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中温α-淀粉酶是一种十分重要的工业用酶,广泛应用于粮食加工、食品、酿造、发酵、纺织品工业和医药等行业。但与国外同行业相比,我国中温α-淀粉酶发酵酶活单位不高,而且目前国内对其研究报道也很少。因此开展中温α-淀粉酶优良菌株选育,优化发酵工艺,提高中温α-淀粉酶发酵水平,对促进我国酶制剂工业的发展具有现实意义。本实验以中温α-淀粉酶的生产菌株解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens为出发菌株,以α-淀粉酶活力作为筛选指标,经紫外线、微波与LiCl复合诱变后,分别以2-DOG和衣霉素抗性平板对突变株进行定向选育。复合诱变条件为:紫外线照射6min,微波照射20s,LiCl浓度1.2%;筛选条件为:2-DOG 5%、衣霉素50μg/mL。经过诱变,在LiCl添加浓度为1.2%的筛选平板上得到一株遗传稳定的优良突变株YL1-5,产酶较原始菌株提高了19.3%。B.amyloliquefaciensYL1-5中温α-淀粉酶(BAA)于菌体生长的对数后期开始合成,表现为延续合成型-酶合成与菌体生长部分偶联。添加浓度为1.5%的沸石(40~60目),2%的沸石(20~40目)或者2%的膨润土可以有效的吸收发酵过程中产生的NH4+,其中添加1.5%的沸石(40~60目)使得酶活力比对照组提高了11.88%。优化后的摇瓶培养基为:玉米粉16%,棉籽饼粉8%,玉米浆粉1.0%,沸石(40~60目) 1.0% ,CaCO3 0.8%。优化后的培养条件为:挡板三角瓶(250mL),装液量25mL/250mL,初始pH7.0,种龄16h,接种量5%(V/V),培养温度34℃,转速190rpm,经优化后菌株产酶活力为533.2U/mL,比优化前提高了27.19%。30L发酵罐上分批发酵结果不如摇瓶的好,原因可能在于菌体浓度过低;采用30h后补料工艺,可以使菌体得到更好生长,酶活力达到521.6U/mL。对突变株B.amyloliquefaciensYL1-5所产中温α-淀粉酶的酶学性质研究得出:该酶作用的最适温度为60℃,最适pH为6.0。在90℃高温下,添加0.05mol/L的Ca2+可以使得酶活力比不添加Ca2+提高62.1%。在pH6.5~9.5范围内,BAA能够保持较高的酶活性,其中在pH8.0的缓冲液放置24h后,酶活力只减少了3%,说明该酶在碱性条件下能够保持较好的稳定性。金属离子中Na+、Li+、Mg2+对BAA有一定的激活作用,Hg2+对其有强烈的抑制作用,Sr2+、Zn2+、Mn2+、Ba2+也有抑制作用。