纤维素产葡萄糖异构酶的发酵研究
使用直接糖类物质做碳源培养微生物，不仅成本高，还存在着与人争粮的问题。将纤维素转化为小分子糖进而培养微生物生产具有高附加值的产品可以达到资源充分利用。黑曲霉是一种产酶比较丰富的菌种，可以产纤维素酶、β-糖苷酶、葡萄糖异构酶、α-淀粉酶等，并且它不但可以既利用纤维素水解转化得到的六碳糖，还可以利用其中的五碳糖，可以达到碳源的一种充分利用。所产的葡萄糖异构酶固定化于黑曲霉细胞中，可以达到一种复配酶的效果。葡萄糖异构酶与α-淀粉酶可以应用于利用淀粉生产果葡糖浆中去，还可以与纤维素酶、β-糖苷酶协同处理纤维素，可以将由纤维素水解产生的木糖转化为产乙醇微生物代谢途径中可利用的木酮糖，提高利用率，降低酶的成本。
本文对黑曲霉产葡萄糖异构酶通过均匀设计和响应面设计对培养条件进行了优化，优化后的培养基为玉米浆粉2％，Glu1.6％，蔗糖0.8％，(NH4)2SO40.6％，MgSO40.08％，摇瓶发酵产酶可达到32.5U/mL，放大培养其产酶能力在5L发酵水平可达到每毫升发酵液530U。进而研究了黑曲霉利用五碳糖混合发酵的情况，在葡萄糖与木糖比例为4∶1的时候发酵效果最好。在利用玉米秸秆水解液进行分步糖化发酵时，250mL摇瓶发酵酶活可达34.3U/mL，在利用同步糖化发酵时，酶活可达72.9U/mL。对柳枝稷、荻、芦竹、玉米秸秆、狼尾草这五种不同的纤维素原料分别进行发酵，并对发酵产酶的效果进行比较，这5种原料中，使用秸秆作为原料的发酵产酶效果最好，酶活为72.9U/mL，而荻的发酵效果最差，酶活为57.2U/mL。进行了玉米秸秆水解液5L培养，酶活可达到846U/mL。对发酵液进行细胞的固定化，固定化酶活最适温度为75℃，酶活为18256U/g。
纤维素;黑曲霉;葡萄糖异构酶;细胞固定化
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
张栩
2013
中文
TQ925.5
75
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）