对农业加工副产物进行固态发酵是生产工业酶制剂的重要方法,也是农副产品综合利用的重要途径。农副产品成分复杂,微生物在以农副产品为基质的发酵体系中可产生多种酶。传统发酵方法通常只对其中一种或两种酶组分进行研究,对于其他酶组分由于认识模糊而忽视了对它们进行利用研究。本论文以棘孢曲霉为对象菌,对柑橘类水果加工副产物—柚皮进行固态发酵,采用蛋白质组学技术分析发酵体系中的胞外酶组分,以特异性底物测定酶活性,并以柚苷酶产率为指标优化发酵工艺,主要结果如下:(1)采用线性离子阱四级杆质谱(LTQ)技术检测发酵体系中的胞外酶组分,共鉴定出134组蛋白,大部分为酸性蛋白。其中与碳水化合物代谢相关的酶主要有果胶裂解酶、果胶甲酯酶、α-甘露糖苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖酶、β-呋喃果糖苷酶、葡聚糖酶、纤维二糖水解酶B、β-葡萄糖苷酶、α-L-鼠李糖苷酶等,与蛋白代谢相关的酶主要有氨基肽酶、丝氨酸羧基肽酶、天门冬酰胺氨基肽酶、赖氨酸氨基肽酶、天冬氨酸蛋白酶以及羧基肽酶等多种蛋白酶类。(2)采用特异性底物对发酵体系中的α-L-鼠李糖苷酶、柚苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、β-呋喃糖苷酶以及酸性磷酸酯酶进行了活性验证分析,发现α-L-鼠李糖苷酶、柚苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、β-呋喃糖苷酶和酸性磷酸酯酶最大酶活力分别为2.53、0.45、0.44、1459.54和31.54 IU/gds。(3)分析发酵过程中的α-L-鼠李糖苷酶、柚苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、β-呋喃糖苷酶以及酸性磷酸酯酶的合成动力学,结果表明α-L-鼠李糖苷酶和柚苷酶的合成符合部分生长关联型,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶的合成符合非生长关联型,β-呋喃果糖苷酶和酸性磷酸酯酶的合成符合生长关联型。(4)对柚苷酶发酵工艺进行优化,得到优化的发酵培养基为:向柚皮粉(5 g)中添加10%的磷酸氢二铵以及2%豆饼粉,按固水比1:1.5(w/v)加入水。优化得到的培养基预处理方法为:柚皮粉碎过60目筛,辐照灭菌剂量为9 KGy。在此条件下,发酵8d后α-L-鼠李糖苷酶和柚苷酶最大酶活力分别为7.28 IU/gds和4.72 IU/gds,比初始发酵条件下的酶活力分别提高了2.87倍和10.48倍。本论文通过LTQ检测及特异性底物分析验证了棘孢曲霉发酵柚皮体系中具有多种酶活性组分,并发现果胶水解酶、纤维素水解酶、柚皮苷水解酶是其中主要的酶活性组分,不同酶组分在发酵过程中表现出不同的酶活性动态变化及合成动力学规律。氮源、水分含量、原料颗粒大小、辐照灭菌等都会影响酶的产量。这些结果为深入研究利用农副产品进行固态发酵产酶提供了参考。