茯苓菌產(chǎn)錳過氧化物酶及其應(yīng)用的研究.pdf

1、錳過氧化物酶是一種最常見的降解木質(zhì)素的過氧化物酶,主要存在于各種擔(dān)子菌中。茯苓[Poria cocos(Schw.)Wolf]為擔(dān)子菌綱多孔菌科真菌,主要以藥用,它是一種兼性寄生菌,腐生則是重要的木材腐朽菌。前人很少對茯苓的木質(zhì)素降解酶進行研究。
　　 本文以錳過氧化物酶為對象,選擇茯苓(P.cocos)為產(chǎn)酶菌種,對其培養(yǎng)條件進行優(yōu)化；然后利用鹽析、層析等技術(shù)將錳過氧化物酶分離純化；并研究了解該酶的酶學(xué)性質(zhì),同時測試了該酶對染

2、料和造紙黑液的脫色降解能力。
　　 大多數(shù)真菌在限氮條件下產(chǎn)錳過氧化物酶能力較強。所以,以高碳低氮培養(yǎng)基為茯苓發(fā)酵產(chǎn)錳過氧化物酶的基礎(chǔ)培養(yǎng)基。伏苓(P.cocos)的最佳產(chǎn)酶條件為:蔗糖濃度20g/L,蛋白胨濃度0.2g/L,其它元素濃度150ml/L(MnSO4·2H2O0.2g,CaCl2·2H2O0.1 g,NaCl1g,ZnSO4·7H2O0.1g,FeSO4·7H2O0.1g,CuSO4·5H2O0.1g,CoCl20

3、.1g,KAl(SO4)2·12H2O0.01g,HBO30.01g,Na2MoO4·2H2O0.01g),金屬鉀離子濃度0.5mmol/L,吐溫80為1g/L,初始pH值為4.5,250ml三角瓶中裝液量為80ml,培養(yǎng)溫度為35℃,轉(zhuǎn)速為160r/min。產(chǎn)酶培養(yǎng)基中添加0.5mmol/L濃度的不同金屬離子,有利于錳過氧化物酶的形成,其中添加Mg2+,Ca2+,K2+有助于MnP的產(chǎn)生。添加表面活性劑吐溫80對MnP的活性影響顯著,

4、與對照相比可極大的提高MnP酶活。這是因為吐溫80能夠活化衰老的菌絲,在培養(yǎng)后期促進產(chǎn)酶。此培養(yǎng)基周期為10天,最高酶活力為1249.7U/L,明顯提高了產(chǎn)酶效率。
　　 在茯苓菌錳過氧化物酶純化過程中,經(jīng)過濃縮及35％、85％飽和度的硫酸銨分級分離沉降后,又經(jīng)Q-SepharoseTM Fast Flow離子交換層析,可以得出至少有兩種MnP酶存在,分別命名為MnPⅠ、MnPⅡ。純化后回收率分別為6.21％和7.33％,測定兩

5、錳過氧化物酶的分子量分別為46.66kDa和43.61kDa；在酶學(xué)性質(zhì)方面MnP最適溫度為40℃,對熱的穩(wěn)定性在20～40℃:最適pH值為5.0,在pH4.0-5.0范圍酶的穩(wěn)定性最好。酶的動力學(xué)測試以2,6-二甲氧基酚為底物測得MnP的Km值為21.27umol/L,最大反應(yīng)速率為0.9975umol/min。
　　 曾有報道錳過氧化物酶對偶氮類、三苯甲烷類、醌胺類等染料和造紙廠的黑液的脫色降解起到明顯的作用。本實驗是就針對