一株高产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌分离及产酶优化条件（三）

2.3 培养条件对解淀粉芽孢杆菌F3菌株纤维素酶活性的影响

2.3.1 培养时间的影响

F3菌株经LB液体培养基活化后，按4%接种量接种至LB液体培养基，37℃连续培养72h，不同时间点的纤维素酶活性结果如图5所示。

由图5可知，随着培养时间的延长，F3菌株纤维素酶活性呈上升趋势，48h时酶活性最高，纤维素酶活力为15.97U/mL，随后纤维素酶活性呈下降趋势，故最佳培养时间确定为48h，这不同于其他研究报道中芽孢杆菌纤维素酶活力最佳培养时间3d～4d。

2.3.2 培养温度的影响

活化的F3菌株按4%接种量接种至LB液体培养基，不同培养温度下F3菌株纤维素酶活力的变化结果如图6所示。随着温度的升高，F3菌株产纤维素酶的活力呈先上升再下降的趋势，其中仍以37℃培养温度条件下酶活力最高，但35℃与37℃两种培养温度对F3菌株纤维素酶活力的影响差异不显著（p＞0.05），其产纤维素酶的最佳培养温度与其他研究报道的解淀粉芽孢杆菌存在较大差异，说明温度对解淀粉芽孢杆菌纤维素酶活力的影响具有明显的菌株特异性。

2.3.3 接种量的影响

F3菌株经活化后，分别按不同接种量接种至LB液体培养基中37℃培养48h，纤维素酶活力检测结果如图7所示。接种量为6%时，F3菌株的纤维素酶活力最高为17.62U/mL，但与4%接种量时其酶活力差异不显著（p＞0.05），这与其他研究报道类似。

2.3.4 培养基初始pH对F3菌株纤维素酶活性的影响

活化的F3菌株分别按6%接种量接种至不同初始pH的LB液体培养基中，37℃培养48h，纤维素酶活力检测结果如图8所示。

由图8可知，培养基初始pH对F3菌株产纤维素酶的活力影响显著，其中以初始pH为pH7.0时纤维素酶活力最高，达18.22U/mL，明显高于其它初始pH时菌株所产的纤维素酶活力（p＜0.05）。此外，从不同初始pH条件下菌株的生长状况看，初始pH为pH11.0时，F3菌株的培养液相对澄清，这说明F3菌株不适宜在pH11.0的碱性条件生长，这也导致了此条件下其产酶能力最弱。相比于pH7.0条件，F3菌株在pH3.0的酸性条件下长势也不强，但仍具有一定的酶活性，而何颂捷等报道的解淀粉芽孢杆菌在pH3.0的初始pH下不能生长，故无纤维素酶活性。由此说明，F3菌株更适宜在中性条件下生长。

2.4 解淀粉芽孢杆菌F3产纤维素酶条件优化

根据单因素试验结果，按照表1中选取的因素及水平，进行正交试验优化，结果如表2所示。4种因素对F3菌株产纤维素酶活力的影响大小顺序依次为：培养基初始pH＞培养时间＞培养温度＞接种量，纤维素酶活力优化的最佳组合为A₂B₂C₂D₃。按照最佳组合的培养条件进行培养，即LB液体培养基的初始pH调至pH7.0，按6%接种量接种F3菌株，在37℃培养温度下连续培养60h，解淀粉芽孢杆菌F3菌株培养液中纤维素酶活力可达21.14U/mL，相比于正交试验优化前最高酶活提高了16.03%。F3菌株所产纤维素酶的活力明显高于林晓琼等报道的解淀粉芽孢杆菌，具有潜在的应用价值。

3 结论

从自然界中挖掘具有纤维素酶活性的微生物菌种资源具有重要意义。文中从发酵豆豉中分离到一株可产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌植物亚种F3菌株，通过单因素及正交试验优化了其液体培养的最佳产酶条件，即培养温度37℃、接种量6%、初始pH为pH7.0、发酵时间60h，纤维素酶活力可达21.14U/mL。

声明：本文所用图片、文字来源《中国食品添加剂》，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系

相关链接：纤维素酶，淀粉芽孢杆菌，培养基