耐热黑曲霉3.316产外切葡聚糖苷酶培养基优化及酶学性质研究

以外切葡聚糖苷酶的酶活力为指标,对黑曲霉产外切葡聚糖苷酶的培养基组分进行优化,并研究外切葡聚糖苷酶酶学性质。单因素和响应面法对黑曲霉3.316产外切葡聚糖苷酶培养基条件优化结果表明,最佳培养基组分为:小麦秸秆14.73 g/500 mL,硫酸铵2.22 g/500 mL,微晶纤维素+麦芽糖2.18 g/500 mL,在该条件下外切葡聚糖苷酶2.120 U/mL,酶活力较未优化前相比提高了91%。外切葡聚糖苷酶最适温度是50℃。外切葡聚糖苷酶在50℃较稳定,相对酶活保持在98%~99%范围内。外切葡聚糖苷酶在pH为3.0、7.0时表现出较高的稳定性,相对酶活在70%以上。外切葡聚糖苷酶能够在Fe2+和表面活性剂的作用下促进酶活力,同时在高温及酸性环境中发挥作用,能够参与高效降解高温酸性环境中的纤维素,提高生产率,同时将分解成的葡萄糖供发酵使用,具有应用高温大曲发酵酒生产的潜力。

嗜热毁丝菌外切葡聚糖苷酶CBH1环状结构对酶活性及热稳定性的影响

糖苷水解酶第七家族(GH7)的外切葡聚糖苷酶(exo-1,4-β-D-glucanase),又称为纤维素生物降解酶(CBHs),在其催化中心活性通道的顶端有1个环状结构,嗜热毁丝菌(Myceliophthora thermophila)第七家族外切葡聚糖苷酶CBH1的环状结构(LS,Loop Structure)由9个氨基酸组成,即G245-Y253,但其对酶特性影响机制尚不清楚。本文构建环状结构缺失突变体CBH1-DM﹝Δ(G245-Y253)﹞以研究该结构对酶特性的影响。野生酶WT与突变酶CBH1-DM通过毕赤酵母表达并纯化,将纯化产物进行酶学性质的测定及分析。研究结果显示野生酶和突变酶的最适反应温度和最适p H值均相同,分别为50℃和5.0。CBH1-DM的比活力为2.42 U/mg,是WT(1.17 U/mg)的2.1倍。野生酶与突变酶在70℃处理1 h后,野生酶仅剩余35%的酶活力,而突变酶剩余70%的酶活力,具有较好的热稳定性。研究表明环状结构对酶的活性及热稳定性具有显著影响。

一株绿色木霉产外切β-葡聚糖苷酶条件及其纯化与性质的研究

从树林中腐烂木块上采集并筛选出一株分泌外切β葡聚糖苷酶(exo1,4βD glucanaseorcellobiohydrolase,CBH)的绿色木霉菌株.在100mL的锥形瓶中装入40mL培养基的产酶状况最好,其通气量最佳,培养液初始pH为8时绿色木霉产生的CBH活力最高.随绿色木霉生长时间的延长,CBH的活力与培养基中的葡萄糖含量呈交替的一高一低的波浪状变化.通过硫酸铵分部分离、葡聚糖G100凝胶过滤、DEAE纤维素52阴离子交换柱层析等方法使绿色木霉所产的CBH达到了电泳纯,纯化倍数为16.3.CBH的反应最适温度为60℃,最适pH为6.0,Km(底物为羧甲基纤维素钠)为17.34mg/mL.

里氏木霉产纤维素酶的诱导和合成机理研究进展

纤维素酶是一类诱导酶,诱导剂对纤维素酶的表达是必需的。常用的诱导剂如纤维素、槐糖、乳糖、纤维二糖、山梨糖等。里氏木霉主要表达3种纤维素酶:内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶,其中以外切葡聚糖苷酶Ⅰ的合成量最多,其次是内切葡聚糖苷酶和β-1,4-葡萄糖苷酶。纤维素酶的合成和表达是激活原件和抑制因子共同作用的结果:诱导物质和激活元件结合激活细胞内纤维素酶的合成和表达;当纤维素酶的分解产物达到一定水平时,细胞内的抑制因子和启动子结合,阻止纤维素酶的表达。