重组菌-GS115/pPICZa-（XynB-opt）₂发酵条件的优化

【作者】 闫平； 单安山；

【机构】 东北农业大学动物科学技术学院；

【摘要】 植物的细胞壁中含有大量的木聚糖,木聚糖主要是通过木糖基由β-1,4-糖苷键相连接。木聚糖酶可以由细菌或真菌在液体培养基或固体培养基中分泌产生,但是微生物分泌产生的木聚糖酶的可用性、结构稳定和简单的基因操作等优点,使得要优于动物和植物。在细菌生产木聚糖酶中,液体深层发酵优于其他的发酵技术,主要是因为能够很好地利益营养物质、有足够的氧气供应和花费更少的时间。然而,木聚糖酶应用于工业生产的主要限制就是生产成本昂贵。因此为了降低生产成本需要寻找到廉价的碳源和氮源。本文通过统计学方法来优化重组木聚糖酶在液体发酵过程中的培养条件和培养基组分以降低成本。为了获得最大的木聚糖酶产量和有效地降低发酵成本,选用玉米面和豆粕作为培养基的碳源和氮源,使用Plackett-Burman’s和RSM两种统计学方法优化培养条件。结果显示:木聚糖酶发酵生产的最适条件为接种量3.8%,玉米面含量4.5%,组氨酸含量0.6%,甲醇诱导量1%,装液量20%,pH 4.5,豆粕含量30 g/L,和吐温-80 0.8%。在这个条件下,模型的预测活性为3 236.12 U/mL。经试验验证的木聚糖酶活性为3 273 U/mL。通过MALDI-TOF/TOF-MS分析显示分子量大小为33 kDa。木寡糖标品降解的产物IC分析表明:木聚糖酶（XynB-opt）₂属于内切酶,木二糖是主要的水解产物。木聚糖酶（XynB-opt）₂对不同的木聚糖是有高度的特异性的。（XynB-opt）₂水解木聚糖底物24 h后,90%的产物为木二糖和木一糖,终产物中几乎没有木三糖和木四糖。优化的结果比未优化的培养基活性提高了2.1倍。比前期的试验室培养基活性提高了1.4倍。综上所述,这个双拷贝木聚糖酶对于工业应用有很好的潜力。更多还原