黑曲霉产糖化酶菌种形态研究

细履平沙

丝状真菌 (Filamentous fungi) 的发酵生产通常具有较高的工业应用价值，但其菌体形态是一个区别于其他非丝状菌的一个重要发酵指标。针对目前形态分析的瓶颈，本研究使用琼脂糖凝胶对黑曲霉菌形进行固定，利用平板实现菌球样本的大量制备，并结合图形处理软件自建自动化处理程序，实现了大量准确可靠的菌体形态参数的获得，大大增加了形态数据处理通量及准确度。应用该方法于黑曲霉发酵生产糖化酶过程中不同供氧水平及剪切水平下菌体形态的研究，通过大量形态数据定量阐明了黑曲霉在不同剪切水平下的分区域形态分布特性，为进一步工业过程的形态优化提供了重要的研究方法。
在黑曲霉产糖化酶的发酵过程中，其形态主要受到搅拌带来的剪切输入的影响。过低的剪切会使得菌球的直径分布过于分散、形态不一，增加了生物过程的不均一性。剪切的逐步增加一方面缩小了菌球直径的分布范围，另一方面也减小了菌球外菌丝的长度。通过控制其剪切水平在一个合理的范围内可以确保丝状真菌形成大小及比表接触面积都较为合适的菌球结构。今后的研究将以此为基础，探明在工业规模发酵生产过程中不均一的剪切分布流场对于黑曲霉发酵形态的影响，结合CFD 模型优化工业规模发酵过程。

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目前有文献报道的影响菌体形态的因素包括接种量、接种方式、培养基组分、溶氧水平、环境pH、温度、搅拌转速、发酵罐规模、发酵罐形式、搅拌形式与功率输入等