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诱变黑曲霉提高糖化酶的生物合成

摘要

现今，筛选黑曲霉主要通过物理和化学突变。用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂

（EMS）轮流处理亲代菌株。这株突变菌株M4能产生更多的糖化酶。

简介

糖化酶时淀粉工业中最重要的一种酶。它能将淀粉水解成葡萄糖。葡萄糖在

各种食品行业中是一种必要的合成原料。糖化酶广泛地应用于酿造，造纸，食品，

制药，纺织行业中。黑曲霉通过液态或固态发酵生产糖化酶中，食物残渣也能被

利用到。同时，食物残渣也能用于葡萄糖和啤酒行业中。

糖化酶是一种微生物的胞外酶，并且，它典型的性质是水解a-1，4和a-1，

6糖苷键，通过其他酶作用于淀粉合成糖类。糖化酶能水解非还原端的a-1，4

葡萄糖苷键。糖化酶能被成倍的生成，通过引起野生菌株突变。

据报道，黑曲霉的突变菌株能更好地生产糖化酶。这种黑曲霉菌株能被紫外

线照射或者化学的方法诸如N-甲基，N-硝基，N-亚硝基胍，硫酸二甲脂，甲基

磺酸乙脂，溴化乙錠和亚硝酸来引诱突变，提高糖化酶产量。突变菌株产糖化酶

的特性能更好地影响对生淀粉的处理。生产糖化酶的突变菌株在r-射线的处理

下，亲代菌株的特性被改善并且产物乙醇的产量也被提高了。

这个突变黑曲霉是用联合诱变处理的，它产的糖化酶能将麦芽糊精转变为葡

萄糖。多重的轮流突变对葡萄糖的生成有着很好的影响。糖化酶的比活度和它的

热稳定性被提高。并且，结果通常是提高葡萄糖产量。

对比几种黑曲霉突变株的酶产量和它们的特性，相比于野生株，突变株能更

高水平地生产糖化酶。但是，不管使用怎样的菌株，对所有糖化酶来说，酶的组

成和特性都是类似的。Britly进行本研究的目的是为了证明以小颗粒的形式增长

有利于糖化酶生产，而大颗粒的形式则降低了糖化酶的生产量，导致结果不匹配。

现今研究这些的目的是为了激发菌株的潜能，通过化学或者无力突变来增加糖化

酶的产量。

原料和方法

改善菌株：

黑曲霉能通过紫外线和诱变剂得以改善。用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂轮流处

理亲代菌株。两种诱变剂同时使用。菌株先用溴化乙錠处理，然后用甲基磺酸乙

脂。Haq（2002）使用的是紫外诱变。Ferron（2005）使用甲基磺酸乙脂来筛菌。

Michaelis（1971）使用的是溴化乙錠来突变亲代菌株。Saadoun（1998）使用的

是通过两种诱变剂（溴化乙錠和甲基磺酸乙脂）轮流处理的方法来突变菌株。

接种

分生孢子：

从培养了3-5天的斜面培养基接下分生孢子。用10ml0.005%Monoxal

OT(Di-辛基脂磺酸钠琥珀酸)来制备孢子悬液，是为了斜面生能生长更多的分生

孢子。用接种针打碎孢子团，然后，较猛烈地摇动事关制备同一种孢子悬液，孢

子悬液的密度用血球计数板计数。这个计数的空间是一个直线型的玻璃盖，能保

存大量的液体。分生孢子在一个0.1mm深的方格中通过显微镜来计数，然后，

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1ml孢子悬液中孢子的个数就能被计数。它能达到1.2×10个孢子/ml。

营养：

25ml的发酵培养液g/L（淀粉10.0，乳糖10.0，（NH）SO5.0

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MgSO4·7H2O2,CaCl2·2H2O2,KH2PO41.50,K2HPO40.1,蒸馏水1000ml，

PH5.5）被加入到250ml的锥形瓶中，用棉塞塞住然后灭菌。在无菌条件下用移

液管取1ml上文提及的孢子悬液倒入烧瓶中。然后摇床200rpm30℃培养24小时。

发酵技术

摇瓶：

将25ml发酵培养基倒入250ml孢子锥形瓶中，并且全部塞上棉塞。这些锥

形瓶要在高温灭菌锅中灭菌。条件是121℃151b/inch215min。然后，将培养基冷

却至室温。在无菌条件下，往每个锥形瓶中加入1ml孢子培养液。然后，将锥形

瓶放入条件：200rpm30℃72小时。72小时后，过滤已发酵的液体培养基来估计

糖化酶产量。所有的实验