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极端嗜热菌海栖热袍菌(Thermotoga maritima)所产耐高温木聚糖酶基因B(XynB)经大肠杆菌(E.coli)表达,所得重组木聚糖酶具有很高的pH稳定性和热稳定性,100℃下,pH 6.5～8.5内都很稳定,在纸浆预漂及低聚木糖的生产中有较大的应用潜力。为了降低生产成本,提高酶的利用效率,本论文对XynB的固定化技术进行了研究。主要内容包括:XynB重组大肠杆菌发酵条件的优化,XynB固定化酶的载体选择及固定化条件的优化,Eudragit S-100固定化XynB的性质及在纸浆预漂中的应用,螯合环氧载体固定化XynB的酶学性质及固定化酶法连续生产低聚木糖的研究。研究结果表明: (1) 摇瓶条件下乳糖诱导大肠杆菌表达重组木聚糖酶活力达到2591 U/100mL,比采用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导高973 U/100mL,目标蛋白在总蛋白中所占比例与IPTG诱导相当。因此,工业化生产中乳糖可以代替IPTG诱导重组大肠杆菌的表达,高效生产XynB,降低产酶成本。 (2) 采用溶解性可逆载体Eudragit S-100固定化XynB,酶活回收率高达90%;采用自制的Ni离子螯合环氧载体(Ni-E)固定化XynB,酶活回收率达65%。 (3) Eudragit S-100固定化XynB的同时纯化XynB,得到电泳单一带纯酶。Eudragit S-100固定化酶比游离酶最适温度提高5℃,温度稳定性亦有所提高。Eudragit S-100固定化酶温度稳定性高及溶解性可调节的特点使其在纸浆预漂应用中具有很大的应用潜力。 (4) Ni-E固定化XynB与游离酶相比,pH稳定性有所提高,固定化酶的最适温度提高到100℃,温度稳定性较游离酶也有所提高。Ni-E固定化酶的固定床酶解反应中,底物水解率能达到60%,比游离酶的水解率提高16%。Ni-E固定化酶操作稳定性很高,90℃间歇水解半衰期为62次(每次水解时间45 min),90℃下连续水解木聚糖半衰期为445 h。