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生孢噬纤维菌(Sporocytophaga)能够分解纤维素、淀粉、蛋白质、脂肪、脂类等生物大分子,同时可以产生胞外多糖并且胞外多糖具有免疫增强活性等多种生物学功能,是重要的微生物资源。以往都是进行该菌株降解纤维素的研究,对其降解淀粉产生多糖的特性以及淀粉降解特性尚未有报道。本论文的目的是对其以淀粉为底物产生多糖的特性进行研究,研究对其产生的淀粉酶的定位及产酶条件的优化,为该菌株的胞外多糖产业化奠定基础。
实验结果具体如下:
1.Sporocytophaga sp.JL-01和SD-01都能够降解淀粉产生多糖,通过比较研究,JL-01比SD-01菌株生长速度快,多糖产量高。通过对JL-01部分产多糖条件优化,确定其在以蛋白胨为氮源、接种量为1%、pH值为7,培养48h时多糖产量最高,144h时多糖几乎为0。产糖量为0.25mg/ml。
2.JL-01和SD-01在基本淀粉培养基上生长产生淀粉酶,采用液体发酵,离心得上清和沉淀,分别测上清和沉淀的酶活。沉淀菌体通过超声波破碎。结果表明,JL-01和SD-01均产生胞外淀粉酶,胞内酶活极低。
3.通过培养基优化,发现JL-01和SD-01能在pH较低的环境下正常生长,最适pH均为4.0。在液体发酵的条件下,确定了温度、pH、碳源、氮源等因素对于生孢噬纤维菌分解淀粉产生淀粉酶特性的影响。结果表明,JL-01菌株初始pH为4.0,最适温度32℃,淀粉添加量为0.5%,尿素为主要碳源,摇床培养至36h酶活力达到高峰。SD-01菌株酶活达到高峰时摇床温度为30℃,其它培养条件与JL-01相同。JL-01菌株产生的胞外酶活高于SD-01。
4.对JL-01菌株产生的淀粉酶的性质进行研究,将粗酶液进行了超滤,盐析、透析、Sephadex G-100凝胶层析和冷冻干燥,聚丙烯酰胺凝胶电泳,得到单一淀粉酶组分。对该酶的性质研究表明,该酶的分子量为61000Da,最适反应温度为60℃,最适反应pH4.0,在温度40-60℃,pH4.0-6.0条件下较稳定。