2.3 培養(yǎng)條件對解淀粉芽孢桿菌F3菌株纖維素酶活性的影響

2.3.1 培養(yǎng)時(shí)間的影響

F3菌株經(jīng)LB液體培養(yǎng)基活化后，按4%接種量接種至LB液體培養(yǎng)基，37℃連續(xù)培養(yǎng)72h，不同時(shí)間點(diǎn)的纖維素酶活性結(jié)果如圖5所示。

由圖5可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，F(xiàn)3菌株纖維素酶活性呈上升趨勢，48h時(shí)酶活性最高，纖維素酶活力為15.97U/mL，隨后纖維素酶活性呈下降趨勢，故最佳培養(yǎng)時(shí)間確定為48h，這不同于其他研究報(bào)道中芽孢桿菌纖維素酶活力最佳培養(yǎng)時(shí)間3d～4d。

2.3.2 培養(yǎng)溫度的影響

活化的F3菌株按4%接種量接種至LB液體培養(yǎng)基，不同培養(yǎng)溫度下F3菌株纖維素酶活力的變化結(jié)果如圖6所示。隨著溫度的升高，F(xiàn)3菌株產(chǎn)纖維素酶的活力呈先上升再下降的趨勢，其中仍以37℃培養(yǎng)溫度條件下酶活力最高，但35℃與37℃兩種培養(yǎng)溫度對F3菌株纖維素酶活力的影響差異不顯著（p＞0.05），其產(chǎn)纖維素酶的最佳培養(yǎng)溫度與其他研究報(bào)道的解淀粉芽孢桿菌存在較大差異，說明溫度對解淀粉芽孢桿菌纖維素酶活力的影響具有明顯的菌株特異性。

2.3.3 接種量的影響

F3菌株經(jīng)活化后，分別按不同接種量接種至LB液體培養(yǎng)基中37℃培養(yǎng)48h，纖維素酶活力檢測結(jié)果如圖7所示。接種量為6%時(shí)，F(xiàn)3菌株的纖維素酶活力最高為17.62U/mL，但與4%接種量時(shí)其酶活力差異不顯著（p＞0.05），這與其他研究報(bào)道類似。

2.3.4 培養(yǎng)基初始pH對F3菌株纖維素酶活性的影響

活化的F3菌株分別按6%接種量接種至不同初始pH的LB液體培養(yǎng)基中，37℃培養(yǎng)48h，纖維素酶活力檢測結(jié)果如圖8所示。

由圖8可知，培養(yǎng)基初始pH對F3菌株產(chǎn)纖維素酶的活力影響顯著，其中以初始pH為pH7.0時(shí)纖維素酶活力最高，達(dá)18.22U/mL，明顯高于其它初始pH時(shí)菌株所產(chǎn)的纖維素酶活力（p＜0.05）。此外，從不同初始pH條件下菌株的生長狀況看，初始pH為pH11.0時(shí)，F(xiàn)3菌株的培養(yǎng)液相對澄清，這說明F3菌株不適宜在pH11.0的堿性條件生長，這也導(dǎo)致了此條件下其產(chǎn)酶能力最弱。相比于pH7.0條件，F(xiàn)3菌株在pH3.0的酸性條件下長勢也不強(qiáng)，但仍具有一定的酶活性，而何頌捷等報(bào)道的解淀粉芽孢桿菌在pH3.0的初始pH下不能生長，故無纖維素酶活性。由此說明，F(xiàn)3菌株更適宜在中性條件下生長。

2.4 解淀粉芽孢桿菌F3產(chǎn)纖維素酶條件優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，按照表1中選取的因素及水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化，結(jié)果如表2所示。4種因素對F3菌株產(chǎn)纖維素酶活力的影響大小順序依次為：培養(yǎng)基初始pH＞培養(yǎng)時(shí)間＞培養(yǎng)溫度＞接種量，纖維素酶活力優(yōu)化的最佳組合為A₂B₂C₂D₃。按照最佳組合的培養(yǎng)條件進(jìn)行培養(yǎng)，即LB液體培養(yǎng)基的初始pH調(diào)至pH7.0，按6%接種量接種F3菌株，在37℃培養(yǎng)溫度下連續(xù)培養(yǎng)60h，解淀粉芽孢桿菌F3菌株培養(yǎng)液中纖維素酶活力可達(dá)21.14U/mL，相比于正交試驗(yàn)優(yōu)化前最高酶活提高了16.03%。F3菌株所產(chǎn)纖維素酶的活力明顯高于林曉瓊等報(bào)道的解淀粉芽孢桿菌，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)論

從自然界中挖掘具有纖維素酶活性的微生物菌種資源具有重要意義。文中從發(fā)酵豆豉中分離到一株可產(chǎn)纖維素酶的解淀粉芽孢桿菌植物亞種F3菌株，通過單因素及正交試驗(yàn)優(yōu)化了其液體培養(yǎng)的最佳產(chǎn)酶條件，即培養(yǎng)溫度37℃、接種量6%、初始pH為pH7.0、發(fā)酵時(shí)間60h，纖維素酶活力可達(dá)21.14U/mL。

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