木聚糖酶产生菌株的选育、发酵工艺及酶学性质的研究

来源 :湖北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caobing1983
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以玉米芯粉为碳源进行产木聚糖酶菌株的选育、发酵工艺优化、酶的分离纯化和酶学性质的研究,具体研究内容如下:
  (1)利用透明圈法筛选产木聚糖酶的菌株,经鉴定该菌株LMZY为异硫链霉菌(Streptomyces althioticus)测定其生长曲线,选取26h为种子培养时间。
  (2)采用单因素试验、Plackett-Burman试验设计、中心复合试验设计等方法对LMZY菌株发酵产木聚糖酶的发酵工艺进行了优化,最优培养条件为:温度40℃,周期120h,初始pH5.0,摇床转速160r/min,接种量6%,装液量50mL/250mL。最优发酵培养基配方(g/L)为:玉米芯粉24.4,大豆16,KNO38,K2HPO40.4,Na2HPO40.754,MgSO4?7H2O0.4。预测酶活为36.65U/mL,实际酶活为36.45U/mL,与预测值吻合良好。
  (3)对原始菌株LMZY进行诱变,发现紫外诱变效果最佳,紫外照射最佳时间为1.0min,获得紫外诱变突变株LMZM,经摇瓶发酵测定酶活为46.61U/mL,比LMZY提高了27%左右,并且具有良好的遗传稳定性。测定其生长曲线,选取26h为种子培养时间。
  (4)采用单因素试验、Plackett-Burman试验设计,中心复合试验设计等方法对LMZM菌株发酵产木聚糖酶的发酵工艺进行了优化,最优培养条件为:温度40℃、周期108h、起始pH5.5、接种量8%、摇床转速160r/min、装液量50mL/250mL。最优发酵培养基配方(g/L)为:玉米芯粉27.85,大豆粉16.25,酵母粉3.46,MgSO4?7H2O为1.176,K2HPO4为0.6,Na2HPO4为0.4。预测酶活为117.804U/m,实际酶活为116.63U/mL与预测值吻合良好,比LMZM优化前(46.32U/mL)提高了1.52倍。
  (5)采用硫酸铵盐析、脱盐、离子交换层析、凝胶过滤层析色谱技术,纯化后的木聚糖酶为电泳纯单一组分,其相对分子质量为31.75kD。
  (6)所得木聚酶的酶促反应最适温度为60℃,该酶最适作用pH值为8.0。研究表明:K+和Na+对该木聚糖酶酶促反应的影响不显著;Cu2+对该木聚糖酶酶促反应有较强的促进作用,其次是Ca2+、Zn2+和Mg2+;Mn2+在低浓度时作用不显著,但高浓度时抑制作用较明显;Hg2+对酶促反应的抑制作用强烈,其次是Co2+、Ba2+、Fe2+和Fe3+。同时,β-巯基乙醇和EDTA对酶促反应的影响不显著,SDS、DEPC、EDC、NBS和L-色氨酸对酶促反应有一定的抑制作用,而Triton X-100、DTT对酶促反应有一定的促进作用,尿素和L-半胱氨酸对酶促反应的促进作用更为显著。该木聚糖酶的米氏常数为43.03mg/mL,最大反应速率为312.5μmol/(mL.min)。而且,其水解产物的薄层层析色谱分析的结果表明该酶为内切木聚糖酶。此外,该木聚糖酶对底物的专一性较强,而对其他底物作用较差,且一定程度提高牛皮纸明度。
其他文献
随着改革开放的进一步深入,我国经济迅速发展,各项建设取得了巨大成就,但同时也付出了巨大的资源和环境代价。研究资料表明,我国在工业、电力、交通、农业和民用等方面,总的能源利用率约等为30%,这仅相当于发达国家20世纪50年代的水平,目前西欧各国的能源利用率多为40%以上,日本的能源利用率高达50%以上。就单位国民生产总值来说,我国的能源消耗约为世界平均水平的3.5倍。能源问题已经成为制约我国经济发展
学位
本文从实验室保藏的13株菌株中筛选到一株高产木聚糖酶菌株-—黑曲霉2107,并对该菌株的产酶发酵条件及酶学性质进行了初步研究。通过单因素和响应面分析试验,分别考察了培养基碳源、氮源、吐温-80对菌株产酶的影响,并对菌株的发酵条件进行了优化,得出2107菌株产木聚糖酶的最佳工艺条件:麸皮2%,玉米芯2%,葡萄糖0.161%,草酸铵1.27%,吐温80:0.31%,培养基初始pH为6.0,250mL三
学位
钛白粉是目前世界上性能最好的一种白色无机颜料,用途极广,导致其应用需求强劲,价格持续上扬。但钛白粉的生产过程中资源消耗过多,环境污染严重,成本居高不下。制备与钛白性能相似且成本低廉的钛白代用品,全部或较大比例取代钛白粉并加以应用,是解决问题的最有效途径。以非金属矿物为包核、结晶TiO_2为包膜的矿物/TiO_2复合颗粒材料是近年来发展起来的新型白色颜料,在涂料、橡胶、塑料以及造纸等工业领域具有广泛
学位
丙酮-丁醇发酵曾是仅次于乙醇发酵的第二大发酵过程。但在上世纪五十年代以后,由于石化工业的迅速发展,丙酮-丁醇发酵工业逐渐衰退。近年来,能源问题日益加剧,由于丙酮-丁醇发酵的主要成分丁醇具有良好的燃料性能,使得该发酵过程重新引起人们的广泛关注。但丙酮-丁醇发酵存在产物浓度低、生产效率低、原料成本高等问题,严重制约了该产业的发展。因此开展纤维质原料发酵生产丙酮-丁醇、筛选与选育高产丁醇菌株具有重要的理
学位
海洋防污剂是海洋防污涂料实现防污作用的关键成分之一,同时又会对海洋生物和食品安全产生潜在的风险。本论文制备了两种新型防污剂5,6-二氟芦竹碱(DFG)和N,N-二甲基-3,4-二氯苄胺(DCDMA),并通过FTIR、NMR等仪器分析手段对所得产物的结构进行了表征。探讨了不同因素对实验结果的影响,并优化了这两种化合物的最佳合成条件。通过抑菌、抑藻和抑制贻贝附着实验考察了两种新型防污剂的防污性能,并采
学位
在太阳照射的炎热环境下,强烈的光照会致使物体表面温度升高,我们通常需要消耗能量来降温。如果物体本身能将太阳辐射的光能量反射到大气中,就可以降低物体表面温度而不需要外界的能量。我们可以通过使用对太阳光具有反射作用的颜料(染料)或涂层来代替传统的颜料,其中一类就是近红外反射功能颜(染)料,此类颜染(料)可以将太阳光中占据比重较大的近红外区域的能量反射出去来保持物体表面和内部凉爽。目前有许多可获得的近红
学位
进入21世纪以来,由于工业的迅猛发展,人类在能源、资源与环境等诸方面都面临着严峻的问题。木质纤维素是植物光合作用的主要产物,同时也是地球上最丰富的可再生资源。由于木质纤维素可以被纤维素酶水解产生还原糖,所以,利用微生物将还原糖转化为生物乙醇,成为新能源研究中的一个重要方向。里氏木霉是产纤维素酶最著名的菌株之一。由于纤维素酶是一个酶系,由不同的酶组分组成,而在里氏木霉中,表达不同酶组分的基因又位于基
学位
生物污染是非特异性的生物分子(蛋白质、细胞、细菌及其它微生物)在材料表面界面的粘附,生物污染的存在会引起对生物医药、食品包装及储存、纺织品、水净化处理以及海洋运输等基于表面功能的各种应用产生非常大的危害。解决材料表面的生物污染物问题,可以采用具有抗污性能的聚合物涂层对材料表面进行改性的方法来改善材料表面的抗污性能。聚乙二醇(PEG)及其衍生物作为最主要的抗生物污染吸附材料被广泛研究和应用,但是在有
学位
耐盐性的鲁氏接合酵母是酱油后期发酵风味物质形成主要菌种之一,为了研究鲁氏接合酵母耐盐机理,本研究以鲁氏接合酵母菌在高盐胁迫下应激产生的MAP激酶为研究对象,用响应面法优化鲁氏接合酵母产MAP酶的条件,并通过2-D电泳、MALDI-TOF-MS的方法,从蛋白质组学角度研究了鲁氏接合酵母在高盐胁迫时的蛋白质表达的变化;首先确定了鲁氏接合酵母蛋白质提取的方法,再通过双向电泳分离出差异蛋白,对其中表达差异
学位
甜叶菊(Stevia redaudiana Bertohi)原产地于南美巴拉圭东北部与巴西国境相接的阿曼拜山脉中,现在已被世界各地引进。甜叶多种人体所需的微量元素及营养成分,因此它既是极好的糖原,又是良好的营养来源。甜菊叶有调节血压、软化血管、降低血脂、降血糖、尿糖、抑菌止血、镇痛、减肥养颜、养阴生津、帮助消化,促进胰腺、脾胃功能和清热解毒的功效。但是目前对于甜叶菊的研究主要集中在甜菊糖苷的提取、
学位