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角质酶是一种可以降解植物角质的水解酶,属于丝氨酸酯酶。角质酶用于棉纤维生物煮练,可水解角质层,提高原棉的润湿性,与果胶裂解酶具有较好的协同效应,并有利于棉纤维的染色和抛光,保证织物的良好纺织性能,与其他纺织酶制剂复合使用可实现纺织的绿色加工,减轻对环境的污染。目前国内尚未开展有关微生物发酵生产角质酶的研究。本论文以嗜热放线菌Thermobifida fusca WSH03-11为研究对象,考察了该菌生长和发酵生产角质酶的营养与环境条件,并对该菌所产角质酶酶学性质及在生物煮炼方面的应用作了相关研究。主要研究结果如下:1.通过研究T. fusca WSH03-11种子生长所需的营养条件和环境条件,确定了最佳种子培养基组成为:90 g /L可溶性淀粉、5 g/ L牛肉膏、5 g/ L酵母膏、5 g/ L NaCl、2 g /LK2HPO4、1%微量元素液;种子生长的最佳环境条件:pH 8.0、20%的装液量、培养温度50℃,并将合适的种龄选择在35～40 h。2.通过对T. fusca WSH 03-11产角质酶发酵条件的考察,得出最佳培养基组成为:1~1.5 %乙醇、5 g/ L蛋白胨、5 g/ L酵母膏、2 g /LK2HPO4、5 g/ LNaCl、1 %微量元素液.初始pH 8.0、发酵培养基的最佳装液量为20%。3.葡萄糖对T. fusca WSH 03-11产角质酶存在明显的抑制作用,为减轻种子液中高残糖带入发酵培养基对角质酶分泌的不良影响,采用离心种子液收集种子的方式接种发酵,结果显示这一方式能有效解决上述问题,使得产酶水平提高2倍,接种量在5%时产酶最高,同时使得发酵结束时终了pH从原来的pH5.8提高到pH8.4。4.在几种常见角质中番茄角质对T. fusca WSH 03-11产角质酶具有最佳的诱导效果,在添加浓度为5~6 g/L时可得到24 U/mL左右的高活力。角质在发酵开始的0 h时添加产生的诱导效果优于后期添加。培养基中添加一定量的单体物质棕榈酸对菌体分泌角质酶不存在诱导作用,相反使产酶水平明显下降。5.碳酸钙的加入对菌体产角质酶存在较好的促进作用,在添加浓度为2 g/L时酶活提高幅度最大,比对照提高近2.5 U/mL。在多种氨基酸中,精氨酸对产酶的提高效果最明显,最佳添加浓度为1 g/L,对T. fusca WSH 03-11产酶的提高效果比对照高出16%;非离子型表面活性剂Tween-40对产酶分泌的影响效果最好,发酵培养基中Tween-40添加浓度在0.1g/L时对角质酶的分泌有最佳的促进效果,将酶活提高10%。