高產(chǎn)纖維素酶菌株的篩選、酶學(xué)性質(zhì)及發(fā)酵工藝的研究.pdf

1、本文對(duì)高產(chǎn)纖維素酶菌株的篩選、酶學(xué)性質(zhì)及發(fā)酵工藝的進(jìn)行了研究。產(chǎn)纖維素酶菌株的分離鑒定及酶學(xué)性質(zhì):采集新疆吐魯番火焰山地區(qū)土樣,從中分離篩選獲得11株產(chǎn)纖維素酶菌株，得到一株高產(chǎn)纖維素酶菌株C-8，酶活達(dá)到82.5U/mL，經(jīng)形態(tài)觀察、生理生化及分子檢測(cè)，鑒定該菌株為芽孢桿菌屬（Bacillus sp），菌株生長(zhǎng)最適pH為7.0，最適培養(yǎng)溫度為30℃。酶學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)：該菌株所產(chǎn)纖維素酶的最適反應(yīng)溫度是40℃，最佳反應(yīng)pH為6.0，具有

2、良好的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性；Fe3+具有顯著促進(jìn)作用。菌株產(chǎn)酶條件優(yōu)化：利用響應(yīng)面分析法，對(duì)C-8發(fā)酵產(chǎn)酶條件進(jìn)行優(yōu)化。采用Plackett-Burman設(shè)計(jì)篩選影響產(chǎn)酶的主效應(yīng)因素，利用最陡爬坡試驗(yàn)逼近響應(yīng)值最大范圍以及Box-Behnken中心組合試驗(yàn)進(jìn)行研究，得到最佳發(fā)酵產(chǎn)酶條件：起始pH8.0、CMC-Na2.5％、培養(yǎng)溫度28℃。發(fā)酵培養(yǎng)產(chǎn)纖維素酶，酶活最高可達(dá)193.89U/ml，比最初纖維素酶酶活力提高了2.35倍。復(fù)合誘

3、變育種獲得高產(chǎn)纖維素酶優(yōu)良菌株：通過(guò)紫外線與NTG復(fù)合誘變，獲得20株突變株，其中UV-NTG-10酶活力為266.261U/mL，酶活力為最高，提高了3.23倍；經(jīng)驗(yàn)證菌株 UV-NTG-10具有良好的遺傳穩(wěn)定性。研究其所產(chǎn)纖維素酶的酶學(xué)性質(zhì)發(fā)現(xiàn)：該纖維素酶最適作用溫度為50℃，最佳pH為6.0，pH具有良好的穩(wěn)定性，而溫度穩(wěn)定性較弱。突變菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化：以復(fù)合誘變菌株UV-NTG-10產(chǎn)纖維素酶菌株為研究對(duì)象，采用二次正交旋轉(zhuǎn)組

4、合設(shè)計(jì)研究碳源濃度、氮源濃度和吐溫-80濃度3個(gè)因素對(duì)產(chǎn)纖維素酶的影響，確定最優(yōu)發(fā)酵條件。結(jié)果表明，復(fù)合誘變菌株UV-NTG-10產(chǎn)纖維素酶的最佳產(chǎn)酶條件為:麥芽糖為30g/L，酵母提取物為15g/L，吐溫-80為5g/L。最佳條件下，發(fā)酵培養(yǎng)產(chǎn)纖維素酶，纖維素酶酶活可達(dá)到453.20U/mL，必優(yōu)化前提高了1.71倍。纖維素酶的純化及酶學(xué)性質(zhì)的研究：采用硫酸銨分級(jí)沉淀、透析濃縮和SephadexG-50凝膠柱層析對(duì)發(fā)酵粗酶液中的外切葡