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纤维素具有可再生、来源丰富等诸多优点,在化石能源日渐枯竭的背景下,以其为原料生产生物燃料逐渐成为研究热点。利用纤维素酶生物降解纤维素具有其它方法无可比拟的优势,本课题旨在筛选获得具有优良性能的纤维素酶产生菌。实验选择腐烂木材、腐殖土等作为菌源地,采集样品。选用R2A培养基进行微生物富集,经划线分离、纯化获得180个菌株,初筛得到44个纤维素酶产生菌株,对此44个菌株进行发酵培养,测定滤纸酶活,进行准确可靠的定量复筛,菌株J1-3-1的滤纸酶活最高3.56U/ml,以之为后续试验的目的菌株。对菌株J1-3-1进行发酵条件优化,通过单因素实验及正交试验,确定滤纸酶活(FPase)、内切葡聚糖酶(CMCase)和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)最优发酵产酶条件。碳源均为CMC-Na,氮源均为牛肉膏。(1)FPase最优发酵条件:Tween-80添加量0.6%、初始pH值6.5、接种量6%,培养温度28℃、培养时间3d、摇床转速150rpm和装液量125ml;(2)CMCase最优发酵条件:Tween-80添加量0.8%、初始pH值7.5、接种量6%,培养温度28℃、培养时间3d、摇床转速150rpm和装液量75ml;(3)β-葡萄糖苷酶最优发酵条件:Tween-80添加量0.8%、初始pH值7.5、接种量6%,培养温度30℃、培养时间4d、摇床转速150rpm和装液量75ml。在各自的最佳发酵条件下,FPase、CMCase、β-葡萄糖苷酶酶活分别为11.05U/ml、28.61U/ml、11.28U/ml,是优化之前的2.73倍、3.97倍、3.12倍。对菌株J1-3-1粗酶液提取方式、酶的稳定性以及酶促反应影响因素开展研究。结果显示:(1)离心提取粗酶液的适当转速6000rpm、时间10min、酶促反应60min,总酶活最高(;2)FPase和β-葡萄糖苷酶最适反应温度50℃、最适pH值5.5,CMCase最适反应温度60℃、最适pH6.5;(3)CMCase最大酶促反应速率0.49mg/(min·ml),其米氏常数10.64g/L;(4)FPase在pH6.5~7.5范围内pH稳定性较高,CMCase和β-葡萄糖苷酶则在7.5左右有较高pH稳定性;(5)FPase在40℃和50℃时热稳定性较好,在60℃和70℃则较差;(6)纤维二糖对FPase表现为抑制作用,对β-葡萄糖苷酶在一定范围内可增强其活性;(7)Mg2+对CMCase有明显激活效应,Na+和K+有微弱的激活作用,余者皆有一定程度的抑制作用,Cu2+和Mn2+尤为明显;(8)Mg2+、Na+和K+对β-葡萄糖苷酶有明显的激活效应,Zn2+和Fe3+微弱的激活作用,余者皆有一定程度的抑制作用,Cu2+最为明显。