隨著我國畜禽產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,廢棄羽毛亟需進行有效開發(fā)利用。
(1)羽毛中含有豐富的角蛋白,不易被化學試劑分解,但自然界中少有羽毛長時間積聚,這一現(xiàn)象提示在
富含羽毛
富含羽毛
的環(huán)境中易找到羽毛分解菌。
(2)為篩選土壤中的羽毛分解菌,研究者進行如下操作:
①取土樣→配制濃度梯度土壤溶液→涂布于基礎(chǔ)培養(yǎng)基表面,培養(yǎng)一段時間后,挑取單菌落接種于的液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)。此過程使用的培養(yǎng)基用 高壓蒸汽滅菌
高壓蒸汽滅菌
法滅菌,羽毛煮沸消毒并烘干。
②以 空白培養(yǎng)基
空白培養(yǎng)基
為對照,觀察羽毛降解情況并檢測角蛋白酶的酶活,結(jié)果如表。
菌株 |
A |
B |
C |
D |
對照 |
羽毛降解情況 |
|
? |
|
|
|
酶活相對值 |
3 |
10 |
8 |
2 |
0 |
據(jù)表判斷,適合后續(xù)研究的菌株及依據(jù)。
(3)為優(yōu)化角蛋白酶的生產(chǎn)條件,研究者利用響應(yīng)面法進行了多變量分析。首先選擇起始pH、溫度、培養(yǎng)基中羽毛含量三個變量分別進行實驗。
依據(jù)相關(guān)軟件推薦的不同變量組合實施多變量實驗,并根據(jù)實驗結(jié)果繪制了每兩種變量組合對角蛋白酶活影響的三維圖,部分結(jié)果如圖。圖中投影的等高線反映了不同條件下角蛋白酶活的變化。由圖可知:等高線中最小圖形的中心點代表
角蛋白酶活最高
角蛋白酶活最高
時的溫度和羽毛含量;等高線酶活隨溫度和羽毛含量增加的變化趨勢
相同
相同
(“相同”或“不同”)。等高線若為圓形,提示兩個變量間交互作用弱,據(jù)圖判斷,溫度與羽毛含量間
交互作用強
交互作用強
。根據(jù)測定結(jié)果建立模型,計算出最優(yōu)組合,并進行驗證,測得角蛋白酶活比優(yōu)化前提高了數(shù)倍。