1.2實驗方法
1.2.1菌種的保藏及處理將毛霉O-1、M-4接種至察氏瓊脂斜面培養(yǎng)基,曲霉A-1、A-2,酵母Y-11接種至PDA瓊脂斜面培養(yǎng)基,枯草芽孢桿菌KC接種至LB瓊脂斜面培養(yǎng)基,并在對應培養(yǎng)條件下活化、培養(yǎng),活化后在4℃保存?zhèn)溆谩?
1.2.2菌株的篩選將各菌株接種至豆粕發(fā)酵培養(yǎng)基。真菌置于28℃,細菌置于37℃培養(yǎng)2d,55℃烘干粉碎,檢測纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶和蛋白酶的酶活力。
1.2.3菌株鑒定及保藏菌株采用18S rRNA基因序列測定法進行菌株鑒定,由上海美吉公司執(zhí)行。所述菌株已于2015年3月24日保藏在中國典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏編號為CTCC NO:M2015155。
1.2.4發(fā)酵條件優(yōu)化用無菌生理鹽水將菌種擴繁培養(yǎng)基上的孢子洗脫下來,調節(jié)孢子密度至1×108個/mL,接種于發(fā)酵培養(yǎng)基,接種量為1mL。設置4個因素,以不接種的豆粕發(fā)酵培養(yǎng)基為對照,3個重復,分別優(yōu)化料水比、發(fā)酵溫度、營養(yǎng)因子和發(fā)酵時間。
料水比7個,分別為:1∶0.7、1∶0.8、1∶0.9、1∶1、1∶1.1、1∶1.2和1∶1.3,發(fā)酵條件pH不調節(jié)、28℃、40h。固定料水比1∶1.1,設置發(fā)酵溫度5個,分別為25、28、31、34和37℃。固定料水比1∶1.1和31℃發(fā)酵溫度,設置營養(yǎng)因子5個:1%K2HPO4+1%NaCl、2%(NH4)2SO4、2%葡萄糖、2%尿素和2‰K2HPO4+2‰NaCl+2‰(NH4)2SO4+1%葡萄糖+2‰尿素。固定料水比1∶1.1,添加完整營養(yǎng)因子(2‰K2HPO4、2‰NaCl、2‰(NH4)2SO4、1%葡萄糖、2‰尿素),固定發(fā)酵溫度31℃,設置發(fā)酵時間6個:22、28、31、34、37和40 h。
發(fā)酵結束后,55℃烘干,粉碎后密封備用。
1.2.5檢測方法
纖維素酶活力測定參照王琳等的檢測方法;木聚糖酶活力測定參照費迪波;果膠酶活力測定參照陳小湘;蛋白酶酶力測定參考趙彩艷;蛋白質用凱氏定氮法,可溶性氮總含量的測定用TCA-NSI法。
1.2.6數據處理
用SPSS16.0 for windows對數據進行單因素方差分析。若差異顯著,則用Duncan檢驗法進行多重比較,顯著水平為P<0.05。
2結果與分析
2.1菌株篩選
不同菌株產酶種類和所產酶的活力不同。比較纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶、蛋白酶酶活力篩選菌株。由圖1可知,A-1木聚糖酶活力低于A-2(P<0.05),但其纖維素酶、果膠酶和蛋白酶活力顯著高于其他菌株(P<0.05)。因此,從整體角度考慮,我們選取A-1為豆粕發(fā)酵菌株。
2.2菌株A-1的鑒定結果
菌株A-1在PDA平板上的菌落呈橄欖褐色,菌落反面為土黃色至黃褐色,絨毛狀,放射性分布,成熟后產生黃褐色孢子。對A-1的18S rRNA基因序列進行測定后再在NCBI中使用Blast進行比較,發(fā)現菌株A-1的18S rRNA基因序列與Aspergillus awamori(KF922319.1,GenBank)和Aspergillus niger(KF758784.1,GenBank)的基因序列同源性為100%,結合菌株的形體學特征,確定菌株A-1為泡盛曲霉(Aspergillusawamori)。
2.3發(fā)酵條件優(yōu)化
研究結果表明料水比顯著影響A-1發(fā)酵豆粕性能(P<0.05)。料水比從1∶0.7到1∶1.3,A-1先提高發(fā)酵豆粕蛋白質含量后降低其含量。料水比1∶1.1時,發(fā)酵性能最好,發(fā)酵豆粕蛋白含量最高(見圖2)。因此,料水比1∶1.1最佳。最佳料水比時,溫度顯著性影響A-1豆粕發(fā)酵性能P<0.05)。從25~37℃,A-1先顯著提高豆粕蛋白質含量,然后降低。28和31℃時,發(fā)酵性能最好,顯著提高豆粕蛋白含量(P<0.05)。31比28℃更顯著縮短發(fā)酵時間。因此,31℃為最佳發(fā)酵時間。
圖1不同菌株的酶活力
不同營養(yǎng)鹽也顯著性影響A-1發(fā)酵豆粕性能。2%尿素和全營養(yǎng)成分時,A-1顯著增加豆粕蛋白質含量,全營養(yǎng)鹽時可溶性氮指數(TCA-NSI)最高(見圖3)。因此,最佳營養(yǎng)因子為全營養(yǎng)鹽。發(fā)酵時間顯著影響A-1發(fā)酵豆粕性能。從22~40h,豆粕蛋白質含量呈現先升高后降低趨勢。34和37h時,發(fā)酵豆粕蛋白質含量顯著高于時間。37~40h時,發(fā)酵豆粕可溶性氮指數顯著高于其他時間(P<0.05)。因此,最佳發(fā)酵時間為37h。
綜上,泡盛曲霉的最適發(fā)酵條件為:料水比為1∶1.1,發(fā)酵溫度為31℃,發(fā)酵時間為37h,添加的營養(yǎng)因子為2‰K2HPO4、2‰NaCl、2‰(NH4)2SO4、1%葡萄糖、2‰尿素。
圖2料水比和溫度對A-1發(fā)酵豆粕蛋白質含量的影響
圖3營養(yǎng)因子(A)和時間(B)對A-1發(fā)酵豆粕蛋白質含量和可溶性氮指數(TCA-NSI)的影響
相關新聞推薦
1、最佳培養(yǎng)條件下沙福芽胞桿菌生長曲線與CA活性曲線測定及研究(三)
2、志賀氏菌Vi樣噬菌體SboM-AG3與沙門氏菌噬菌體ViI的高度基因組同源性(一)
3、2'-巖藻糖基乳糖作為益生元對兩歧雙歧桿菌的益生菌的影響(下)
