酱油是传统发酵调味品,具有悠久的历史,深受我 国、日韩和 东 南 亚 各 国 人 民 的 喜 爱。米 曲 霉 是 酱 油酿造中最重要的微生物,菌丝生长迅速,成熟后呈现 黄 绿 色 孢 子,具有优良的胞外酶系分泌和食品安全性,主 要 产 生 蛋 白 酶、淀 粉 酶、糖 化 酶、纤 维 素 酶 等。米曲霉蛋白酶根据酶切方式可分为内切酶和外切酶两大类,其中内切酶包括中性、碱性、酸性蛋白酶, 外切酶包括羧肽酶和氨肽酶。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 菌种
Aspergillusoryzae:本 实 验 室 保 存,斜 面4 ℃保 藏。
1.1.2 主要材料与试剂
马铃薯、麸皮、豆粕:市售,购于本地农贸市场。 葡萄糖、NaCl、磷 酸 二 氢 钾、磷 酸 氢 二 钾、三 羟 甲 基氨基甲烷、HCl:均 为 分 析 纯,购自国药集团化学试 剂有限责任公司;琼脂:生化试剂,购自北京奥博星生 物技术有限责任公司;L-亮氨酸对硝基苯胺:分析纯, 购自Sigma公司。
1.2 仪器与设备
LRH-250-2型恒温培养箱上海博讯实业有限公司;HVE-FO 型高压蒸汽灭菌锅 金坛市恒丰仪器 厂;SW-CJ-2F型超 净 工 作 台 宁波新芝生物科技有 限公 司;PL403 型 电 子 天 平 梅 特 勒-托 利 多 公 司; 3110型紫外-可见分光光度计 上海光谱仪器有限公 司;B-260型水浴锅 上海医疗器械五厂。
1.3 方法
1.3.1 主要试剂的配制方法
磷酸缓冲液的制备(pH7.5):使用电子天平准确 称取磷酸 氢 二 钠 6.02g 和 磷 酸 二 氢 钠 0.5g 加 入 1000mL容量瓶中,然后加蒸馏水定容至1000mL。
1.3.2 培养基的配制
马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)的配制:将500g削 皮、干净的土豆切碎置于1000mL 大 烧 杯 中,补 充 蒸 馏水 至1000mL,电炉加热并维持煮沸状态20min, 4层纱布过滤,用蒸馏水将滤液补充至1000mL,加入 葡萄糖和琼脂粉各20g煮沸直至全部溶解,分装于三 角瓶中,于121 ℃灭菌20min。 麸皮豆粕培养基的制备:准确称量豆粕20g、麸皮 80g,添加1倍质量含不同盐浓度的水混 匀。混 匀 后 分装30g于250mL的三角瓶中,三角瓶中的盐浓度 梯度为0、1%、3%、5%、7%(g/dL),于121 ℃高压蒸 汽灭菌20min,灭 菌 后 摇 瓶,保 持 原 料 处 于 疏 松 的状态。
1.3.3 菌种的培养
1.3.3.1 斜面培养
将冰箱中4℃冷冻保藏的米曲霉菌种以无菌操作 的方式接种于新制备的 PDA 斜面培养基上,于30 ℃ 恒温培养72h,备用。
1.3.3.2 米曲霉的活化培养
将斜面上培养的成熟的米曲霉用接种环以无菌操 作方式接种于 PDA 斜面培养基上,于30 ℃恒温培养 箱中培养72h。
1.3.3.3 制备孢子悬液
取生长良好的试管斜面菌种,用磷酸盐缓冲液轻 轻地将培养基上生长的米曲霉洗脱至装有玻璃珠的 150mL无菌三角瓶中,震荡20min 后用双层纱布过 滤,然后使用血球计数板计数并 调整孢子浓度为 107 个/mL。
1.3.3.4 米曲霉的制曲培养
取适 量 孢 子 悬 液 以 无 菌 操 作 方 式 按 照 3% (mL/100g)的接种量接种于麸皮豆粕固体培养基上, 于37 ℃培养72h。
1.3.4 氨肽酶粗酶液的制备
取5g于37℃培养后的固体干曲,按照1∶20(g/mL) 加入0.1mol/LpH 值为7.5的磷酸盐缓冲液,于40℃ 水浴中,间歇搅拌,浸提1h,用4层纱布过滤后即可获 得氨肽酶粗酶液。
1.3.5 氨肽酶酶活力的测定
氨肽酶活力的测定采用亮氨酸对硝基苯胺法,以亮 氨酸氨肽酶酶活计。在 试 管 中 加 入2mL0.1mol/L pH7.5的磷酸盐缓冲液,然后向缓冲液中加入1mL经 过稀释一定倍数的米曲霉氨肽酶粗酶液,最后向缓冲液 中加入1mL的 L-亮氨酸对硝基苯胺,轻轻摇晃试管使 其充分混合均匀,于50℃水浴锅中反应10min,立即取 出冰浴并于405nm处测量吸光值。 计算公式:X=105.7×4×N×Y/10000。 式中:X为氨肽 酶 粗 酶 液 的 酶 活 力;N 为405nm 处测定得到的吸光值;Y 为粗酶液的稀释倍数。 氨肽酶酶活力的定义:将50 ℃反应条件下,每分 钟催化 L-亮氨酸-对硝基苯胺产生1μmol对硝基苯 胺所需的酶量定义为1个酶活力单位(U)。
2 结果与分析
在37 ℃下将米曲霉在含有不同 NaCl浓 度 (0、 1%、3%、5%、7%,g/100g)的麸皮豆粕固体培养基上 进行培养,米曲霉生长情况见表1。
由表1可知,培养基中添加 NaCl对米曲霉的生长有 一定的影响。在麸皮豆粕固体培养基中 NaCl浓度由0 增加到3%的过程中,米曲霉的生长速度随着盐浓度增加 而提高。在 NaCl浓度为3%时,米曲霉培养72h出现大 量绿色孢子;而 NaCl浓度为0时,需培养84h才有大量 绿色孢子产生,由此推测培养基中 NaCl浓度为3%时,对 米曲霉的生长及产酶能力有一定程度的增强。当 NaCl 浓度超过3%时,米曲霉生长又会变得缓慢,即当 NaCl浓 度大于3%时,随着盐浓度的不断升高,对米曲霉的生长 又表现出一定的抑制作用。
3 结论
试验结果表明,NaCl对 米 曲 霉 的 生 长、米 曲 霉 产 氨肽酶能力以及米曲霉产氨肽酶活力都有一定影响。 在含有3% NaCl的培养基上培养,对米曲霉产氨肽酶 的能力有一定的促进作用,但在超过5% NaCl的培养 基上培养,对米曲霉产氨肽酶能力有明显的抑制作用。 在磷酸盐缓冲溶液中 NaCl浓度为0~10%时,随着盐 浓度的不断 增 加,对氨肽酶活力有一定的促进作用, 10%时达到最高,培养72h酶活力为26.258U/mL, 较未 添 加 NaCl时酶活力提高了 5.29%,超 过 10% NaCl浓度对氨肽酶活力有明显抑制作用。但 经 过 在 含 NaCl培养基 上 进 行 驯 化 培 养 后,米 曲 霉 氨 肽 酶 的 耐盐性及活 力 都 得 到 一 定 的 提 升。3% NaCl浓 度 下 驯化培养后的米曲霉氨肽酶活力在15% NaCl浓度环 境中最高,为29.884U/mL,与未经 NaCl驯化培养相 比较,米曲霉氨肽酶最大酶活力提高了13.81%,盐浓 度提高了5%。
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