產(chǎn)堿性纖維素酶菌株的篩選、酶學性質(zhì)及相關基因的研究.pdf

1、纖維素和纖維素酶是全球研究的熱門領域，上世紀70年代以來堿性纖維素酶作為該領域中的一個熱點問題，在諸多工業(yè)行業(yè)中都得到了廣泛的應用。
　　 本研究通過多次連續(xù)富集培養(yǎng)，從廣西武鳴縣取樣篩選分離到一株具有較強堿性纖維素酶活力的細菌菌株，該菌株革蘭氏染色陽性，細胞呈桿狀。經(jīng)過16S rDNA序列分析，初步鑒定該菌株屬于瓊斯氏菌屬Jonesia sp.，命名為Jonesia sp.C73。
　　 通過單因素實驗確定了發(fā)酵培養(yǎng)基

2、的主要成分及濃度分別為羧甲基纖維素(CMC)1％，胰蛋白胨1％，酵母膏0.5％，NaCl0.5％。之后對發(fā)酵培養(yǎng)基進行了正交分析，得出CMC濃度1％，胰蛋白胨1％，不添加酵母膏，NaCl0.5％，發(fā)酵40 h后發(fā)酵液酶活力為1.83 U/mL，酶活比優(yōu)化前提高了36.6％。通過Box-Behnken Design響應面分析確定最佳發(fā)酵條件為:接種量2％，發(fā)酵液初始pH為9.4，發(fā)酵培養(yǎng)溫度為37℃，搖床轉(zhuǎn)速250 rpm，發(fā)酵40 h后

3、酶活力可達2.24 U/mL。
　　 該菌株在優(yōu)化條件下發(fā)酵50h后，堿性纖維素酶活力達到2.3 U/mL，在堿性條件下表現(xiàn)出對CMC具有較強的降解能力。對發(fā)酵液的酶學性質(zhì)進行了初步研究表明:該酶在40-55℃和pH8.0-11.0的范圍內(nèi)表現(xiàn)出穩(wěn)定的酶活力。Ca2+、Li+、Na+等對其有促進作用，Mn2+、Co2+和(NH4)2SO4對酶活力有較強的抑制作用，Zn2+、pb2+、Ba2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Ni2

4、+、SDS、EDTA等對酶活影響不明顯。
　　 通過離子交換層析和分子篩層析的方法對Jonesia sp.C73所產(chǎn)生的堿性纖維素酶進行分離純化，得到純化的酶蛋白比活力為370.95 U/mg，純化倍數(shù)為5.53，經(jīng)Native-PAGE驗證C73菌株所產(chǎn)堿性纖維素酶為單一蛋白。將純酶的表征結(jié)果與發(fā)酵液性質(zhì)進行比較分析，發(fā)現(xiàn)純酶在相同溫度和pH條件下更為敏感，酶活穩(wěn)定性更易受外界條件影響。純酶水解CMC的最大反應速度為3.484