畢赤酵母產(chǎn)木聚糖酶的發(fā)酵工藝研究的開(kāi)題報(bào)告

畢赤酵母產(chǎn)木聚糖酶的發(fā)酵工藝研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景木聚糖是一種多糖，廣泛存在于植物細(xì)胞壁中，是植物細(xì)胞壁的重要組成部分。木聚糖的分解產(chǎn)生的低聚糖（如木糖和木寡糖）具有多種應(yīng)用價(jià)值。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的木聚糖產(chǎn)生菌種包括曲霉、木霉等菌種，但是這些菌種的產(chǎn)量低，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，成本高。畢赤酵母是一種高效的木聚糖分解酵母，可在中性或堿性條件下進(jìn)行木聚糖降解。因此，研究畢赤酵母產(chǎn)木聚糖酶的發(fā)酵工藝，有望實(shí)現(xiàn)木聚糖低成本高效降解，豐富低聚糖資源種類，具有廣闊的應(yīng)用前景。二、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)本課題旨在研究畢赤酵母發(fā)酵產(chǎn)木聚糖酶的工藝，包括優(yōu)化發(fā)酵條件、建立產(chǎn)酶菌株和提高酶活力等方面。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.畢赤酵母的篩選和識(shí)別；2.優(yōu)化發(fā)酵條件，包括培養(yǎng)基成分、發(fā)酵溫度、發(fā)酵pH值、發(fā)酵時(shí)間等；3.建立產(chǎn)酶菌株，通過(guò)紫外誘變、化學(xué)誘變、遺傳工程等手段，篩選得到產(chǎn)酶菌株；4.提高酶活力，通過(guò)組合發(fā)酵、酶促進(jìn)劑等手段，提高木聚糖酶的酶活力。本課題研究目標(biāo)為建立畢赤酵母產(chǎn)木聚糖酶的高效工藝，達(dá)到降解木聚糖的高產(chǎn)和高效，充分利用低聚糖資源，實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的技術(shù)突破。三、研究意義木聚糖仍是一種較為未充分利用的天然多糖，在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。木聚糖的生產(chǎn)需要高效的木聚糖酶，而畢赤酵母在中性或堿性條件下的降解效果已被證明是較為理想的。因此，研究畢赤酵母產(chǎn)木聚糖酶的發(fā)酵工藝可以充分利用低聚糖資源，豐富市場(chǎng)上的木聚糖產(chǎn)品種類，對(duì)于推動(dòng)木聚糖行業(yè)發(fā)展具有重要意義。四、研究方法和流程1.畢赤酵母的篩選和識(shí)別從土樣、腐木樣、果皮樣等不同自然環(huán)境中采集樣品，通過(guò)篩選、生理生化鑒定等方法，得到產(chǎn)酶良好的菌種。2.優(yōu)化發(fā)酵條件選取畢赤酵母菌種，利用單因素實(shí)驗(yàn)或正交實(shí)驗(yàn)等方法，研究發(fā)酵條件（如培養(yǎng)基成分、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間等）對(duì)木聚糖酶活力的影響，尋找出最佳發(fā)酵條件。3.建立產(chǎn)酶菌株通過(guò)紫外誘變、化學(xué)誘變、遺傳工程等手段，對(duì)畢赤酵母進(jìn)行誘變，篩選出或構(gòu)建出活力更強(qiáng)的木聚糖酶產(chǎn)生菌株。4.提高酶活力通過(guò)組合發(fā)酵、酶促進(jìn)劑等方法，提高木聚糖酶的酶活力，探索其提高酶活力的機(jī)制。五、預(yù)期成果預(yù)期成果包括：1.成功篩選得到產(chǎn)木聚糖酶的畢赤酵母菌株；2.建立了畢赤酵母產(chǎn)木聚糖酶的高效發(fā)酵工藝，通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵條件和提高酶活力等手段，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、高效的木聚糖酶生產(chǎn)；3.對(duì)畢赤酵母的酶促進(jìn)機(jī)制進(jìn)行探索，提高木聚糖酶的酶活力。六、研究依據(jù)1.H.Kitamoto,S.Higashiyama,M.Itoetal.Breedingofhighlyglucose-tolerantyeastusefulforhigh-gravitysaccharificationandfermentationinbiomassethanolproduction.AMBExpress,2011,1(1):1-10.2.WangY,LiuY,LiuX,etal.DiscoveryofahighlyactivechitosanasefromanewlyisolatedbacteriumStenotrophomonasmaltophiliastrainN4[J].Biotechnologyletters,2017,39(1):7-13.3.MomenbeikF,MousaviSM,KarimzadehA,etal.Purification,characterizationandlow-costimmobilizationofathermostableβ-glucosidasefromChaetomiumthermophilu