黃球生孢噬纖維粘菌酶系表征及其降解產(chǎn)物分析.pdf

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致化石能源迅速消耗，能源短缺將會(huì)成為困擾人類社會(huì)發(fā)展的重大問題。然而，地球上最豐富的可再生資源生物質(zhì)卻未能得到有效利用。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)是一種可依靠的清潔能源，但由于底物結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性和抗降解屏障的存在，使得生物質(zhì)轉(zhuǎn)化未完成進(jìn)入工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)階段。
　　 生孢噬纖維粘菌在土壤中分布廣泛，在逆境條件下形成孢囊，該菌對(duì)木質(zhì)纖維素生物質(zhì)具有高效降解結(jié)晶纖維素的能力，同時(shí)分泌大量易于利用的胞外粘多糖，具有潛在的工業(yè)價(jià)值。

2、本文從生孢噬纖維粘菌的鑒定培養(yǎng)入手，對(duì)其酶系的定位與性質(zhì)、胞外酶譜與膜表面酶譜的展示，降解底物超微結(jié)構(gòu)的分析及其降解產(chǎn)物的分析，取得了以下成果:
　　 通過微生物生理生化、16S rRNA分子生物學(xué)鑒定、超微結(jié)構(gòu)的分析，確定了實(shí)驗(yàn)室保存菌株的種屬為黃球生孢噬纖維粘菌（Sporocytophagamyxcococcoides）。該菌可以在葡萄糖、纖維二糖、蔗糖、蜜三糖為碳源的培養(yǎng)基上生長，但不分泌胞外纖維素酶類;不能以木糖、木聚糖

3、、阿拉伯糖為唯一碳源生長;可以在以結(jié)晶纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上高效生長，分泌至少4種微弱的內(nèi)切纖維素酶組分和2種木聚糖酶組分。結(jié)晶纖維素的粒度與結(jié)晶度降低，有利于菌體的快速生長。
　　 通過5L液體發(fā)酵罐連續(xù)發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶纖維素濃度為0.5％時(shí)菌體對(duì)其降解效率最快，指數(shù)生長期的1天之內(nèi)結(jié)晶纖維素的消耗量即能達(dá)到90％。胞外酶與膜表面酶組分活力有限，酶譜展示胞外及膜表面的內(nèi)切纖維素酶組分都至少有3種內(nèi)切纖維素酶組分，部分酶組分的

4、遷移率與pH性質(zhì)基本一致，膜表面的木聚糖酶組分至少有5種，其中1種pH范圍可以pH3-9。電鏡分析表明高效降解時(shí)菌體吸附纖維細(xì)胞壁的表面，形成降解的溝壑。然從，從菌體分離下的外膜酶系性質(zhì)表明，解離下酶類降解結(jié)晶纖維素的效率很低。
　　 對(duì)胞外酶系及其膜表面酶系水解結(jié)晶纖維素、再生纖維素以及纖維二糖等的水解產(chǎn)物的寡糖譜分析表明，菌體胞外酶系中存在β-葡萄糖苷酶活力，同時(shí)存在轉(zhuǎn)糖基酶活性，可將纖維二糖等轉(zhuǎn)化為纖維三糖，這可能為胞外粘