米曲霉菌液體發(fā)酵產(chǎn)植酸酶工藝條件優(yōu)化研究【開題報告】

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1、畢業(yè)論文開題報告生物工程米曲霉菌液體發(fā)酵產(chǎn)植酸酶工藝條件優(yōu)化研究1．課題研究意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀研究意義植酸酶產(chǎn)品在動物和人類營養(yǎng)方面有非常廣泛的應(yīng)用，植酸酶可分解植酸(即肌醇六磷酸)，植酸是植物體內(nèi)磷酸鹽和肌醇的重要儲存形式。植酸酶是一種新型的食品添加劑，能降低食物中的植酸而提高磷、鋅、鈣和鐵等的利用率，改善人體對礦物質(zhì)的吸收。磷是維持動物生長發(fā)育等生命活動必需的重要礦物質(zhì)，同時也是飼料中最昂貴的組分之一，植酸酶可催化植酸鹽水解，使植酸鹽中的磷以磷酸根的形式分離出來從而被動物吸收，提高磷的利用率，降低環(huán)境污染

2、。植酸酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用。植酸酶是一種新型的食品添加劑,植酸酶的活性因植物的種類不同而有很大差異,黑麥、小麥、麥和小麥麩中的植酸酶活性很高,而玉米、燕麥和大豆餅中的植酸酶活性很低，有的甚至沒有活性,通常在這一領(lǐng)域的研究主要集中在改善人體對礦物質(zhì)的吸收和提高食品加工技術(shù)。植酸酶在飼料中的應(yīng)用于反芻動物瘤胃內(nèi)微生物能合成包括植酸酶在內(nèi)的多種消化酶，所以，植酸酶多數(shù)情況下在單胃動物(豬和雞等)飼料中使用。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外，植酸酶已開始試用在植物性食品的深加工領(lǐng)域，通過在這些植物性食品中加入適量的植酸酶來達(dá)到分解

3、植酸磷，減少微量元素的螯合作用，以平衡營養(yǎng)。而我國食用型的植酸酶的研究和植酸酶產(chǎn)品的深度開發(fā)還是空白。目前，植酸酶主要應(yīng)用在飼料方面，食用型植酸酶價格昂貴，生產(chǎn)技術(shù)不夠成熟，需進(jìn)一步研究。隨著植酸酶生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，人們生活水平的提高，膳食結(jié)構(gòu)的合理化，植酸酶作為一種新型的食品添加劑必將有很好的應(yīng)用前景。我國是養(yǎng)殖和飼料大國，存在著飼料資源不足及磷污染環(huán)境嚴(yán)重的問題，植酸酶有助于解決這些問題。隨著植酸酶研究的不斷深入，高活性的植酸酶的表達(dá)，生產(chǎn)成本的下降，及人們對環(huán)保意識的進(jìn)一步增強(qiáng)，國家法規(guī)執(zhí)行力度的加強(qiáng)，植酸

4、酶產(chǎn)品在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用必將越來越廣泛。作為世界上農(nóng)牧業(yè)大國，我國對于飼料的生物添加劑做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，歐盟及美國等發(fā)達(dá)國家開始對我國出國的農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行安全檢測。我國農(nóng)副產(chǎn)品所含有的抗生素超標(biāo)，這對于產(chǎn)品的出后有很大的影響。植酸酶作為生物添加劑，可以廣泛的用在單胃動物的飼料中，這被認(rèn)為是安全并且有效的。我國目前生產(chǎn)的植酸酶幾乎都是低附加值的產(chǎn)品，高質(zhì)量的植酸酶都是進(jìn)口而來的，價格昂貴，這就造成了植酸酶應(yīng)用上的一個難題。米曲霉作為工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛的菌種，經(jīng)過多年的驗(yàn)證，其菌株及發(fā)酵產(chǎn)物是安全的，本課題選用該菌株就

5、是從這方面出發(fā)，當(dāng)可以進(jìn)行生產(chǎn)的時候，不會存在安全問題。2．課題研究的主要內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)和研究方案主要內(nèi)容：以米曲霉作為菌株，利用微生物液體發(fā)酵，得到的產(chǎn)物植酸酶經(jīng)酶活測定。根據(jù)不同的液體培養(yǎng)基成分來確定最佳發(fā)酵條件，以最佳條件發(fā)酵來驗(yàn)證米曲霉的發(fā)酵效果。預(yù)期目標(biāo)：對米曲霉的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基的組成、產(chǎn)酶時間等進(jìn)行優(yōu)化，通過響應(yīng)面試驗(yàn)測定植酸酶的酶活，得到最佳發(fā)酵條件，以最佳條件驗(yàn)證發(fā)酵米曲霉。研究方案：試管斜面活化擴(kuò)大培養(yǎng)包子懸浮液滅菌后的培養(yǎng)基接入菌種搖床培養(yǎng)離心取上清液植酸酶活性測定3．課題進(jìn)度計(jì)劃2010年

6、7月——查找整理相關(guān)資料，購買實(shí)驗(yàn)所需原料2010年8月——探索米曲霉液體培養(yǎng)產(chǎn)植酸酶的酶活測定方法2010年9-11月——進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)及單因素實(shí)驗(yàn)2010年12月——米曲霉的響應(yīng)面2011年1月-2月——整理與收集相關(guān)資料及數(shù)據(jù)，撰寫論文初稿2011年2月3月——修改并完成畢業(yè)論文4．參考文獻(xiàn)[1]崔富昌．米曲霉植酸酶的分離純化、性質(zhì)研究及其基因的克?。綎|大學(xué)．2006，20-39．[2]蘇東海．黑曲霉UB52產(chǎn)植酸酶及酶學(xué)特性研究．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)．2003，10-26．[3]王亞林，嚴(yán)建芳，李睿，鐘方旭．植

7、酸酶固體發(fā)酵工藝的研究．武漢工業(yè)學(xué)院．2001，14（3）．[4]楊亞珍，張建民，余歡．黑曲霉液體發(fā)酵產(chǎn)植酸酶條件的研究．《飼料工業(yè)》．2007，28(5)：27-28．[5]葉明，沈君子，葉敏，孫漢巨，劉國慶．高產(chǎn)植酸酶菌株的選育及發(fā)酵條件優(yōu)化．合肥工業(yè)大學(xué)生物與視頻工程學(xué)院．2009，34（4）：10-13．[6]X.Y.Li,Z.Q.Liu,Z.M.Chi，UNESCOChineseCenterofMarineBiotechnology,OceanUniversityofChina,YushanRoad，

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