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β-葡聚糖酶可以将β-葡聚糖降解为小分子,消除麦类饲料中β-葡聚糖的抗营养作用,从而作为一种饲料添加剂在动物营养界倍受关注。然而,目前,β-葡聚糖酶生产菌大多由于产酶活力低、发酵培养条件复杂而受到限制。本试验以β-葡聚糖酶生产菌黑曲霉SD16为研究材料,首先利用紫外线照射和N+注入技术对其进行改良育种,并筛选出一株高产菌株AN1;然后对高产菌株液体发酵培养基、最佳发酵培养条件进行了优化;最后,对高产菌株AN1所产β-葡聚糖酶酶学性质进行研究。对黑曲霉菌株SD16进行紫外线照射,结果表明:当照射时间为10min时,黑曲霉孢子存活率在70%～80%之间,而此时突变率达到最大,因此确定10min为最佳照射时程。N+注入黑曲霉孢子参数研究发现:孢子存活率先是随着注入剂量的增加而迅速下降,当注入剂量增加到70×2.6×1013N+/cm2时存活率出现平缓回升,注入剂量超过90×2.6×1013N+/cm2时又再次开始下降;随着注入剂量的增大,孢子总突变率呈现先降后升再降的趋势,正突变率变化与总突变率保持一致,而负突变率逐渐上升。经紫外线和N+反复复合诱变,突变高产菌株AN1的β-葡聚糖酶酶活由出发菌株SD16的493.2U/mL提高到902.5U/mL。突变菌株AN1经传5代培养,产酶性能稳定。研究首先采用单因素试验和正交试验对黑曲霉AN1产β-葡聚糖酶的液体发酵培养基进行了初步研究,确定了黑曲霉菌株的最适培养基组成:大麦粉4%,豆粕粉2%,硫酸铵0.3%,β-葡聚糖0.1%,吐温80 0.2%,醋酸钠0.1%,抗坏血酸0.1%,碳酸钙0.4%,K2HPO4·3H2O 0.05%,MgSO4·7H2O 0.03%,FeSO4·7H2O 0.001%。然后,在优化后的培养基基础上确定黑曲霉AN1产β-葡聚糖酶最适发酵条件,即当发酵温度为34℃、发酵时间为60h、培养基起始pH为6.5、接种量为1.5mL/100mL时有利于突变株AN1最大产酶。对黑曲霉菌株AN1产β-葡聚糖酶基本酶学性质的研究表明:β-葡聚糖酶适宜反应温度在40-45℃之间,在45℃时,相对酶活最高;当pH为5.0时,β-葡聚糖酶酶活最高;β-葡聚糖酶在40℃以下有着较好的热稳定性;当pH低于5.0时,β-葡聚糖酶相对较稳定;金属离子对β-葡聚糖酶酶活力有一定的影响,在5.0mmol/L的离子浓度下,Zn2+、Ca2+、Fe3+和Co2+对β-葡聚糖酶具有较强的激活作用,而Cu2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、和K+对该酶表现出明显的抑制作用。