寡聚木糖生產(chǎn)用酶生產(chǎn)菌株篩選，酶的生產(chǎn)、分離純化及應(yīng)用機(jī)制研究.pdf

1、本文以秸稈、麩皮和玉米芯為原料，通過(guò)植物共生菌一木霉的固體發(fā)酵進(jìn)行內(nèi)切木聚糖酶的生產(chǎn)，再以此酶水解從秸稈、玉米芯中抽提的木聚糖，生產(chǎn)高效雙歧因子(益生元)一低聚木糖。這不但降低了環(huán)境污染的壓力，亦為秸稈和玉米芯等農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化、高值化、生態(tài)化利用開辟一條新的途徑。 首先對(duì)本實(shí)驗(yàn)室保藏的纖維素、半纖維素降解菌株：木霉K93、木霉TH、木霉G、木霉T21、木霉TF、木霉C30、木霉S28、木霉N2C、黑曲霉An7658、黑曲霉A

2、n76等進(jìn)行篩選比較，確定高產(chǎn)內(nèi)切木聚糖酶的菌株——木霉TF(擬康氏木霉TrichodermapseudokongiiTF)，該菌株的最適固體發(fā)酵培養(yǎng)基為玉米芯粉：麩皮=6：4；28C；30％濕度；培養(yǎng)時(shí)間100小時(shí)；菌株表達(dá)木聚糖酶活達(dá)：1957IU/mg。 該菌株固體發(fā)酵抽提粗酶液經(jīng)過(guò)硫酸銨沉淀、分子篩層析和離子交換等方法，可從中純化到了具有很高的木聚糖降解能力的內(nèi)切木聚糖酶Ⅱ。通過(guò)SDS-PAGE，測(cè)出此酶的分子量約為21

3、.7kDa。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)對(duì)該木聚糖酶的酶學(xué)的性質(zhì)作了進(jìn)一步的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該木聚糖酶在40℃，pH4.8～5.6時(shí)可以長(zhǎng)時(shí)間保持活性，最適作用pH是5.2。金屬離子對(duì)該酶的活性具有促進(jìn)作用，該酶的Km為0.666×10-2mol/L。依據(jù)分子量分類，該酶應(yīng)屬于G11家族木聚糖酶，但是依據(jù)對(duì)木聚糖酶的水解產(chǎn)物結(jié)果分類(該酶水解標(biāo)準(zhǔn)木聚糖時(shí)，0.9mL1％底物30U30分鐘可達(dá)到平衡，而且產(chǎn)物以木二糖和本三糖為主)，該酶應(yīng)該屬于F10家

4、族木聚糖酶。此特性未見(jiàn)報(bào)道。 從秸稈、玉米芯中用3％的NaOH抽提水溶性木聚糖，通過(guò)乙醇沉淀法制得木聚糖粉，此法的水溶性木聚糖得率為10.38％和13.64％。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)木聚糖與抽提木聚糖水解產(chǎn)物的HPLC分析，確定了低聚木糖生產(chǎn)的最適底物為玉米芯木聚糖，通過(guò)對(duì)粗酶液的預(yù)處理，優(yōu)化了低聚木糖生產(chǎn)用酶的提取工藝。借助于HPLC分析，初步確定了酶的最適水解條件和工藝，該工藝在實(shí)驗(yàn)室水平的水解產(chǎn)物中低聚木糖含量為89.877％，高于現(xiàn)