黑曲霉产木聚糖酶生产工艺条件和酶学特性的研究的任务书.docx

黑曲霉产木聚糖酶生产工艺条件和酶学特性的研究的任务书
任务书
1.研究背景
木聚糖酶是一种能够降解木质纤维素的酶类，被广泛应用于生物质降解、造纸、饲料、纺织、食品等领域，具有广阔的应用前景。黑曲霉是一种能够产生木聚糖酶的微生物菌种，本研究旨在建立黑曲霉产木聚糖酶的生产工艺及探究其酶学特性，以提高木聚糖酶的产量和降解效率。
2.研究目的
（1）建立黑曲霉产木聚糖酶的发酵生产工艺条件，探究不同环境因素对产酶效果的影响。
（2）分离和纯化黑曲霉产木聚糖酶，并对其酶学特性进行研究，如温度和pH值的适宜范围、稳定性、底物特异性等。
（3）优化黑曲霉产木聚糖酶的生产工艺条件，提高其产量和活性，并初步探究其应用前景。
3.研究内容
（1）优选黑曲霉的菌种和培养基组成，探究不同培养条件对生长和分泌静置状态下的产酶效果的影响。
（2）采用离子交换层析、凝胶层析等技术分离和纯化木聚糖酶，对其酶学特性进行分析，如温度和pH值的适宜范围、稳定性、底物特异性等。
（3）优化黑曲霉产木聚糖酶的发酵生产工艺条件，如碳、氮源浓度、pH值、温度、通气速率等，以提高其产量和活性。
（4）初步评价黑曲霉产木聚糖酶的应用前景，开展对生物质材料的降解实验，对其降解效果进行评价，分析其应用前景。
4.研究方法
（1）选择优良的黑曲霉菌株，并进行菌种筛选和培养基组分优选实验。
（2）采用静置发酵的方法，研究不同培养条件对黑曲霉产木聚糖酶的产量影响。
（3）利用差减分析法筛选木聚糖酶，并采用离子交换层析、凝胶层析等技术对其进行分离和纯化，分析其酶学特性。
（4）运用响应面组合设计和Taguchi实验设计等方法，优化木聚糖酶产酶工艺条件，提高产量和酶活性。
（5）利用黑曲霉产的木聚糖酶对生物质材料进行降解实验，比较其降解效果以及应用前景。
5.预期成果
（1）建立黑曲霉产木聚糖酶的生产工艺条件，包括合适的菌株和培养条件。
（2）对黑曲霉产的木聚糖酶进行了酶学特性研究。
（3）优化黑曲霉产木聚糖酶的发酵生产工艺条件，提高其产量和酶活性。
（4）初步评价黑曲霉产木聚糖酶的应用前景，为后续应用提供参考。
6.研究进度
第一年：
（1）筛选黑曲霉菌株，优选培养基组分，确定合适的培养条件。
（2）研究不同培养条件对黑曲霉产木聚糖酶产量的影响。
（3）对黑曲霉产的木聚糖酶进行初步酶学特性研究。
第二年：
（1）分离和纯化黑曲霉产木聚糖酶，进一步研究其酶学特性。
（2）优化黑曲霉产木聚糖酶的发酵生产工艺条件，并提高其产量和酶活性。
第三年：
（1）进行生物质材料的降解实验，评价黑曲霉产木聚糖酶的降解效果及应用前景。
（2）对研究结果进行分析，撰写毕业论文。
7.参考文献
（1）Awasthi,M.K.,&Kumar,A.(2017).Comparativestudyoffungallignocellulolyticenzymesinvolvedinthedegradationofcottonstalks.Journalofmicrobiologyandbiotechnology,27(9),1730-1739.
（2）Cai,Y.,Wan,X.,Wang,Y.,&Yang,P.(2017).ProductionofxylanaseandcellulasebyTrichodermavirideVKF3usingagroindustrialresiduesanditspotentialuseforcoffeepulpdelignification.Journalofcleanerproduction,157,311-321.
（3）Ladevèze,S.,Gèze,A.,Fèvre,M.,&Sigoillot,J.C.(2017).BeechwooddegradationbyPiptoporusbetulinusduringsolid-statefermentationandtheproductionofhighadded-valuecompounds.Industrialcropsandproducts,97,377-387.