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β-葡萄糖苷酶是纤维素酶系的一个关键组分,已被广泛应用于食品、医药、化工等领域。本文先从所收集到的菌株中筛选得到高活性的p-葡萄糖苷酶生产菌株黑曲霉M97,进一步对该菌株的发酵产酶条件进行优化,提高产酶活性,并对发酵条件优化后获得的p-葡萄糖苷酶进行固定化,研究了固定化酶的酶学性质,并从发酵液中分离出电泳纯的p-葡萄糖苷酶。主要研究结论如下:1、本文筛选获得黑曲霉M97作为p-葡萄糖苷酶的生产菌株。通过单因素实验和响应面分析实验对黑曲霉M97产β-葡萄糖苷酶的发酵条件进行了优化,得到最佳发酵条件为:(1)发酵培养基组分:麦麸与玉米芯共10g(63:37),固液比1:1.5,营养液:(NH4)2SO4 2.0%、NaCI 0.3%、MgSO4 0.1%、KH2PO4 0.2%、Tween80 0.2%。(2)发酵培养条件:接种量108个/mL孢子菌悬液10mL,通气量9层纱布封口,pH自然,发酵培养时间5d,发酵培养温度30℃。黑曲霉M97产β-葡萄糖苷酶通过发酵培养基组分优化后所得的酶活是初始酶活的1.22倍,通过发酵培养条件优化后所得的酶活是初始酶活的2.29倍。2、以壳聚糖、海藻酸钠、壳聚糖-海藻酸钠为载体均能有效地固定化β-葡萄糖苷酶,其固定化率分别为85.38%、69.36%、82.60%;其酶活依次为6.98IU/g湿凝胶、2.80IU/g湿凝胶、6.07IU/g湿凝胶。三种固定化酶的性质如下:(1)β-葡萄糖苷酶经固定化后,其最适反应pH、pH稳定性、最适反应温度、温度稳定性与游离酶相比均有不同程度的提高,其中壳聚糖固定化酶表现出明显的耐碱、耐高温。(2)三种固定化酶的米氏常数Km值均小于游离酶,说明固定化酶与底物的亲和力大于游离酶,这有利于反应的进行。(3)由于操作反应需要在水浴50℃中进行,在加热的过程中只有壳聚糖固定化酶保持完整结构,故只对壳聚糖固定化酶进行操作稳定性分析。当循环使用10次后,残余酶活力仍为原来的62%,说明该壳聚糖固定化酶具有良好的稳定性。(4)将固定化酶和游离酶储存于4℃、pH4.8柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液中,游离酶在第25天后其酶活变为原来的50%,而固定化酶在一个月内基本上都保持在其酶活的50%以上,表明固定化酶的储存稳定性明显高于游离酶。3、p-葡萄糖苷酶粗酶经过硫酸铵沉淀、透析除盐、DEAE-52离子层析后,最终获得电泳纯的β-葡萄糖苷酶,其纯化倍数为5.17,得率为15.62%。纯化后的p-葡萄糖苷酶的分子量为95KDa,最适反应pH为4.0,在pH3.0-6.0比较稳定,最适反应温度为60℃,在40-65℃比较稳定,米氏常数为1.03mmol/L。