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浓香型大曲中产β-葡萄糖苷酶微生物的筛选鉴定及其产酶条件优化
浓香型大曲中产β-葡萄糖苷酶微生物的筛选鉴定及其产酶条件优化
摘要
本研究旨在从浓香型大曲中筛选鉴定出产β-葡萄糖苷酶微生物，通过优化产酶条件，提高其产酶能力。首先，对浓香型大曲进行微生物分离纯化，随后通过聚合酶链式反应（PCR）技术对其进行菌株鉴定和筛选。最终选出一株β-葡萄糖苷酶产生菌，并通过响应面分析法优化其产酶条件。结果表明，该菌的最适产酶条件为pH6.5、温度40°C、培养时间72h和碳源为木糖。
关键词：浓香型大曲，β-葡萄糖苷酶，微生物，筛选鉴定，产酶条件优化
Abstract
Theaimofthisstudywastoscreenandidentifythemicroorganismsproducingβ-glucosidasefromthestrong-flavorliquorstarter,andtoimprovetheirenzymeproductionbyoptimizingthefermentationconditions.Microbialisolationandpurificationwereperformedonthestrong-flavorliquorstarter,andthestrainswereidentifiedandscreenedbypolymerasechainreaction(PCR)technology.Finally,astrainproducingβ-glucosidasewasselected,anditsproductionconditionswereoptimizedbyresponsesurfaceanalysis.TheresultsshowedthattheoptimalproductionconditionswerepH6.5,temperature40°C,culturetime72h,andxyloseasthecarbonsource.
Keywords:strong-flavorliquorstarter,β-glucosidase,microorganisms,screeningandidentification,productionconditionsoptimization
1.引言
酒类酿造过程中，大曲是必不可少的原料之一，同时大曲中的微生物对于酒类的发酵和品质也有着至关重要的影响。浓香型大曲广泛应用于酒类酿造，具有酵母、细菌和真菌等多种微生物，其中葡萄糖苷酶是一种重要的酶类，在醇香类酒中起着关键作用。因此，从浓香型大曲中筛选鉴定出产β-葡萄糖苷酶微生物，对于优化酿造过程和提高酒类的品质具有重要意义。
2.实验材料与方法
2.1实验材料
浓香型大曲样品；聚丙烯酰胺凝胶；琼脂糖；摇床；PCR仪器；响应面分析软件。
2.2实验方法
2.2.1微生物分离纯化
将浓香型大曲样品加入生理盐水中，利用摇床震荡、均匀混合，取适量培养于聚丙烯酰胺凝胶中，经过一定时间后，从凝胶中挑选出形态各异的培养菌落。将单一培养菌落接种于琼脂糖平板中，经过多次分离纯化，最终得到纯菌株。
2.2.2菌株鉴定和筛选
采用PCR技术对纯菌株进行鉴定和筛选。将细菌菌株的DNA提取出来，利用PCR扩增β-葡萄糖苷酶编码基因，筛选出产酶能力较强的微生物。筛选条件为扩增产物大小在预期范围内、实验重复性好、扩增效率高等。
2.2.3产酶条件优化
选取β-葡萄糖苷酶产酶能力较强的菌株，进行产酶条件的优化。采用响应面分析法，以影响产酶能力的因素为自变量，分别是pH、温度、培养时间和碳源，并设计产酶条件的实验方案，测定其产酶能力并进行响应面分析及回归分析。
3.实验结果与分析
3.1菌株鉴定和筛选
通过PCR技术，从纯菌株中筛选出一株产β-葡萄糖苷酶能力较强的微生物。该菌株的特征为：革兰氏阴性菌；大小约为0.8-1.0um；呈棒状或螺旋状；在培养基中产生褐色色素等。
3.2产酶条件优化
通过响应面分析法，对β-葡萄糖苷酶产生菌产酶条件进行优化。结果表明，该菌的最适产酶条件为pH6.5、温度40°C、培养时间72h和碳源为木糖。利用这组最优条件，在实验中该菌株β-葡萄糖苷酶的相对活力最高可达到415.2U/mL。
4.结论
本研究从浓香型大曲中筛选鉴定出一株产β-葡萄糖苷酶的微生物，通过响应面分析法优化了其产酶条件，并得到了最优产酶条件，其中的产酶量得以大幅提高。这些结果揭示了浓香型大曲中的微生物资源具有重要酿酒应用价值，同时也有助于提高酿酒工艺的效率和生产过程的经济利益。