高效纖維素酶高產(chǎn)菌的篩選及相關(guān)研究.pdf

1、纖維素是自然界存在最廣泛的糖類物質(zhì)。纖維素的資源化利用為生物能源發(fā)展開辟了新途徑。纖維素酶是降解與糖化纖維素唯一高效催化酶。目前已廣泛應(yīng)用于食品加工（如果汁提?。暳霞庸ぃ暳咸砑觿?、紡織與衣物洗滌（含酶洗滌劑）、造紙業(yè)（如廢紙脫墨再利用）以及轉(zhuǎn)化生物質(zhì)為生物能源（如生物乙醇）等多種領(lǐng)域。在纖維素酶的生產(chǎn)技術(shù)中，利用微生物發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶已成為工業(yè)制備纖維素酶的唯一方法。開發(fā)新的纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)，如篩選具有新特征的纖維素酶或產(chǎn)酶微生物

2、，對纖維素酶的開發(fā)和工業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。
　　本論文首先從不同地點的土壤中分離得多株纖維素酶產(chǎn)生菌，通過篩選得到產(chǎn)纖維素酶的高效真菌并鑒定其菌屬;同時考察了該菌株產(chǎn)酶的發(fā)酵條件;隨后對獲得的纖維素酶組分進行純化，并考察其酶學(xué)性質(zhì)。論文主要內(nèi)容包括:
　　實驗以CMC·Na（羧甲基纖維素鈉）為唯一碳源，從土壤中分離得到4株較優(yōu)的纖維素酶產(chǎn)酶菌株。通過比較其產(chǎn)酶活性與菌株特性，確定一株最優(yōu)纖維素酶生產(chǎn)菌。通過形態(tài)學(xué)和分子生物

3、學(xué)鑒定分析，鑒定所篩選到的菌株為綠木霉Trichoderma virens，命名為Trichoderma virens ZY-01。該菌保存于中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，保藏號為CCTCCNo:M2012205，并申請專利，專利公開號為CN102807958A。
　　對該菌株T.virens ZY-01的產(chǎn)纖維素酶的產(chǎn)酶條件進行考察與初步優(yōu)化。其產(chǎn)酶最佳培養(yǎng)基為:酵母提取物0.1％，CMC·Na0.5％，NaCl2％，K2HPO4

4、0.05％，MgSO4·7H2O0.05％;發(fā)酵條件為40℃發(fā)酵4d。同時發(fā)現(xiàn)添加Tween-80表面活性劑可促進菌株分泌纖維素酶。表面活性劑添加濃度為0.1％可獲得較好的產(chǎn)酶效果，同未添加表面活性劑相比，發(fā)酵酶活提高約30％。
　　隨后初步開發(fā)了T.Virens ZY-01纖維素酶的分離純化工藝。分離過程主要通包括硫酸銨沉淀、陰離子交換層析和凝膠G-75層析。通過該分離純化過程，可得到SDS-PAGE電泳級純度的酶。該純化過程使

5、纖維素酶CMCase比酶活由粗酶液的0.88 U/mg提高到31.5U/mg，純化倍數(shù)為35.8倍，收率為47.04％。根據(jù)SDS-PAGE得知，CMCase活性較高的纖維素酶組分分子量約為58 kDa。
　　進一步測定表明該酶在pH5.0至6.0范圍內(nèi)，環(huán)境溫度60℃內(nèi)穩(wěn)定。其最適pH為5.0，在50℃時的催化活力最強。一些金屬離子如Zn2+、Ca2+和Mn2+對該纖維素酶的CMCase活力有激活作用，而Co2+和Cu2+則對C