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角质酶(cutinase)是一种可以降解植物角质的水解酶，属丝氨酸酯酶，既可催化水解不溶性多聚体角质的酯键，也可以作用于其它长链、短链脂肪酸酯、乳化的甘油三酯等。用于纺织工业是近年来角质酶的新的应用方向，与传统的碱煮处理工艺相比，将角质酶用于棉纤维角质层的生物煮练，既可显著提高原棉的润湿性，改善棉纤维、涤纶等纺织品表面的亲水性，又可节约能源、碱液和用水量，降低污染环境。
本文以嗜热子囊菌嗜热放线菌ThermobifidafuscaWSH03-11作为出发菌株，以提高角质酶酶活为研究目标，通过建立合适的筛选模型，采用物理化学手段诱变选育角质酶高产突变株，并通过摇瓶条件优化使角质酶酶活得到较大幅度的提高，在此基础上，在2.5升发酵罐中考察控制不同pH值对角质酶发酵的影响，主要研究内容包括以下几个方面：
1.建立了一个高产角质酶的筛选模型，可以为其它用诱变育种的方法筛选高产菌株提供新的思路。以嗜热子囊菌嗜热放线菌ThermobifidafuscaWSH03-11为出发菌株，以硫酸二乙酯为诱变剂，以对硝基苯丁酸酯为筛子，筛选获得了一株遗传性稳定的高产角质酶的突变株，角质酶酶活由2.3U/mL提高到8.9U/mL，而且发酵时间由原来的110h减少到50h。
2.在摇瓶条件下研究了碳氮源等营养条件和初始pH、接种量、装液量等环境条件对该突变株产角质酶的影响，确定了较佳的培养条件：乙酸钠7.5g/L，蛋白胨5g/L，酵母膏7.5g/L，NaCl5g/L，K2HPO42g/L，角质1g/L，初始pH8.0，装液量50mL/250mL三角瓶，接种量8％(v/v)，50℃，200r/min摇瓶振荡培养50h。在此条件下，角质酶酶活可达到11.9U/mL、细胞干重达到2.6g/L。
3.在2.5升发酵罐中研究了维持不同pH对角质酶分批发酵的影响，根据不同pH下发酵过程中细胞比生长速率及产物比生成速率的变化，确定了分阶段控制pH策略，即在发酵前20h控制pH7.3有利于菌体生长，在发酵20h后控制pH7.6有利于获得较高的产物合成比速，采用此控制策略，角质酶活达到19.8U/mL，比控制单一pH为7.0、7.3、7.6和7.9时的最大酶活分别提高了125％、64％、37％和47％，而细胞干重也达到4.2g/L。