响应面法优化黑曲霉HQ-1产β-葡萄糖苷酶的固体发酵条件

张辉，张文会，孙中强

（聊城大学生命科学学院，山东聊城252059）

纤维素酶是降解纤维素β-1，4 糖苷键，使纤维素转变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称。该酶系由内切葡聚糖酶（1，4-β-D-glucan glucanohydrolase 或endo-1，4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4），外切葡聚糖纤维二糖水解酶（1，4-β-D-glucancellobilhydrolase 或exo-1，4-β-D-glucannase，EC3.2.1.91）和β-葡萄糖苷酶（β-1，4-glucosidase，EC3.2.1.21）三种主要成分组成[1]。纤维素酶的应用极其广泛，如能源、饲料、食品、纺织、造纸等诸多方面[2]。目前纤维素酶产生菌多为丝状真菌，主要包括木霉属（Trichoderma），曲霉属（Aspergillus），青霉属（Penicillium）和镰刀菌属（Fusarium）。其中，应用最广的以木霉属（Trichoderma）居多[3]。虽然该类菌能产生高活性的内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶，但β-葡萄糖苷酶的产量较低。因此，在纤维素被水解的过程中，由于β-葡萄糖苷酶的量不足造成纤维二糖过量积累，进而对酶的催化形成反馈抑制，造成纤维素水解效率不高[4]。因此，提高纤维素酶系中β-葡萄糖苷酶的活力是提高纤维素酶的水解效率和葡萄糖得率的重要途径。黑曲霉是公认的安全菌株，也是产纤维素酶尤其是β-葡萄糖苷酶的高产菌株之一。

响应面法（Response surface methodology，RSM）是利用统计学技术，通过综合试验设计和分析数据，建立多元二次回归方程，可快速有效地对影响产量的各因素水平及其交互作用进行优化和评价[5-7]，已被广泛应用于各种生化反应、发酵条件优化以及模型的建立。

目前，国内外虽有关于优化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶发酵条件的报道，但主要侧重于液体发酵，优化方法多为单因素试验和正交试验，而对固体发酵条件的优化，尤其是利用响应面法进行优化的研究相对较少。……