深綠木霉T155產(chǎn)芥子酶研究.pdf

1、芥子酶是一種β-硫代葡萄糖苷水解酶，在一定條件下可以分解硫代葡萄糖苷產(chǎn)生葡萄糖、硫酸鹽、異硫氰酸鹽、乙腈、硫氰酸鹽等物質(zhì)。芥子酶分解硫代葡萄糖苷產(chǎn)生的異硫氰酸酯不但在植物抵抗微生物和害蟲侵染中發(fā)揮著重要作用，而且能顯著提高以蕓薹屬植物為生物熏蒸材料防控土傳病害的效果。目前，芥子酶大規(guī)模、商業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)展緩慢，雖然直接從植物里面提取芥子酶或克隆芥子酶基因的相關(guān)報(bào)道很多，但目前仍沒(méi)有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。而利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)芥子酶可滿足任何規(guī)模、任

2、何時(shí)間的需求，產(chǎn)量高、質(zhì)量穩(wěn)定，具有巨大優(yōu)勢(shì)。針對(duì)此實(shí)際問(wèn)題，本文以深綠木霉T155為研究對(duì)象，對(duì)其產(chǎn)芥子酶的酶學(xué)性質(zhì)，金屬離子對(duì)芥子酶活性影響、穩(wěn)定酶的保護(hù)劑、芥子酶的分離純化及蛋白鑒定開展了研究。
　　通過(guò)設(shè)置不同的條件研究深綠木霉T155的最佳生長(zhǎng)條件。在三角瓶中，燕麥培養(yǎng)基更適合深綠木霉T155生長(zhǎng)，并且在搖床轉(zhuǎn)速為180 rpm/min、接種量7塊菌絲塊、培養(yǎng)時(shí)間3d時(shí)為最佳培養(yǎng)條件。中試條件下，在30 L發(fā)酵罐中，深綠

3、木霉T155最佳培養(yǎng)條件為輸入氣壓0.3 MPa，罐壓0.15 MPa。
　　深綠木霉T155的最佳超聲波破壁條件因菌絲量的不同會(huì)有所改變，通過(guò)設(shè)置不同超聲波破壁條件，研究證明，3g深綠木霉T155菌絲，在功率200 W、破壁時(shí)間10 min、間隔時(shí)間20 s時(shí)為最佳破壁條件。
　　另外，設(shè)置不同溫度、pH、金屬離子等對(duì)芥子酶的酶學(xué)性質(zhì)等開展了研究。深綠木霉T155產(chǎn)芥子酶的最適反應(yīng)溫度與pH分別為30℃、6，說(shuō)明此芥子酶更

4、適合在微酸性環(huán)境中發(fā)揮催化作用。當(dāng)溫度偏離30℃或過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)使酶活性迅速降低。芥子酶的Km值為2.364mmol/L，最大反應(yīng)速率為909.1mmol/(L·min)。Ag1+、Zn2+、pb2+、Mg2+、Hg2+對(duì)芥子酶活性主要起抑制作用，在濃度為0.069-17 g/L時(shí)，Ca2+對(duì)芥子酶的活性則主要起促進(jìn)效果。為了使深綠木霉T155產(chǎn)生芥子酶穩(wěn)定并保持較高的活性，本文研究了EDTA、DTT、甘油及其復(fù)配劑對(duì)芥子酶活性的穩(wěn)定效

5、果，結(jié)果表明加入1 mmol/L的EDTA與3 mmol/L的DTT對(duì)深綠木霉T155產(chǎn)芥子酶的保護(hù)作用最好，4℃保存26d后仍能夠保持85％的酶活性，有一定的實(shí)際應(yīng)用潛力。最后，本實(shí)驗(yàn)成功以草炭作為載體制備芥子酶酶制劑，并且在4℃條件下此酶制劑能3個(gè)月之后仍能保存80％的活性。
　　本實(shí)驗(yàn)通過(guò)紫外誘變獲得一株芥子酶高產(chǎn)菌株—深綠木霉T155-UV36，其產(chǎn)芥子酶酶活提高了46％，并且其產(chǎn)纖維素酶、β-葡萄糖苷酶、幾丁質(zhì)酶酶活均有