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β-甘露聚糖酶是由芽孢杆菌等分泌的一类能够水解甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘聚糖的生物活性酶。近年来,它在降解植物胶生产功能性甘露低聚糖以及作为饲料添加剂等方面倍受关注。 本试验以胶豆角和高温为筛选条件,获得一株高产β-甘露聚糖酶的环状芽孢杆菌(命名为WXY-100)。通过正交设计方法筛选优化该菌培养基配方和产酶条件,培养基配方为:酵母抽提物20g/L、魔芋粉20 g/L、(NH4)2 SO4 2 g/L、KH2PO4 1 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L;产酶条件为:菌种种龄8~12h、接种量6%、装液量25 ml、pH7.5、培养温度40℃、培养时间25h。根据上述最佳条件,该菌体产生的β-甘露聚糖酶的比活性最高可达到1002.25 u/ml。发酵液离心去除菌体,上清液经过硫酸铵沉淀、透析、浓缩,得到相对较纯的β-甘露聚糖酶,然后对其性质进行了初步研究,结果为:在pH4~8和60℃以下稳定,作用最适条件是pH5.0和60℃,Cu2+和Co2+对酶有比较显著的激活作用,Ba2+只有微弱的激活作用,Hg2+对酶有强烈的抑制作用,Al3+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Ag+、Fe3+对酶有一定的抑制作用,EDTA、Ca2+、Mg2+、K+、Na+对酶活性影响不大。 在环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的各项指标筛选优化的基础上在发酵罐中进行放大研究,通过在50 L发酵罐中β-甘露聚糖酶发酵过程的规律以及操作条件(纯氧的摄入、pH的变化、补料等)对发酵过程影响的筛选,获得了环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的发酵罐放大工艺,进而通过发酵罐的放大作用研究环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的特点,从而提供可直接放大的参数,为进一步工业生产提供方法和操作条件。 最后本试验对环状芽孢杆菌WXY-100发酵产物(主要成分为β-甘露聚糖酶)作为饲料添加剂的应用效果进行了初步研究。通过发酵产物对肉鸡体重均匀度的影响及其抗感染作用研究结果发现,发酵产物的添加可以有效的改善动物的体重均匀度,改善程度平均在25%左右;同时可降低动物感染后的死亡率,提高增重,降低料肉比。该研究结果提示环状芽孢杆菌WXY-100发酵产物作为饲料添加剂具有较好的应用前景。