生產條件
採用回響面法對灰綠青黴PenicilliumglaucumNS16生產纖維素酶的發酵條件進行了最佳化,通過Plackett-Burman實驗方法研究有關碳源、氮源、無機鹽、發酵時間、搖床轉速等18個發酵因子對菌株發酵產纖維素酶活力的影響。結果顯示,影響產酶的顯著因子是麩皮、CMC的含量和發酵時間。根據實驗結果和經驗方法對顯著影響因子的取值範圍進行預估,並採用Box-Behnken設計實驗進行最佳化,然後套用回響面模擬預測和搖瓶發酵實驗驗證,結果表明,最佳化發酵條件為培養基中麩皮6.0 g/L，CMC 710 g/L,發酵時間96 h，搖瓶發酵液中CMC酶活均接近309 IU/mL，最佳化預測值和實驗驗證值擬合度達到99%,比初始培養基和發酵條件下菌株產CMC酶活94.51IU/mL提高了227% 。
不同微生物來源的木質纖維素降解酶的酶系組成往往不同。Jorgensen H等研究報導,青黴屬(Penicillium)真菌能分泌出較全的降解天然木質纖維素的聚糖酶系,其菌體培養容易、生長快,產酶活力較高,表現出良好的商業開發潛力 。
套用
麴黴和根霉產B-葡萄糖苷酶活性較高,而在天然纖維素降解中起重要作用的B-葡聚糖纖維二糖水解酶活力較低。青黴屬真菌不僅能分泌組成齊全、酶活較高的纖維素降解酶系,而且具有易培養和生長快的優勢。因此,研究灰綠青黴的培養條件及其對秸稈纖維降解的影響,可以為更好地利用秸稈開闢新的途徑 。
纖維素酶是一種誘導酶，在培養和發酵過程中加入適當的誘導物可以增加酶的產量，麩皮富含微量生長因子或誘導物和纖維素等碳源物質，這些物質促進菌體的營養生長,比秸稈纖維素更易誘導菌種纖維素酶的產生，但纖維素酶的分泌受纖維二糖和葡萄糖等的阻遏和反饋抑制,低濃度時有促進作用而較高濃度時便開始抑制，因而應該控制麩皮含量.微生物一般對NH4+離子吸收較快，只有NH4+離子才能進入有機分子中，(NH4)3PO4在被灰綠青黴利用過程中，PO3-4的存在有利於保持菌體生長過程中培養基的pH相對穩定，不適宜的pH可引起菌體表面電荷改變,影響菌體對營養物的吸收，使產酶量和酶活力降低。含水量的大小，直接影響菌種的生長，含水量小，物料容易因水分蒸發而變乾，使發酵不徹底，產酶量降低，含水量太大,造成微環境缺氧，夾心現象嚴重,影響菌體生長和酶活力。綜合上述分析,可將灰綠青黴產酶的最佳培養基確定為氮源(NH4)3PO4，含水量200 %，pH 4.5，麥稈：麩皮為3：2 。
誘變育種
以發酵條件最佳化的菌株 Penicillium glaucum NS3 為出發菌，採用紫外線、亞硝酸鈉複合誘變，在 UV( 15W、距30cm 輻照 9min) 、0.3% 亞硝酸鈉協同誘變條件下，經多輪反覆誘變，得到菌株 Penicillium glaucum NS3c1，其發酵液CMC 酶活和濾紙酶活分別達到 400． 07 IU / mL 和 9． 47 IU / mL，比出發菌酶活 309 IU / mL 和 7． 37 IU / mL 分別提高 29．47% 和 28． 35% 。
