【摘 要】
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琼胶是一种从红藻中提取的线性多糖,具有良好的凝胶性和稳定性。琼胶的酶降解产物琼胶寡糖具有多种生物活性,广泛用于食品、医药以及化妆品等领域。本研究从广西防城港市珍珠湾红树林的海洋沉积物中分离得到一株具有琼胶降解能力的海洋细菌Microbulbifer sp.,测定了其革兰氏染色、过氧化氢酶和氧化酶等生理生化性质,对其进行了16S r DNA序列分析,研究了碳源、氮源和温度等因素对菌株产琼胶酶的影响,
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琼胶是一种从红藻中提取的线性多糖,具有良好的凝胶性和稳定性。琼胶的酶降解产物琼胶寡糖具有多种生物活性,广泛用于食品、医药以及化妆品等领域。本研究从广西防城港市珍珠湾红树林的海洋沉积物中分离得到一株具有琼胶降解能力的海洋细菌Microbulbifer sp.,测定了其革兰氏染色、过氧化氢酶和氧化酶等生理生化性质,对其进行了16S r DNA序列分析,研究了碳源、氮源和温度等因素对菌株产琼胶酶的影响,利用响应面法优化菌株的产酶条件,并研究了该琼胶酶的最适反应温度以及温度稳定性等酶学性质。论文取得的主要结果如下:(1)分离鉴定了一株琼胶降解菌Microbulbifer sp.,测得了其基本生理生化性质。通过富集、初筛和复筛获得一株琼胶降解菌,经16S r DNA鉴定,确定该菌株为微泡菌属Microbulbifer的细菌。该菌株为革兰氏阳性菌,好氧,耐盐;过氧化氢酶、氧化酶和脂酶均呈阳性结果;不能水解淀粉和纤维素;不能反硝化。菌株能以琼胶为唯一碳源生长,其琼胶酶的初始酶活力为1.60 U/m L。根据薄层色谱分析结果,该琼胶酶降解琼胶产生的琼胶寡糖为新琼四糖和新琼六糖,推测该琼胶酶为β-琼胶酶,可能属于GH16酶家族。(2)优化了菌株产琼胶酶的条件。单因素实验结果表明,菌株适宜产酶条件为:最佳碳源为琼胶;最佳氮源为氯化铵;培养温度35℃;培养基起始p H值7.0;琼胶浓度0.3%;接种量3%;培养时间6 h。通过响应面试验对菌株的产酶条件进行优化,确定了最佳产酶条件为:培养温度33.8℃,琼胶浓度0.3%,培养基起始p H为6.8。在优化的产酶条件下,琼胶酶酶活力达到最大值7.15 U/m L,是优化前的4.5倍。(3)测定了琼胶酶的部分酶学性质。粗酶液中琼胶酶的最适反应温度为40℃,反应温度在25-60℃范围内酶活力损失较小;在30、40、50℃下具有良好的热稳定性,处理2 h后仍保持80%以上的相对酶活力;酶反应的最适p H为9.0,酶活力在p H 6.0-9.0范围内较稳定;该琼胶酶的最适底物浓度为0.4%;该琼胶酶具有较好的的底物专一性。Mn2+、Co2+、Mg2+对琼胶酶活性具有促进作用,Ca2+和Ag+则抑制该琼胶酶活性;K+和Na+在1mmol/L时对琼胶酶活性具有促进作用,在10 mmol/L时起抑制作用;Zn2+对该琼胶酶无明显影响。综上所述,论文分离出一株革兰氏阳性的琼胶降解菌(Microbulbifer sp.),其分泌的β-琼胶酶能降解琼胶产生新琼四糖和新琼六糖,菌株产酶条件优化后琼胶酶酶活力提高347.87%(7.15 U/m L)。菌株分泌的琼胶酶具有较好的热稳定性(30-50℃)和酸碱稳定性(p H 6.0-9.0),具有较大的潜在应用价值。
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