嗜堿細(xì)菌木聚糖酶及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、嗜堿細(xì)菌是一類新型微生物資源，其特有的高pH耐受性，使其在基因工程和工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的理論和實(shí)用價(jià)值。嗜堿細(xì)菌及其分泌的堿性胞外酶能降解植物纖維原料中的果膠、半纖維素等非纖維素物質(zhì)，并與傳統(tǒng)植物纖維加工中的堿性條件具有相容性，因此在制漿造紙、麻紡等行業(yè)應(yīng)用前景廣闊。選用嗜堿細(xì)菌及其胞外酶對植物纖維原料進(jìn)行生物制漿、生物漂白、生物脫膠等預(yù)處理，可以有效地減少后續(xù)工藝的化學(xué)藥品用量，并能明顯降低能耗和減輕環(huán)境污染，對社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具

2、有重要意義。 本研究從78株嗜堿細(xì)菌中篩選產(chǎn)木聚糖酶活性較高的菌株，并優(yōu)化其產(chǎn)酶條件，同時(shí)對該酶的酶學(xué)特性進(jìn)行初步研究，并探討采用產(chǎn)酶菌株進(jìn)行麻纖維生物脫膠的可行性。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 1.篩選到一株產(chǎn)堿性木聚糖酶的嗜堿芽孢桿菌NT-16。探討了培養(yǎng)時(shí)間、碳源、氮源及Tween-80對該菌株產(chǎn)酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該菌株產(chǎn)酶的最佳碳源和氮源分別是半纖維素和胰蛋白胨，采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化的產(chǎn)酶條件為：半纖維素2﹪

3、，胰蛋白胨1﹪，TweenZ800．1﹪，K2HP040．1﹪，MgS04-7H200．02﹪，Na2C031﹪，37℃，200r／min培養(yǎng)72小時(shí)。其木聚糖酶活力可達(dá)到12.24IU/ml。 2.采用硫酸銨分級沉淀分離嗜堿芽孢桿菌NT-16產(chǎn)生的木聚糖酶，并探討溫度、pH、各種金屬離子對該酶活性的影響，為該酶的工業(yè)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，粗酶液經(jīng)硫酸銨分級沉淀后，木聚糖酶回收率可達(dá)80﹪，純化倍數(shù)約為2.U倍。該木聚糖酶

4、在55℃以下具有較好的熱穩(wěn)定性，在pH7．0-11.0范圍內(nèi)能保持較高的活性，其最適pH值為9．0，屬于堿性木聚糖酶。在測試的金屬離子中，Cu2+、Hg2+離子對該木聚糖酶活性有比較明顯的抑制作用。 3.選用嗜堿芽孢桿菌NT-16對苧麻進(jìn)行生物脫膠，測定脫膠后的失重率，并分析脫膠前后苧麻纖維理化性能的變化。結(jié)果表明，嗜堿芽孢桿菌NT-16在堿性條件下能以各種麻類的膠質(zhì)作為生長碳源，并分泌多種酶降解麻纖維膠質(zhì)。苧麻纖維經(jīng)生物脫膠3