新型绿色糖单孢菌复合胞外酶对比人工复配及单纯商品酶漂白杨木KP的研究

用绿色糖单孢菌复合胞外酶、2种人工复配酶及3种单纯商品酶,分别对三倍体毛白杨KP进行生物酶漂白并进行对比,探讨绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白对纸浆可漂性的改善效果和白度提高程度。结果发现,绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白作用明显,在保持纸浆黏度的同时,可提高纸浆白度3.2个百分点,使纸浆中的戊聚糖和木素含量分别下降1.09和0.21个百分点,绿色糖单孢菌复介胞外酶漂白效果接近甚至超过人工复配酶,比单纯商品酶白度高0.3～2.1个百分点,加之具备耐热、耐碱性,可拟作为替代传统人工复配酶及单纯商品酶的新型酶种漂白纸浆。

绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白纸浆的机理

以经过绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白的纸浆为研究对象,首次采用SEM、GC、FT-IR、CP/MAS13C-NMR、XRD等仪器分析手段全面阐释由一种菌同时产生的两种酶(木聚糖酶和木素过氧化物酶)协同漂白纸浆的作用机理。结果发现该复合胞外酶漂白,对纸浆中的木聚糖和聚阿拉伯糖降解显著;可断裂部分残余木素和木素-碳水化合物复合体,减少或改变纸浆中的发色和助色基团;使纤维结构变得疏松,增强后续漂剂的渗透,促进木素的溶出;漂白对纸浆纤维素的破坏主要集中在无定形区,对结晶区影响较小。

新型绿色糖单孢菌复合胞外酶对比纯木聚糖酶助漂杨木KP浆研究

用绿色糖单孢菌复合胞外酶和纯木聚糖酶分别对三倍体毛白杨KP浆进行单段酶预处理及后续ECF、TCF漂白,结果发现,绿色糖单孢菌复合胞外酶助漂效果明显,接后续漂白可制得白度均高于85%ISO,粘度保持在1 000mL/g左右的高白度、高强度、低氯和无氯全漂浆。相对传统纯木聚糖酶助漂,复合胞外酶在提高纸浆白度方面表现更佳,在保持纸浆粘度方面效果稍差。此外,三倍体毛白杨制浆漂白性能良好,ECF碱抽提段加入0.5%的H2O2可强化碱抽提效果,氧脱木素作用明显,是TCF漂白必不可少的组成部分。

绿色糖单孢菌胞外酶预漂白烧碱蒽醌麦草浆机理的初步研究

用绿色糖单孢菌胞外酶的粗酶液对麦草烧碱蒽醌浆进行生物预处理及后续漂白.结果表明:1)酶处理对DED(Chlorine Dioxide-Alkaline Extraction-Chlorine Dioxide)的助漂效果非常明显,白度增加了(ISO)17.4%;2)酶处理后纸浆中戊聚糖相对含量比对照浆减少了1.99%,木糖相对含量减少了1.10%,阿拉伯糖相对含量减少了0.98%,葡萄糖相对含量增加2.08%;3)酶处理后纸浆的结晶度有所提高.通过红外光谱和紫外光谱研究了生物预处理的漂白机理,结果表明:酶处理可减少漂后纸浆中发色基团和木素的相对含量.

绿色糖单胞菌复合胞外酶漂白纸浆的研究

用绿色糖单孢菌复合胞外酶对三倍体毛白杨硫酸盐浆进行单段酶漂白和后续无元素氯(ECF)、全无氯(TCF)漂白,与目前热点研究的人工复配酶及单纯商品酶漂白效果作对比,探讨绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白对纸浆白度、可漂性和物理性能的影响。结果发现,绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白作用明显,单段酶漂白可提高纸浆白度3.2%ISO,后接ECF漂白可提高终漂白度5.8%ISO,后接TCF漂白可提高终漂白度4.8%ISO,且纸浆粘度下降均在20%以内。纸浆耐破指数、撕裂指数、裂断长和紧度等物理性能较传统的ECF、TCF漂白纸浆有小幅下降。绿色糖单孢菌复合胞外酶漂白效果接近甚至超过人工复配酶,优于单纯商品酶0.3%～3.2%ISO,且纸浆物理性能得以保持,加之本身具备的耐热耐碱性,可替代传统人工复配及单纯商品酶用于纸浆的生物酶漂白。

绿色糖单孢菌胞外酶漂白麦草NaOH-AQ浆的研究

用绿色糖单孢菌胞外酶的粗酶液对麦草NaOH-AQ浆进行生物预处理及后续漂白,摸索出生物预处理最佳条件为:酶用量20IU/g浆;浆浓10%;温度60℃;时间120min;pH值7.0。该酶具有一定的热稳定性和耐碱性,对纸浆漂白十分有利。若再接后续漂白段,可进一步提高纸浆白度和粘度,降低卡伯值,改善纸浆的可漂性。

绿色糖单孢菌胞外酶漂白桉木硫酸盐浆的研究

用绿色糖单孢菌分泌的含有木素过氧化物酶与木聚糖酶复合胞外酶漂白桉木KP浆,对其进行单段酶处理及后续化学漂白,探讨生物酶预处理对纸浆可漂性以及漂白废水污染负荷的影响。结果表明:酶处理可改善桉木KP浆的可漂性,在后续漂白条件相同情况下,酶处理可使桉木KP浆白度增加6.3%ISO;在达到相近白度时,后续DED漂白的总用氯量可减少30%,漂白废水的悬浮物、色度和CODC r分别降低了22.7%、28.1%和26.2%。

绿色糖单孢菌产木聚糖酶规律及其耐碱耐热性的初步研究

采用绿色糖单孢菌为实验材料,在不同诱导产酶培养基上经过192h的振荡培养,探索其产酶时程规律.结果表明,不同的诱导底物诱导产生的木聚糖酶活性差异不显著,但诱导产纤维素酶活性差异显著.其中松木粉加棉纱培养基诱导产纤维素酶活性为0.08IU/ml,与空白对照(5.40IU/ml)相比显著下降(P≤0.05).为了适应纸浆漂白实际应用中纤维素酶越少越好的要求,选择该培养基为最佳诱导产酶培养基.绿色糖单孢菌在上述培养基中培养156h后达到木聚糖酶产酶高峰,粗酶液酶活可达到9.03IU/ml.通过对该酶进行高温及碱性处理,实验结果表明绿色糖单孢菌分泌的木聚糖酶在pH7.0下反应表现最高活性,同时在90℃下保温3h后酶活为原来的63.55%,具有较好的耐碱耐热性.

绿色糖单孢菌-木素过氧化物酶的发酵工艺研究

本研究以一株中度耐热耐碱放线菌——绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)为研究对象,用16 L发酵罐对该菌进行了木素过氧化物酶(lignin peroxidases,LiP)的诱导发酵,确定了最适的产酶工艺条件:接种量为10%,C/N为1∶3,搅拌速度为250 r/min,通气量为5 L/min,通过控制通气量和调整搅拌转速,使溶氧维持在35%以上,此条件下绿色糖单孢菌较摇瓶实验提前将近24 h达到产酶高峰,酶活最高可达0.41 U/ml;同时在发酵罐中测定该菌株的生长曲线和代谢曲线以确定其发酵代谢规律。

绿色糖单孢菌木质素过氧化物酶的分离纯化及鉴定

木质素过氧化物酶是一种重要的具有工业应用前景的木质素降解酶,但已报道真菌来源的木质素过氧化物酶只能在酸性低温条件下发挥作用,限制了其进一步的工业应用。通过培养一株耐热耐碱放线菌——绿色糖单孢菌发酵产酶,采用DEAE-Cellulose,CM-Cellulose和Superdex 75凝胶过滤层析等分离纯化方法,得到一种具有耐热耐碱特性的木质素过氧化物酶。经凝胶电泳检测其为单一蛋白,分子量为41kD。最终纯化倍数达到20倍,活性回收率为6%。采用LTQ法对纯酶进行蛋白质归类鉴定,得到其部分氨基酸片段,为该酶的进一步分子生物学研究奠定基础。

嗜热绿色糖单孢菌木聚糖酶XyN10A基因在毕赤酵母中的分泌表达及其酶学性质研究

木聚糖酶(Xylanase)可降解自然界中大量存在的木聚糖类半纤维素,由于其在饲料、食品、造纸等领域的广泛应用,越来越受到人们的关注。利用分子生物学技术首次成功构建了一株高效表达嗜热绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)木聚糖酶SviXyN10A的重组工程菌,建立了SviXyN10A的毕赤酵母表达体系,实现了SviXyN10A在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的分泌表达,并对表达产物进行了诱导表达及纯化,以及酶学性质的研究。结果表明,重组木聚糖酶SviXyn10A用甲醇诱导2 d后酶活即达到7.53IU/mL,最适反应温度为70℃,pH7.0。pH作用范围较广(pH5.0-9.0),具有较强的热稳定性和耐碱性,几乎没有纤维素酶活性,故可以应用在很多工业领域,尤其是在纸浆造纸行业具有很大的潜在应用价值。

绿色糖单孢菌木聚糖酶的分离纯化与酶学性质研究

木聚糖酶是一种重要的具有工业应用前景的木聚糖降解酶,在充分利用自然资源、保护生态环境等方面具有十分重要的意义.通过硫酸铵分级沉淀及Sephadex G-100凝胶柱层析方法从一株中度耐热耐碱放线菌—绿色糖单孢菌的胞外酶中纯化得到单一的木聚糖酶,相对分子质量为51 kD,酶纯度提高了13.01倍.纯酶最适反应温度为60℃,最适反应pH值为7.0;75℃以下该酶具有良好的热稳定性,在pH 7～10范围内具有较强的耐受力.金属离子Ca2+、Fe2+、Zn2+对该酶具有明显促进作用,Cu2+、Mn2+、Al3+和SDS具有抑制作用而K+,Na+,Mg2+没有明显的作用.该酶为大分子质量的糖基化蛋白,含糖量为21.96%.

糖单孢菌属的一个新变种

作者从福建省福州市土壤中分离出一株能产生活性物质的稀有放线菌,编号3—50并进行了形态、培养特征和生理特性等方面研究。3—50气生菌丝上着生半个孢子,常形成穗状生长体。基内菌丝生长好,有时可见到横隔,产生单孢子。细胞壁含有内消旋二氨基庚二酸(meso—DAP)、半乳糖和阿拉伯糖,属细胞壁TV型,故属于糖单孢菌属。其形态、培养特征和生理特性与绿色糖单孢菌相似,但又有差别,是一个新变种,定名为绿色糖单孢菌福建变种(Saccharomonospora viridis var.Fujianensis Ruan).

绿色糖单孢菌胞外酶漂白桉木AS-AQ浆

用绿色糖单孢菌分泌的含有木素过氧化物酶与木聚糖酶复合胞外酶漂白桉木AS-AQ浆,对其进行单段酶处理及后续化学漂白,探讨生物酶预处理对纸浆可漂性以及漂白废水污染负荷的影响。结果表明:酶处理可改善桉木AS-AQ浆的可漂性,在后续漂白条件相同情况下,酶处理可使桉木AS-AQ浆白度增加5.4%ISO;在达到相近白度时,后续DED漂白的总用氯量可减少30%,漂白废水的悬浮物、色度和CODCr分别降低了29.2%、26.1%和34.2%。

常压室温等离子体快速诱变绿色糖单孢菌筛选木聚糖酶高产菌株及其酶学性质研究

【目的】利用常压室温等离子体快速诱变绿色糖单孢菌,筛选耐热耐碱木聚糖酶高产菌株,并对其进行酶学性质分析,确保其适用于生物制浆漂白工艺。【方法】采用刚果红平板水解圈法结合摇瓶发酵胞外酶测定法进行菌株筛选,并通过DNS木聚糖酶活性测定等方法对来源于不同突变株的木聚糖酶进行酶学性质分析对比。【结果】筛选出遗传稳定性良好的两株木聚糖酶高产菌株AT24和AT22-2,以麦草浆为诱导底物的粗酶液中,突变株AT24及AT22-2所产的木聚糖酶活性分别为512.74、552.70 U/mL,分别为原始菌株S.v的16和17倍的。来源于突变株AT22-2的木聚糖酶的最适反应pH为9.5,最适反应温度为90°C,在50°C 90°C温度范围内具有良好的热稳定性,在100°C条件下处理30 min剩余酶活仍为68%;突变株AT24所产木聚糖酶的最适反应温度为60°C,最适pH为10.0,在60°C 80°C的高温环境下,突变株AT24所产的木聚糖酶具有良好的热稳定性。【结论】突变株AT22-2所产具有耐碱耐高温性质的木聚糖酶,在应用领域尤其在纸浆造纸行业具有较大的潜在应用价值。

绿色糖单孢菌高产麦芽糖α-淀粉酶基因的克隆表达及酶学性质

为开发新型淀粉酶,鉴定了来自绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)在Genbank中注释为糖苷酶(Glycosidase)的一个ORF,研究表明该ORF编码一种α-淀粉酶.重组酶酶学性质的研究表明以可溶性淀粉为底物反应的最适pH为6.6,在pH 5.6-8.6有80%以上的相对活力,最适温度为60℃,比活力为319.49 U/mg.它与可溶性淀粉、六糖、五糖、四糖、三糖反应,经HPLC检测产物均为麦芽三糖、麦芽糖和葡萄糖的混合物.重组酶与20%的可溶性淀粉反应,产物含有高达67.15%的麦芽糖,还原糖的转化率约为75%,加入普鲁兰酶后,麦芽糖含量增加到69.7%,还原糖转化率约为91%,不能与麦芽糖、α-环糊精、β-环糊精和普鲁兰糖反应.

耐碱性木聚糖酶

造纸工业是我国国民经济中具有可持续发展特点的重要产业,也是我国重要的工业污染源之一。近年来,世界范围内的造纸工业都受到资源、环境和效益等多方面的约束,都力求寻找能够达到节能减耗、保护生态环境、提高生产效率和经济效益及产品质量的先进生产技术。木聚糖酶及其潜在的工业应用前景引起人们关注,低（无）纤维素酶活性的木聚糖酶尤其有着诱人的应用前景,它可以应用于生物制浆、纸浆漂白、废纸二次纤维回收、废纸脱墨处理、纸浆纤维改性剂和纺织工业等,特别是其在纸浆漂白工艺中的巨大应用潜力,已成为各界同行的研究热点。