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微生物木聚糖酶可以广泛地应用于纸浆生物漂白、功能性低聚木糖制造、面团改良剂和饲料添加剂等。
本论文通过平板筛选和摇瓶复筛,从土壤中筛选出一株高产木聚糖酶菌株LH-3。经形态培养特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析结果,该菌株鉴定为灰浅红链霉菌(Streptomyces griseorubens)。
对LH-3菌株的发酵产酶条件进行研究,发现其最佳培养基组成为(%,w/v):稻草粉5.0,麸皮1.0,KNO31.2,KH2PO40.05,Na2HPO40.05,MgSO4·7H2O0.05;最佳发酵条件为:种子培养时间为24h,接种量为14%,培养温度为37℃,培养基初始pH值为11.0,摇床转速为140 r/min,装液量为100 mL/250mL以及培养时间为5d。在优化的发酵条件下,菌株LH-3的酶活由35.05 U/mL提高到110 U/mL,是优化前的3.14倍。
菌株LH-3粗酶液经过硫酸铵分级沉淀、透析浓缩和Mono Q离子交换层析后,得到分子量分别约为32 KDa和45 KDa电泳纯的两种不同的木聚糖酶Xy1A和Xy1B,Xy1A酶活回收率为34%,纯化倍数14.8倍。Xy1B酶活回收率为18%,纯化倍数9.5倍。
酶学性质研究显示Xy1A与Xy1B的最适酶促反应pH分别为6.0和5.0,Xy1A的pH稳定范围为pH5.0~9.0,而Xy1B的稳定范围为pH3.0~8.0;Xy1A与Xy1B的最适反应温度分别为65℃和70℃,Xy1A与Xy1B在低于50℃的范围内有较好的稳定性;Xy1A与Xy1B的最适反应底物均为燕麦木聚糖;Fe3+、Co2+、Mn2+、EDTA对木聚糖酶Xy1A与Xy1B均有一定的抑制作用,其中Mn2+对Xy1B有非常强烈的抑制作用。