纖維素酶可溶性誘導物的制備及其應用基礎研究.pdf

1、在纖維素酶生產(chǎn)中，常用的誘導物纖維素是不溶性的固體高分子化合物，存在傳質阻力大、不易于流加培養(yǎng)、產(chǎn)酶效率低等問題。本文以葡萄糖為原料，利用葡萄糖轉苷酶的催化作用，定向合成纖維素酶的可溶性誘導物。經(jīng)高效液相色譜分析，發(fā)現(xiàn)轉糖苷產(chǎn)物中含有纖維素酶的強誘導物槐糖。 利用葡萄糖轉苷酶以葡萄糖為底物進行轉糖苷反應，試驗結果表明其較適的反應條件為：底物濃度400 mg·mL<'-1>，加酶量8IU，反應溫度50℃，pH 4.0，反應時間10

2、0 h。轉糖苷產(chǎn)物中約含有50 mg·mL<'-1>槐糖和350 mg·mL<'-1>的葡萄糖。 利用海藻酸鈉包埋富含葡萄糖轉糖苷酶的孢子，制備出固定化葡萄糖轉苷酶，利用固定化葡萄糖轉苷酶進行轉糖苷反應，其較適的反應條件為：底物濃度400 mg·mL<'-1>，加酶量4IU(5g)；反應溫度55℃，pH 5.0，反應時間72 h。在較適條件下，固定化酶重復利用7次，產(chǎn)物中槐糖濃度均在10 mg·mL<'-1>以上，而槐糖在極低濃

3、度(0.34 ppm)下就有誘導作用，因此將葡萄糖轉苷酶進行固定化具有重要意義。 將轉糖苷產(chǎn)物用于纖維素酶的液體深層發(fā)酵，結果表明其較適的反應條件為：轉糖苷產(chǎn)物濃度1.5％，溫度30℃，裝液量50 mL，搖床轉速180 r·min<'-1>，初始pH值4.8，氮源為玉米漿。與葡萄糖相比，轉糖苷產(chǎn)物把產(chǎn)酶時間提前25 h，酶活力提高14倍。與微晶纖維素相比，轉糖苷產(chǎn)物把產(chǎn)酶時間提前7 h。 轉糖苷產(chǎn)物含有大量葡萄糖，而過高

4、的葡萄糖對產(chǎn)酶有抑制作用，因此通過補料實驗以消除葡萄糖的抑制作用，實驗結果表明：起始補料時間以接種后16 h為宜，72h之前維持還原糖濃度在2～10 mg·mL<'-1>，72 h之后補料量以0.4 mL/6h為宜，維持還原糖濃度約1 mg·mL<'-1>。另外，利用微晶纖維素與轉糖苷產(chǎn)物共同誘導產(chǎn)酶，可以使產(chǎn)酶時間提前，同時可以獲得較大的產(chǎn)酶量和較長的持續(xù)誘導時間。 利用酶法制備纖維素酶可溶性誘導物，能夠有效克服纖維素酶固態(tài)誘