看出,本菌種生長迅速,在發酵過程中,與其他同類菌株相比,對數期由原先的9化左 右,縮短至5化左右。
[0098] 實施例6發酵液發酵過程中酶活水平的變化
[0099] 發酵過程中,每隔24h取一次發酵液,并按照實例3的方法測定發酵液的酶活水 平,繪制的發酵過程發酵液酶活水平變化如下所示,從圖4可看出整個發酵期間,發酵液的 酶活水平和增長速度明顯高于較其他同類菌株,在相同的發酵時間內,生產更多的酶,大大 降低了生產成本。
【主權項】
1. 一株高產糖化酶的黑曲霉突變株,其特征在于,所述菌株具體為黑曲霉 (Aspergillusniger)GA-179,保藏編號CGMCCNo. 10788。2. 如權利要求所述的一株高產糖化酶的黑曲霉突變株,其特征在于,所述菌株液體發 酵平均產糖化酶酶活力為87000-90000U/mL。3. 利用權利要求1所述黑曲霉制備糖化酶的方法,包括如下步驟: (1) 種瓶制備:刮取GA-179試管斜面的菌苔接入察氏種瓶中,34°C,200rpm,發酵5d,發 酵結束后將種子液收集到3L的無菌瓶中,得到種子罐的種瓶; (2) 種子罐培養:將種瓶接種到察氏種子罐中,34°C,180-300rpm,發酵48h; (3) 發酵罐培養:在無菌條件下,按照8%的接種量,將種子罐發酵液壓入發酵罐,進行 發酵罐培養。34°C,180-300rpm,發酵至60h后控制溶氧20 % -30 %,75h開始補料,發酵至 菌體自溶嚴重,酶活無明顯提高時放罐; (4) 提取與精制:發酵液加入lOOppm聚丙烯酰胺和3%珍珠巖進行絮凝和板框壓濾,然 后進行超濾濃縮,最后加入防腐劑和保護劑配兌并用硅藻土過濾除菌,得到糖化酶成品酶 制劑; 所述發酵培養基質量體積百分比組成如下:玉米粉10% -12%,豆餅粉2. 5% -3%,麩 皮 1% -2%,氯化鈣 0.03%,硫酸銨 1% -1.5%,玉米漿 2% -3%,ρΗ4· 5 ; 所述補料培養基質量體積百分比組成如下:玉米淀粉20 %,玉米漿2 %,硫酸銨0. 5 %,ρΗ4· 5〇
【專利摘要】本發明提供一株高產糖化酶的黑曲霉(Aspergillus?niger)GA-179。該菌株通過多輪原生質體電融合育種選育獲得,保藏編號為CGMCC?No.10788。經發酵條件優化,平均發酵酶活力可達到87000-90000u/mL,比原始菌株提高了99.3%。且該菌株本菌種生長迅速,在進行發酵時,與其他同類菌株相比,對數期由原先的90h左右,縮短至50h左右,發酵周期縮短,大大降低了生產成本。此外,由于比活力的提高,也可相應的降低酒精、淀粉糖、釀造等行業的應用成本。CGMCC No.1078820150507
【IPC分類】C12R1/685, C12N1/14, C12N9/34
【公開號】CN105255741
【申請號】CN201510677280
【發明人】王興吉, 韓龍, 郭慶文, 佟新偉
【申請人】山東隆科特酶制劑有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月19日