葡糖异构酶菌株筛选及固定化研究
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摘要：目的筛选高产葡糖异构酶的嗜热放线菌优良菌种，并将其固定化。方法分离、诱变育种筛选出高产葡糖异构酶放线菌优良菌种，用离子交换树脂作载体进行葡糖异构酶固定化的研究。结果筛选出葡糖异构酶放线菌高产优良菌种，用离子交换树脂进行葡糖异构酶的固定化，其固定化酶活性为18 000～20 000 U/g(干)。结论筛选到葡糖异构酶放线菌高产优良菌种，用离子交换树脂作载体进行固定化，所得到的葡糖异构酶酶活性较高。
关键词：葡糖异构酶；固定化；离子交换树脂
中图分类号：Q814文章标识码：A文章编号：1672-979X(2007)01-0005-04
Study on Screening of High-producing Glucose Isomerase strains and Immobilization
YUAN Jian-guo1, LI Feng2, XU Jun-qing2, TIAN Xue-wen2, DUAN Feng2, YANG Dan2
(1. Shandong Academy of Food & Fermentation Industries, Jinan 250013, China; 2. The Research and Design Center of Jinglu Bio-technology of Jinan, Jinan 250013, China)
Abstract: Objective To select high-producing glucose isomerase thermoactinomyces strains and immobilize glucose isomerase. Methods High-producing glucose isomerase thermoactinomyces strains were obtained by the isolation, screening and mutation breeding. Ion exchange resins were served as a supporter for the immobilization of glucose isomerase. Results High-producing glucose isomerase thermoactinomyces strains were selected. The glucose isomerase was immobilized with ion exchange resins and the activity of immobilized glucose isomerase was 18 000～20 000U/g(dry). Conclusion The activity of glucose isomerase obtained is higher.
Key words: glucose isomerase; immobilization; ion exchange resin
葡糖异构酶是水溶性酶[1,2]，通过物理、化学的方法把这种酶固定在不溶性的固体载体上，使酶可长期多次使用，实现工业生产的连续化、自动化，并可避免不利副产品的发生，使产品更易精制，从而提高产品质量，降低生产成本[3]。因此，固定化葡糖异构酶具有很好的应用前景[4]。
1材料与培养基
1.1材料
葡糖异构酶生产菌株(本研究室从采集的土壤样品中分离得到)；树脂(自选)
1.2培养基及培养条件
使用无机盐、淀粉及琼脂作斜面培养基，在45～50 ℃，相对湿度75%～80%条件下培养3～4 d。
发酵培养基组成：麸皮4%，豆饼粉1%，MgSO4 0.1%，K2HPO4 0.1%，CoCl3 0.01%，pH6.7，115℃灭菌30 min后使用。发酵温度为(41±1)℃，发酵时间60～65 h。发酵结束后经板框过滤得含酶发酵液，供固定化酶使用。
2方法
2.1菌种的筛选
从全国14个省市共采集2 847份样品，对产葡糖异构酶嗜热放线菌进行分离。然后将分离到的多株菌株用5种培养基进行培养，筛选出最佳的培养基。采用紫外线诱变技术处理培养的孢子，筛选最好的菌种。
2.2菌种的稳定性和安全性实验
经过较长时间的保存后，观察菌株的性能和酶活性的变化情况。过滤后的发酵液送山东省药品检验所进行抗菌性检验。
2.3固定化酶载体的选择
由于离子交换树脂具有较强的吸附力和一定的离子交换能力，易于再生和反复使用，因此我们采用树脂作为酶固定化的载体[5]。对载体处理后通过固定化酶活性的测定，选出最佳的载体型号。
2.4固定化酶制备条件的选择
2.4.1时间称取1 g树脂，置入45 mL酶液中，相同的反应条件下，在3，5，7，9，11，13 h不同时间内取样测定酶活性。
2.4.2柱式挂酶柱式挂酶是将树脂放入柱式反应器中，保温酶液流经该柱即完成酶的固定化。基于柱式挂酶的特点，可将第1次经过反应柱的残液预处理第2根新柱，然后再用新酶液处理，以提高固定化酶的活性单位及固定化收率。
2.4.3酶液量称取1 g树脂分别放入30 ......
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