自黃水中篩選高澱粉酶活性放線菌之研究

Isolation of Actinobacteria with High Amylase Activity from Yellow Water

賴佳暖(Chia-Nuan Lai)

指導教授 ： 游若篍

共同指導教授 ： 鄭光成

國立臺灣大學/生物資源暨農學院/食品科技研究所/碩士(2017年)

https://doi.org/10.6342/NTU201702782

摘要

本研究從中篩選具有分解澱粉能力之放線菌，並進行生產澱粉酶之條件優化。實驗利用高氏選擇性培養基並添加制真菌素 (Nystatin) 作為篩選平台，以塗抹培養法培養放線菌，挑選外觀不同之菌落進行分離純化。菌種鑑定以聚合酶連鎖反應擴增放線菌之16S rDNA片段，經定序後將定序結果與NCBI基因資料庫進行BLAST比對，以得知菌種。本實驗從黃水中篩出六種放線菌，分別由第一道黃水篩出Streptomyces lienomycini (菌株編號1-1)，由第二道黃水篩出Cellulosimicrobium funkei (菌株編號2-3)、Gordonia bronchialis (菌株編號2-4)、Streptomyces graminisoli (菌株編號2-5)、Streptomyces griseus (菌株編號2-8)、Oerskovia paurometabola (菌株編號2-9)。將各菌株之培養液進行離心後取上清液作為粗酵素液，測定其澱粉酶活性，結果發現編號1-1菌株產粗酵素液之酵素活性為0.23 ± 0.07 U/ml，編號2-3菌株為0.60 ± 0.05 U/ml，編號2-4菌株為0.16 ± 0.05 U/ml，編號2-5菌株為0.24 ± 0.03 U/ml，編號2-8菌株為1.79 ± 0.07 U/ml，編號2-9菌株為0.32 ± 0.03 U/ml ，其中編號2-8菌株 (Streptomyces griseus) 為最高者，故選該菌株以反應曲面法 (Response surface methodology, RSM) 為模型，選擇溫度、pH值與MgSO4濃度進行三因子三級距之最適化實驗，以得最大量澱粉酶。研究結果顯示於培養溫度29.6oC、pH值8.0、MgSO4濃度0.77 g/L，發酵60小時可得最高澱粉酶產量2.22 U/ml。

關鍵字

高粱酒 ； 黃水 ； 放線菌 ； 篩菌 ； 澱粉酶 ； 反應曲面法

並列摘要

The objective of this research is to screen actinobacteria which is able to produce amylase from yellow water and to enhance the production of amylase by optimization of nutritional constituents using Response Surface Methodology (RSM). In this research, we use Gauze selective medium, with Nystain, to screen actinobacteria. Identification of the strains can be conducted by 16S rDNA gene sequencing after amplification by Polymerase Chain Reaction (PCR) and electrophoresis. The results of sequencing were compared with NCBI gene database for BLAST. We screened 6 strains from yellow water, which are Streptomyces lienomycini, Cellulosimicrobium funkei, Gordonia bronchialis, Streptomyces graminisoli, Streptomyces griseus, and Oerskovia paurometabola. Collected supernatant liquid after centrifuging the broth culture to get crude enzyme solution which can act on starch to produce reducing sugar that can be detected by DNS method to know their amylase activity, and found that the amylase activity of the crude enzyme solution produced by strain 1-1 is 0.23±0.07 U/ml, 2-3 is 0.60±0.05 U/ml, 2-4 is 0.16±0.05 U/ml ,2-5 is 0.24±0.03 U/ml, 2-8 is 1.79±0.07 U/ml, and 2-9 is 0.32±0.03 U/ml. Strain 2-8 showed the highest amylase activity among the strains. Strain 2-8 was chosen for optimization of culture conditions to enhance production of amylase. Optimum fermentation condition showed, at 29.6oC, pH 8.0, adding 0.77 g/L MgSO4, and cultured for 60 hours, the strain produced 2.22 U/ml amylase.

並列關鍵字

Kinmen Kaoliang liquor ； yellow water ； actinobacteria ； screen strains ； amylase ； Response Surface Methodology (RSM)

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