用于烟叶提质的苏云金芽孢杆菌SY-1产淀粉酶条件的优化研究

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.017

摘要/Abstract

摘要： 为了提高苏云金芽孢杆菌SY-1菌株淀粉酶活性，提升烟叶生物酶发酵过程中淀粉降解效率，从而提高烟叶品质，以淀粉酶活性为指标，对SY-1菌株产酶培养基及发酵条件进行单因素及响应面试验优化。结果显示，SY-1菌株产淀粉酶的最优培养基及发酵条件：可溶性淀粉＋玉米淀粉（m_{可溶性淀粉}∶m_玉米淀粉=1∶1）15.69 g/L，蛋白胨＋酵母粉（m_蛋白胨：m_酵母粉=1∶1）16.87 g/L，CaCl₂ 5.91 g/L；温度36.83 ℃、转速189.71 r/min。酶活性为223.45 U/mL，与优化前相比提高92.55%。利用优化后SY-1酶液处理烟叶，淀粉降解率达40.68%。与优化前酶液处理相比，淀粉降解率提高23.80个百分点，优化后酶液处理烟叶中水溶性总糖和还原糖含量分别增加5.91%和7.84%，总氮和烟碱含量分别下降4.23%和2.84%，两糖差降低，糖碱比提高，有利于提高烟叶吃味品质。

关键词: 烟叶品质, 苏云金芽孢杆菌, 响应面优化, 产酶条件, 淀粉降解

Abstract: The aim of this study was to improve the amylase activity of Bacillus thuringiensis SY⁃1 and increase the starch degradation efficiency through bioenzyme fermentation in tobacco.The enzyme producing medium and fermentation conditions of SY⁃1 strain were optimized by single factor and response surface experiments，using amylase activity as an index. The results showed that the optimal medium and fermentation conditions for the amylase activity of SY⁃1 strain were as follows：15.69 g/Lsoluble starch+corn starch（m_soluble _starch∶m_{corn starch}=1∶1），16.87 g/L peptone+yeast（m_peptone∶m_yeast=1∶1），5.91 g/L CaCl₂，temperature of 36.83℃ and rotation speed of 189.71 r/min. The amylase activity of SY⁃1 strain after optimization reached 223.45 U/mL，which increased by 92.55% compared with that before optimization.By using the obtained crude enzyme solution，the degradation rate of starch in tobacco reached 40.68%，which increased by 23.80 percentage points compared to before.In addition，the contents of total sugar and reducing sugar increased by 5.91% and 7.84%，and the contents of total nitrogen and nicotine decreased by 4.23% and 2.84%，respectively.The difference of the contents of two sugars was decreased and the ratio of sugar to nicotine was increased，which was beneficial to improving the taste quality of tobacco.

Key words: Tobacco quality, Bacillus thuringiensis, Response surface optimization, Enzyme?producing conditions, Starch degradation

中图分类号:

S572
TS44

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