生物工程
食品科学
2014,Vol.35,No.15
183
内生真菌拟茎点霉B3产漆酶分批发酵动力学
周骏，梅艳珍'，杨腾'，康莉，戴志东”，戴传超*
（1.南京师范大学生命科学学院，江苏省微生物与功能基因组学重点实验室，江苏省微生物资源产业化工程技术研究中心，
江苏南京210023；2.尚德生物科技有限公司，江苏丹阳212300）
摘要：通过建立内生真菌拟茎点霉（Phomopsisliquidambari）B3产漆酶分批发醇动力学模型，发现B3菌漆酶生成与菌体生长呈现部分生长偶联型。应用MATLAB软件将实验数据与符合B3菌菌体生长的Logistic模型、漆酶生成的Luedeking-Piret模型和基质消耗的Luedeking-Piret-Like模型进行非线性拟合，求得最优参数估计值和发醇动力学模型。分析动力学模型的拟合曲线，发现模型的曲线与实验值能较好地拟合。验证实验表明模型计算值与实验值的
偏差大部分都低于10%，说明该动力学模型能很好地描述B3菌的实际发酵情况。关键词：内生真菌；拟基点霉；漆酶；分批发醇；动力学模型
Kinetics of Laccase Production by Batch Fermentation of Endophytic Fungus Phomopsis liquidambari B3
ZHOU Jun',MEI Yan-zhen', YANG Teng', KANG Li', DAI Zhi-dong", DAI Chuan-chao'*
(1. Jiangsu Engineering and Technology Research Center for Industrialization of Microbial Resources, Jiangsu Key Laboratory for
Microbes and Functional Genomics, College of Life Sciences, Nanjing Normal University, Nanjing210023, China;
2. Shangde Biotechnology Company, Danyang212300, China)
Abstract: The aim of this study was to establish a kinetic model of laccase production by batch fermentation of the endophytic fungus Phomopsis liquidambari B3. The experimental results showed that the production of laccase was partially eneneo describing cell growth, the Luedeking-Piret equation indicating laccase production and the Luedeking-Piret-Like equation revealing substrate consumption using MATLAB software, and the optimal parameters and the fermentation kinetic model were established. Validation experiments revealed the errors between the calculated and experimental values were less than
10%, indicating that the kinetic model can describe the actual fermentation process of P liquidambari B3. Key words: endophytic fungus; Phomopsis liquidambari B3; laccase; batch fermentation; kinetic model
中图分类号：Q815
doi:10.7506/spkx1002-6630-201415037
文献标志码：A
漆酶（laccase，EC1.10.3.2）属于分布范围广泛的蓝
色多铜氧化酶家族"，它能够催化许多不同的底物，比如酚类和苯胺类化合物(2-3，其活性部位含有4个铜离子，通过铜离子的协同作用氧化底物，并催化氧还原成水间。由于漆酶具有较高非特异性氧化能力、无需辅酶因子可直接利用氧作为电子受体等特点3，使其被广泛应用于食品、纺织、造纸等许多工业生产领域"。例如在食品工业，漆酶可以用于食品工业废水的生物修复、饮料（葡萄酒、啤酒和果汁）加工、抗坏血酸测定、甜菜果胶凝胶化、烘烤，以及作为生物传感器改善食品感官参数等。漆酶可以在不需要高投入的情况下，提高生产率、
改善食物产品的质量，并且具有技术温和的优势7。收稿日期：2013-07-29
文章编号：1002-6630（2014）15-0183-05
前期研究发现内生真菌拟茎点霉B3有产漆酶的功能。
为了扩大发醇规模、获得更大的漆酶产量，对这个重要的非线性生物过程建立发酵动力学模型成为必然。发醇动力学模型能够对微生物过程进行预测和控制，非常有助于减少一个生物过程从经验探讨到扩大规模生产失败的风险。因此，建立发酵动力学模型及对其进行实验验证通常作为离开实验室进行试点扩大，转变为商业生产之前的必要步骤)。
本实验旨在研究B3菌发酵过程中菌体生长、漆酶生成和基质消耗的内在规律，建立B3菌发酵产漆酶的动力学模型，并评价该模型对B3菌发酵产漆酵的拟合度，为进一步放大实验和工业化生产提供参考。
基金项目：江苏省社会发展项目（BE2010708）：江苏省高校科研成果产业化推进工程项目（JHB2012-16）：
南京市科委工程中心创新能力提升项目（201105058）
作者简介：周骏（1990一），男，硕士研究生，研究方向为微生物生态与环境工程。E-mail：raul1990713@163.com
*通信作者：戴传超（1970一），男，教授，博士，研究方向为植物图微生物资源与生态功能。E-mail：daichuanchao@njnu.edu.cn 万方数据