微生物与生化技术杂志

抽象的

优化固态发酵和浸出工艺参数以提高内生链霉菌ESRAA-301097的木聚糖酶产量

梅尔瓦特·MA·埃尔-根迪和艾哈迈德·MA·埃尔-邦德克利

在我们对药用植物（香茅、茴芹、犹太蒿和长果黄麻）的微生物内生菌进行研究的过程中，从香茅中分离的内生菌链霉菌属 ESRAA-301097 被证明是高木聚糖酶生产者。在 SSF 条件下筛选各种当地可获得的农业工业残留物作为木聚糖酶生产底物支持物，结果显示小麦麸皮 (WB) 的混合物；以 0.5:1:1 的比例混合甘蔗渣 (SCB) 和玉米芯 (CC) 作为诱导 ESRAA-301097 木聚糖酶产生的有效诱导剂，因为它在发酵第 4 天产生了最高的酶生产率 (2364 Ugds-1)，而单独的 WB、SCB 或 CC (1167、1241 或 1404 Ugds-1) 在培养 3、4 和 4 天后则为 1。在优化物理过程参数（包括温度 30-40°C、pH 7.0、接种量为 107 孢子 gds-1、80-85% 初始水分含量和底物颗粒大小为 800 μm）后，木聚糖酶产量提高到 3819 Ugds-1。使用大豆和玉米浸渍固体混合物作为氮源，酶产量总体增加了 23.96%，但添加任何碳或金属均未增加酶产量。通过添加吐温 20，木聚糖酶产量可达到 5709.2 Ugds-1，而 SDS 将其产量抑制到 750.29 Ugds-1。从发酵固体混合物中有效提取木聚糖酶 (6312.45 Ugds-1) 的最佳浸出参数为柠檬酸盐缓冲液 (0.1 M，pH 4.0)，其中含有 0.2% 吐温 80 作为浸出剂，提取剂体积为 1:8 - 1:10 (w/v)，浸泡时间为 120 分钟，浸出 pH 为 4，浸出温度为 50°C，搅拌速度为 150 rpm。链霉菌属 ESRAA-301097 的总纯化倍数为 44.61，木聚糖酶回收率为 32.52%，比活为 493.48 Umg-1。纯化的酶在 SDS-PAGE 上显示为单一蛋白质条带，表明该酶的单体性质，分子量约为 31.5 kDa。此外，半胱氨酸蛋白酶抑制剂（1,10-菲咯啉和二硫苏糖醇）、金属蛋白酶抑制剂（EDTA 和 EGTA）和硫代蛋白酶抑制剂（碘乙酰胺和对氯汞苯甲酸酯）对木聚糖酶活性没有或几乎没有影响，而丝氨酸蛋白酶抑制剂（PMSF）则显著降低了木聚糖酶活性。