《表1 液体深层发酵中部分芽胞杆菌属菌株所产α-淀粉酶的酶活》

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《芽胞杆菌属产α-淀粉酶的研究进展》

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通常，由于液体发酵具有对温度、pH、通气量、溶氧和水分等过程参数控制方便，使用商业化的培养基配方，灭菌和最终产品的纯化过程容易等优点，工业上优先选用液体深层发酵来对微生物酶制剂进行大规模的生产。但是，这种方法对底物消耗较快，需要在发酵过程中不断进行流加补充[4]。早在1917年，一种来自枯草芽胞杆菌的α-淀粉酶就被认为是适应工业化生产的酶。但直到1950年左右，这种酶才开始进行商业化生产，并借鉴和引入了当时抗生素工业常用的液体发酵[41]。α-淀粉酶是一种诱导酶，通常在淀粉或者其水解产物存在的条件下被诱导。芽胞杆菌属中不同菌种对培养基中不同的底物具有特异性。例如:对于工业生产中温α-淀粉酶常用的B.amyloliquefaciens BF7658，其诱导效果依次是可溶性淀粉、麦芽糖、甘露醇、阿拉伯糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、木糖[42]。此外，李志鹏[2]对B.amyloliquefaciens YL1-5（B.amyloliquefaciens BF7658变异株）的发酵培养基进行了优化，优化后的培养基为玉米粉16%、棉籽饼粉8%、玉米浆粉1.0%、沸石1.0%、CaCO30.8%，其采用的底物均为易得的富含淀粉类的农副产品。Syu等[43]对一株产α-淀粉酶的B.amyloliquefaciens（ATCC 23350，CCRC 10268）的发酵结果的分析显示:以葡萄糖为碳源时，细菌生长速度很快，而以麦芽糖为碳源时能够获得相对较高的生物量、酶活力和产酶效率。李习[44]通过正交实验对B.licheniformis BG14的培养基进行了优化，采用黄豆粉0.7%、麸皮1.0%、可溶性淀粉0.5%、蛋白胨1.0%、K2HPO40.5%作为发酵培养基，结果显示:该菌在优化后的发酵培养基中所产耐高温α-淀粉酶的活力达到334.32 U/mL，比初始发酵培养基的酶活力提高43.09%。范如意等[15]优化了B.licheniformis CBBD302产高温α-淀粉酶的发酵培养基底物，将碳氮源由乳糖和豆饼粉改为木糖和豆饼粉，提高了其产酶量。表1显示了其他部分芽胞杆菌属菌株在液体发酵培养基中使用的培养基底物及其酶活产量，为研究者对各类菌株选择相对应的底物提供参考。从表1中可知，大多数培养基配方使用淀粉类作为液体培养基中的主要底物和主要碳源。