木聚糖酶产生菌的筛选、发酵条件优化及其酶学性质研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:niuniu31
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本论文采用木聚糖选择培养基,从土壤样品和实验室保存菌种中分离出105株木聚糖酶产生菌,可在木聚糖-刚果红平板上产生透明水解圈;根据摇瓶发酵复筛的木聚糖酶活力大小和水解产物进行分析,获得一株康氏木霉(Trichoderma koningii, Lys-368),初始固体发酵酶活为8.506 IU/g,木聚糖水解产物主要为木糖和含有2-5个木糖分子的低聚木糖。采用单因素试验和正交试验对康氏木霉Lys-368产木聚糖酶的固体发酵条件进行优化,得出最佳产酶条件组合为:以2:8(w/w)的麸皮与玉米芯为碳源,以2.50%的硫酸铵为氮源,添加0.50%的MnSO4,料水比为1:1.5(w/w),培养基初始pH自然,发酵培养温度为30℃,发酵周期为6天。康氏木霉Lys-368在上述最优条件下进行固体发酵,木聚糖酶活力为11.98 IU/g。粗酶液经硫酸铵分级沉淀、透析、浓缩后,木聚糖酶活力提高11.31~12.28倍;经非变性聚丙烯酰氨凝胶电泳(Native-PAGE)获得15条酶蛋白条带,采用蛋白质回收、浓缩、木聚糖酶活力测定,获得木聚糖酶A组分(Xyn-A);经SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE)和等电聚焦电泳(Isoelectric focusing, IEF),测得Xyn-A的分子量为22.801ku,等电点为6.45。酶学特性分析结果表明,木聚糖酶的最适反应pH值为6.0,在pH 5.0~8.0的范围内具有较好的稳定性,相对酶活在84%以上;最适反应温度为50℃,温度低于50℃时稳定性较好,剩余酶活可达91%以上,高于50℃后,酶活损失较快;金属离子对木聚糖酶活性的促进作用并不显著,仅有1 mmol/L的K+和Ca2+可分别将木聚糖酶活力提高2%和9%,Na+对木聚糖酶活性几乎无影响,而Cu2+、Al3+、Mg2+存在明显的抑制作用。采用薄层色谱对木聚糖和玉米芯的酶解产物进行分析,1%木聚糖标样(Xylan from beechwood, Sigma)可被水解生成木糖和低聚木糖(主要含2-5个木糖分子),而玉米芯的水解产物以含两个以上木糖分子的低聚木糖为主。
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