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本论文系统研究了产高温乳糖酶的黑曲霉菌株的诱变选育,发酵工艺和产酶诱导机制,研究结果表明: 1.诱变育种是以一种行之有效的菌种改良方法,以黑曲霉菌株D2-26作为出发菌株,采用物理诱变剂(紫外线和Co60-γ射线)对D2-26菌株的分生孢子进行诱变处理,以提高乳糖酶的单位产量;研究了诱变程序与步骤,2种诱变剂的辐射剂量、致死率与正突变率的相互关系,确定了对黑曲霉菌株D2-26的分生孢子进行诱变的优化技术参数:采用15 min的紫外线照射和剂量为2000 Gy的γ射线对D2-26进行诱变。 对D2-26菌株进行1次紫外线和3次Co60-γ射线诱变,获得一株产高温乳糖酶的高产黑曲霉突变株UCo-3。对其进行菌种传代产酶性能试验,结果证明突变株UCo-3经传代8次,产酶活力均在16.27 U/mL左右,其遗传性能稳定,是生产食品酶制剂的安全菌株。为乳糖酶的工业化生产提供了源头性的技术支持。 经过对高产乳糖酶突变株UCo-3进行菌落形态观察,足细胞和分生孢子头显微观察发现,突变株菌落形态较原菌株D2-26略有改变,菌落呈整齐圆形年轮状,菌落背面只在接种处有明显的皱褶。将突变株编号为Aspergillus niger UCo-3。 2.对产高温乳糖酶的高产突变株UCo-3进行产酶研究,发现果胶对乳糖酶的产生具有明显的诱导作用,可提高酶的表达量。可能的原因是,果胶先诱导菌株产生果胶酶,果胶酶又将果胶水解生成一种或一些小分子物质,这些物质既供给微生物生长所需的能量,又可以和乳糖酶诱导部位作用,诱导乳糖酶的产生。 3.发酵工艺优化表明,乳糖酶高产突变株UCo-3的产酶优化培养基为:果胶0.75%、豆粕粉4%、玉米浆3%、硝酸铵0.15%、K2HPO4 1%、NP-5 0.3%。最佳培养条件为:摇床30℃,140 r/min,发酵培养基的起始pH为5.5,接种量为孢子浓度104/mL,装液量为30mL/250mL,培养8.5 d。经过发酵工艺优化,黑曲霉突变株UCo-3的产酶活力可达23.26 U/mL。