苹果酸脱氢酶协同纤维素酶水解纤维素:理论分析与实验

纤维素分子的刚性结构被认为是限制纤维素酶与底物接触的主要障碍,通过添加纤维素降解辅助蛋白破坏纤维素结构可以有效解决酶对底物的可及性问题。基于文献报道糖苷水解酶家族4(GH_(4))成员中α-葡萄糖苷酶对纤维素酶有协同作用,以及α-葡萄糖苷酶与苹果酸脱氢酶(MDH)的蛋白同源性和蛋白结构分析,本文提出MDH也具有协同作用的功能猜想,并开展了MDH协同纤维素酶水解滤纸纤维素的理论以及实验研究。通过分子对接模拟MDH与结晶纤维素的相互作用,理论分析发现MDH可能通过氢键和疏水的作用来降低纤维素的凝聚。实验考察了MDH添加量、纤维素酶量、水解时间等条件对MDH协同纤维素酶水解纤维素的影响。结果表明,在(50±0.50)mg滤纸体系中添加0.06FPU纤维素酶、150μg苹果酸脱氢酶,50℃水浴震荡24h,测定的还原糖产量是纤维素酶单独作用时的(3.47±0.28)倍,MDH对纤维素酶的增效活性为247%±28%。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对MDH作用前后的滤纸进行分析,所得结果表明MDH对纤维素的结晶区域具有破坏作用,协同促进了纤维素酶对纤维素的水解。作为一种有效的纤维素降解辅助蛋白,MDH为提高纤维素的酶法水解效率提供了更多选择。

塔宾曲霉F12胞外聚合物的提取及其吸附Pb^(2+)特性

为了更高效地提取塔宾曲霉的紧密结合型胞外聚合物(tightly bound extracellular polymeric substances,TB-EPS),并研究其对Pb^(2+)的吸附特性,比较了5种方法的提取效率,并研究了吸附时间、pH、温度、初始Pb^(2+)浓度和EPS剂量对TB-EPS吸附Pb^(2+)规律的影响。结果表明:采用EDTA-加热法提取TB-EPS的效率最高,且对细胞破坏作用小,最佳提取时间和温度分别为20 min、70℃。pH在3~7范围内,当pH=5时吸附效果较好。温度在25~45℃范围内,温度越高,吸附能力越强。当TB-EPS质量浓度为0.15 g/L时,EPS对Pb^(2+)的去除率最高。当反应时间为90 min时,TB-EPS对Pb^(2+)的吸附即可达到吸附平衡。吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,EPS对Pb^(2+)的吸附以化学吸附为主并且是单层吸附,热力学结果显示吸附过程为自发吸热反应,FTIR光谱显示多糖和蛋白质均参与了对Pb^(2+)离子的吸附。