芽孢桿菌堿性果膠酶的研究.pdf

1、本文研究了芽孢桿菌堿性果膠酶菌種的篩選與鑒定、酶發(fā)酵條件的優(yōu)化、酶的分離純化與性質(zhì)以及酶在綠色食品和有機食品中的應(yīng)用，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 從堿性土壤中篩選出堿性果膠酶產(chǎn)率較高的菌株S-2和S-4，它們在形態(tài)特征、培養(yǎng)特征以及生理生化特征方面存在較大差異。經(jīng)分子生物學(xué)方法和經(jīng)典方法鑒定表明，菌株S-2屬B.gibsonii，菌株S-4屬B.clausii。 分別優(yōu)化了B.gibsoniiS-2和B.clausiiS-

2、4堿性果膠酶高產(chǎn)固態(tài)發(fā)酵條件。B.gibsoniiS-2的最佳培養(yǎng)基組成為：甜菜渣5.0g，酵母膏0.15g，Na2CO30.09g，KH2PO430mg，MgSO4·7H2O27mg，水15mL；種齡為24h，接種量2mL，培養(yǎng)溫度35℃，發(fā)酵時間48h，酶產(chǎn)率達到3700u/g。B.clausiiS-4的最佳培養(yǎng)基組成為：甜菜粕5.0g、麩皮2.0g、KH2PO40.015g、MgSO4·7H2O0.25g、Na2CO30.12g、

3、水20mL，40℃發(fā)酵72h，酶產(chǎn)率達到2300u/g。 30倍(v/w)NaeCO3/NaHCO3緩沖液30℃浸提1h，B.gibsoniiS-2堿性果膠酶提取收率最高。對B.gibsoniiS-2和B.clausiiS-4粗酶液的性質(zhì)研究表明：它們的最適pH均為10.5，最適溫度均為60℃；前者在pH9.0-pH10.5或35℃時較穩(wěn)定；后者在pH9.5-pH11.0或40℃時較穩(wěn)定；Ca2+、Mg2+對它們均有明顯激活作用

4、，Mn2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+對它們均有強烈抑制作用；不過Tween80和SDS對后者也有明顯激活作用。 對B.gibsoniiS-2粗酶液的酶譜進行了系統(tǒng)分析。B.gibsoniiS-2粗酶液經(jīng)超率、硫酸銨沉淀、FastFlowExpress-ionD、SPSepharoseFastFlow得到了三個均一組分(S-Ⅰ、S-Ⅱ和S-Ⅲ)，都具有堿性聚半乳糖醛酸酶活性；它們的相對分子質(zhì)量和等電點分別為39kDa和5.4，

5、37kDa和7.4，38kDa和8.2；最適溫度和Km分別為60℃和1.2mg/ml、55℃和0.9mg/ml、60℃和1.1mg/ml；最適pH均為pH10.5；Mn2+、Zn2+對它們都有抑制作用，Tween80、Tween20、Mg2+對它們都有激活作用；它們分別對聚半乳糖醛酸鈉的反應(yīng)速度大于果膠，同時分別對果膠的反應(yīng)速度又大于酯化果膠。 B.gibsoniiS-2和B.clausiiS-4堿性果膠酶對黃瓜黃化苗具有誘導(dǎo)抗

6、病效果，具有用于綠色食品和有機食品的潛在前景。B.gibsoniiS-2堿性果膠酶粗酶液(200u/ml)在pH8.0時抗病效果較好；B.clausiiS-4堿性果膠酶粗酶液(20u/ml)在pH8.0時抗病效果較好。黃瓜黃化苗經(jīng)B.clausiiS-4堿性果膠酶誘導(dǎo)后，其過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和過氧化氫酶(CAT)活性上升，可溶性蛋白和維生素C含量升高，而丙二醛(MDA)和游離脯氨酸含量下降，活性氧產(chǎn)生速率受到抑制