影响菌株产生纤维素酶的培养条件-纤维素酶产生菌培养条件的优化

影响菌株产生纤维素酶的培养条件

微生物的生长和代谢产物的积累既受到菌种本身的影响，也受到营养和环境条件的影响，其生物合成途径、产物种类及其性质、产量及产率与碳源、氮源、无机盐、pH、温度、接种量和通气状况等多种因素有密切关系。

1.碳源对菌林产酶的影响

纤维素酶是诱导酶，在微牛物发酵过程中，作为碳源的纤维素同时也是诱导物的主要来源。不同的纤维素被微生物利用的难易程度不同，对纤维素酶的诱导作用也不同，因为起诱导作用的不是纤维素本身，而是纤维素的分解产物。现在认为纤维素酶的诱导机理是：胞外的纤维素被微量的组成型纤维素酶分解成纤维寡糖，纤维赛糖进入细胞，并作为继续合成大量诱导型纤维素酶的诱导物，促进纤维素酶的合成。

碳源的分解产物有的作为诱导物，也有的作为阻遏物。分解产物浓度的不同，可能起的作用也不同。例如，纤维二糖在低浓度时是纤维素酶的诱导物，而在高浓度就成了产酵抑制剂。因此，不同的纤维素质碳源对微生物产酶影响很大。

对于纤维素酶产生菌的碳源主要有CMC-Na、锯渣、稻草粉、黄豆粉、麸皮和纤维素粉，当然也包括葡萄糖、淀粉等普通碳源。不同来源的菌株适的碳源不同，有的以单碳源为佳，有的以两种碳源的组合为好，组合碳源多以麸皮和另外种碳源组合为多，比如CMC-Na和获皮、稻草和麸皮，因为麸皮不仅仅是碳源，还含有较丰富的营养因子，能促进缴生物的生长。

另外还需要注意，碳源的浓度合适与否也会影响纤维素酶的产生，如果是组合碳源也要注意两种碳源之间的比例。有研究表明，组合碳源中麸皮含量的变化相比于稻草粉会改变培养基的蓬松程度，使通气量提高或降低，影响纤维素酶的产生。

2.氮源对菌林产酵的影响

在无氮基础培养基中添加相同浓度的不同氮源（蛋白胨、酵母提取物、牛肉膏、硫酸铵、NH.Cl、磷酸二氢铵、尿素、黄豆粉等），以定的接种量接种培养3~5d，分别测定其EG、FPase、CBH酶活力，考察氮源对产酶的影响。

据相关研究结果，不同氮源对产酶有较大影响，且单替代氮源不如复合氮源效果好，对于单氮源，无机氮要优于有机氮，铵态氮优于硝态氮，其中硫酸铵效果好，因为硫酸皱在纤维素酶产生菌的前期代谢中具有很好的利用率和适应性，因此硫酸铵多用作大规模纤维素酶发酵生产的优良氮源。对于复合氮源，鉴于硫酸较的优良效果，多采用硫酸铵和其他氮源，如蛋白胨、尿素等的组合。

还需要说明的是，不同的氮源对EG、FPase、CBH酶三种酶活力的影响不尽相同，因此对于不同来源的纤维素酶产生菌，其氮源的确定要综合各种因素。

3.微量元素对菌株产腾的影响

在酶制剂的生产过程中，不但目的酶的活性的展示需要微量元素的存在，而且催化目的酶产生的酶的作用也需要有微量元素的存在（作为辅酶因子），而不同酶需求的微量元素不同，因此在培养基中可以选择性地加入些微量元素，对产酵会有定的促进作用。

对于纤维素酶的产生，Mn+和Mg't的作用多为促进，而Cut和Fe+对产酶有明显的抑创作用。

4.培养温度对贿株产醉的影响

温度是影响细胞生长和发酵产酶的重要因素之。随着温度的提高，反应速度加快，即酶活力提。但温度升至太高会使酶变性增加，活性酶的量降低，因此，细胞生长和发醉产酶均存在着个佳温度.对于产纤维素醇的细落，其培养温度多在37℃左右，而对于真茵多为25~30℃。另外，有部分产纤维素酶菌其细胞生长温度与产酶温度不同，因此在实际的发酵过程中需要在不同阶段采用不同的温度。

5.培养基初始pH对菌株产酶的影响

对于液态发酵，初始pH过低，纤维素质原料不能充分糖化，致使底物缺乏，产酶能力降低。当pH过高时，易使菌体过早老化、自溶，产醇周期缩短，且酶较易失活。对于产纤维素酶的细菌，其培养基初始pH为7~8，而对于真菌多为4.5~5.5，

6.其他因素对菌株产酶的影响

除了上述的因素之外，发酵时间、装液量、接种量对菌株产酶也有定的影响。而对于固态发酵来讲，除了要控制好上述条件，还要注意料水比，即固液比，还有通气等因素的影响。对于不同的纤维素酶产生菌，这些因素的变化范围较大，所用标准也不统，因此需要根据实际情况进行优化确定。