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茶黄素(Theaflavins,TFs)不仅是影响红茶品质的主要成分,而且具有较强的药理和保健功能,在天然药物、功能食品、日用化工、功能饮料开发领域有着广泛的应用前景。但是红茶中茶黄素的含量低(约为0.2~2%),从红茶中提取制备茶黄素分离纯化难度大,且得率低,这严重影响了茶黄素产业化开发的进程。而茶黄素的体外生物合成是解决这一问题的最有效途径。为解决茶黄素体外生物合成中的技术瓶颈,本文从茶黄素合成所需多酚氧化酶的酶源入手,利用微生物繁殖快、易培养、酶产量高的特点,通过筛选多酚氧化酶的产酶菌种,旨在获得能用于发酵生产茶黄素的高活性多酚氧化酶。 (1) 本研究从耐酚能力、儿茶素鉴别培养基的菌落形态观察、液体摇瓶发酵几个方面对冠突散囊菌、黑曲霉、毛栓菌3个菌种进行考察,发现冠突散囊菌有一定的耐酚能力,在0.2%儿茶素浓度培养平皿上生长良好,不产生变色圈,液体深层培养产酶能力弱;黑曲霉耐酚能力较强,在0.1~0.4%的儿茶素培养基上生长较好,且能产生透明水解圈,液体深层发酵黑曲霉不产生多酚氧化酶;毛栓菌在0.1~0.2%的儿茶素培养皿上生长好,能产生黄红色的氧化圈,液体深层发酵能产生多酚氧化酶,酶活力为328 U/mL,所以选择毛栓菌为产酶菌种,并做进一步的产酶培养基及产酶培养条件的筛选。 (2) 筛选得到毛栓菌在液体深层发酵过程中培养的较适培养基组成为:马铃薯 2%,KH2PO4 0.3%,MgSO4 0.3%,VB 0.001%,CaCl2 0.005%,麸皮 1%,酵母膏 0.6%,酪氨酸 0.001 mol/L。培养条件以32℃,110r/min为佳,接种量宜控制在4.215×105个/ml为宜,在此条件下酶的活力较高,培养条件改良后,酶活力可达711 U/mL,较培养条件改良前的(328 U/mL)提高了116.8%。 (3) 毛栓菌所产生的胞外多酚氧化酶较适的反应温度范围在28~36℃之间,作用的量适pH值为5.2。恒温反应30 min内均表现出较高的活性,而在反应的前6 min内其活性与反应时间存在较好的线性关系。以浓度为50%的硫酸铵可以沉淀粗酶液中96.0%的多酚氧化酶。