天牛腸道堿性纖維素酶產(chǎn)生菌的研究.pdf

1、纖維素是陸地上最主要的光合作用產(chǎn)物，由微生物產(chǎn)生的纖維素酶在纖維素的降解，特別是將固定碳變?yōu)榇髿庵械腃O2的過程中起了關(guān)鍵作用。堿性纖維素酶是纖維素酶組分中的一種，堿性纖維素酶只作用于纖維素分子中的非結(jié)晶區(qū)，而對結(jié)晶區(qū)幾乎沒有作用，隨著造紙、洗滌劑等行業(yè)的發(fā)展，堿性纖維素酶越來越受到重視。
　　 本研究通過富集培養(yǎng)、CMC平板初篩和搖瓶發(fā)酵復(fù)篩，從眉斑楔天牛腸道內(nèi)篩選到一株產(chǎn)較強堿性纖維素酶能力較強的菌株，LB液體培養(yǎng)基培養(yǎng)初期

2、細(xì)胞為短桿形，后期細(xì)胞呈圓球形，經(jīng)革蘭氏染色鑒定為陽性菌，經(jīng)16SrDNA序列分析，初步鑒定為短狀桿菌屬，命名為Brachybacteriumsp.MBBJ4，進(jìn)一步經(jīng)G+Cmol％含量分析以及DNA-DNA雜交，判斷該菌株為短狀桿菌屬一株新菌種。對該菌株所產(chǎn)堿性纖維素酶進(jìn)行酶學(xué)性質(zhì)的初步研究發(fā)現(xiàn)，該酶的最適pH值為8.5，對pH6.0-9.5具有很好的耐受性，最適酶反應(yīng)溫度為50℃，在30-60℃時表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，金屬離子Ni2+

3、、Cu2+、Mn2+、Sr2+、Ca2+、Co2+對纖維素酶酶活有促進(jìn)作用，金屬離子Fe2+、Zn2+、Mg2+對纖維素酶酶活有抑制作用，EDTA能夠完全抑制其酶活。
　　 采用響應(yīng)面法首次對短狀桿菌新菌株進(jìn)行了發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化，確定出最佳發(fā)酵條件后，通過單因素實驗，確定培養(yǎng)基的最佳碳源為CMC-Na，氮源為蛋白胨以及各培養(yǎng)基成分的最優(yōu)值；然后用Plackett-Burman法對7個培養(yǎng)基成分進(jìn)行了評價，選出3個主要影響因素蛋白胨

4、、K2HPO4·3H2O和NaCl做最陡爬坡試驗，逼近最大產(chǎn)酶區(qū)域；最后通過Box-Behnken設(shè)計，利用Minitab軟件進(jìn)行回歸分析，得到各因素的最佳水平。在優(yōu)化的培養(yǎng)基條件下，堿性纖維素酶平均酶活為12.19U/mL，比優(yōu)化前提高了45.64％。
　　 堿性纖維素酶經(jīng)Native-PAGE非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分子量約為120kD，等電點電泳分析知pⅠ值為8.0，研究了飽和硫酸銨分級沉淀、丙酮沉淀法、等電點沉淀法三種濃