產(chǎn)生淀粉糖化酶菌株的篩選及其酶學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)問(wèn)題的加劇，尋找綠色、清潔、可再生的替代能源已迫在眉睫。生物質(zhì)能源正是在這樣的大背景下應(yīng)運(yùn)而生。木薯是生物乙醇發(fā)酵最理想的原料，而廣西發(fā)展木薯為原料的生物乙醇具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。生淀粉酶是指一些在糊化溫度下可以直接水解生淀粉顆粒的酶，主要包括生淀粉α-淀粉酶，β-淀粉酶和糖化酶。生淀粉糖化酶可以直接將生淀粉原料降解為葡萄糖，用于淀粉原料生產(chǎn)生物乙醇可以簡(jiǎn)化淀粉轉(zhuǎn)化過(guò)程，可以降低淀粉原料因高溫蒸煮糊化所消耗的大量的能

2、量，同時(shí)降低淀粉轉(zhuǎn)化工業(yè)的成本。篩選產(chǎn)高活力生淀粉糖化酶的菌株對(duì)于生淀粉糖化酶的工業(yè)化應(yīng)用具有積極的意義。
　　 以生木薯淀粉為唯一碳源的篩選培養(yǎng)基，從腐爛木薯渣中分離篩選產(chǎn)生淀粉酶的菌株，經(jīng)初篩和復(fù)篩共得到25株細(xì)菌和7株真菌。從分離到的菌株中挑選出一株具有最高生淀粉酶活力(250U/mL)的真菌RSDF-7作為出發(fā)菌株用于下一步研究。根據(jù)菌株RSDF-7形態(tài)學(xué)和其基因組DNA的ITS(InternalTranscribedS

3、pacer)序列分析，將該菌定為曲霉屬真菌。高效液相色譜對(duì)粗酶液的酶解產(chǎn)物的檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酶解產(chǎn)物中僅存在葡萄糖，表明菌株RSDF-7所產(chǎn)的生淀粉降解酶主要為糖化酶。掃描電鏡觀(guān)察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)RSDF-7粗酶液酶解后的生木薯粉顆粒破裂，形成空洞，說(shuō)明RSDF-7粗酶液對(duì)生淀粉有較強(qiáng)的水解作用。Native-PAGE和SDS-PAGE的結(jié)果表明，RSDF-7發(fā)酵的粗酶液中有三種生淀粉酶，其中生淀粉糖化酶的大小約為92kDa。經(jīng)培養(yǎng)條件和培養(yǎng)

4、基初步優(yōu)化后，菌株RSDF-7的生淀粉糖化酶活力由250U/mL提高到801U/mL，提高了約3.2倍，且其產(chǎn)酶高峰期和生物量最高峰期均產(chǎn)生了明顯的滯后。
　　 菌株RSDF-7的粗酶液對(duì)生木薯淀粉的最適作用溫度50℃，最適作用pH為4.5，對(duì)生木薯淀粉的吸附力高達(dá)60％。該粗酶液的生淀粉降解酶活性具有低pH穩(wěn)定性和高吸附率的特性。此外，菌株RSDF-7的粗酶液對(duì)多種不同來(lái)源的生淀粉底物均有水解效果，在以大米和玉米淀粉為底物時(shí)，

5、其生淀粉分解活力比(RDA值，Rawstarch-digestingability)較高，分別為42％和40％。K+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Ni2+、Mn2+、Pb2+、EDTA陰離子對(duì)曲霉RSDF-7粗酶液的酶活力均有激活作用，而Fe2+和Mg2+對(duì)粗酶液酶活力有抑制作用。菌株RSDF-7粗酶液的底物特異性與RDA值具有正相關(guān)性。
　　 曲霉RSDF-7粗酶液中主要為生淀粉糖化酶且其它雜蛋白較少，利于后續(xù)生淀粉酶的純化