一株耐热纤维素酶产生菌的筛选及酶学特性

从辽宁鞍山汤岗子温泉附近土样中分离得到能产生纤维素酶的真菌,通过形态观察和18S rRNA序列分析,该菌株为蒙昧的散囊菌纲(Uncultured Eurotiomycetes)。实验中对酶学性质进行了检验,测定得出该菌株产生的纤维素酶最适温度为65℃,在温度高达75℃仍能保持70%的酶活力,它的最适pH值为6.5,pH在5～8的范围内酶活力保持稳定。实验表明该菌株所产纤维素酶具有较高的pH稳定性和温度稳定性,值得对该酶进行进一步的研究。

二次回归正交组合设计与综合相关系数法对耐热纤维素酶基因工程菌发酵条件的优化与分析

目的:研究耐热纤维素酶基因工程菌的规模化生产。方法:采用二次回归正交组合设计试验对内切纤维素酶重组菌的发酵条件进行优化,利用综合相关系数分析法分析因素影响程度以及相对重要性。测定菌体生长的生物量、内切纤维素酶活性。结果:影响因素与纤维素酶活性间的二次回归方程为:Y2=45.858-1.653Z1-1.258Z2Z3-2.012Z12-1.499Z22-1.415Z32-1.719Z42,方差分析具有显著性。内切纤维素酶重组菌产酶的最佳发酵条件为:添加15.9g/L乳糖、10g/L麸皮、15g/L硫酸铵、5g/L玉米浆、1.0g/L碳酸钙;理论产酶量最好为46.5357U/mL;在诱导时间约为4h,实际实验酶产量达70.78U/mL。综合相关系数分析表明:4个影响因素的重要性依次为:诱导剂X1(乳糖)>氮源X3(硫酸铵和玉米浆)>钙质量浓度X4(碳酸钙)>碳源X2(麸皮),相互间通过交互对纤维素酶活性的间接影响都非常大,直接影响作用较小。结论:通过使用综合相关系数分析与二次回归正交组合分析,两者结合使用有互补性,能够较好地指导耐热纤维素酶基因工程菌发酵条件的优化。

耐热纤维素酶的研究进展

纤维素酶是糖苷水解酶的一种,它可以将纤维素物质水解成简单糖,通过菌株发酵得到乙醇,可以解决农业、再生能源以及环境污染等问题。由于普通纤维素酶的低效率及高成本,很难将其大规模工业化应用。耐热纤维素酶由于其耐热性、高效率而成为现在纤维素酶研究的热点。从耐热纤维素酶的来源、耐热机制、提高纤维素酶耐热性的方法以及现在工业化应用情况等方面进行了讨论,并对耐热纤维素酶进一步的研究、发展潜力进行了展望。

一株耐热纤维素酶菌株的筛选及酶学性质的研究

研究从西双版纳采集的10份土壤样品,用自行设计的选择培养基,37℃恒温培养72小时,分离到18株产纤维素酶的细菌菌株。经过复筛,得到纤维素酶活性较高产酶菌株YN5。通过对其形态、生理生化特性研究,将菌株YN5初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilissp.)。对酶的性质研究表明,其最适pH值为5.0,最适温度为60℃,在pH值4.0～7.0范围内具有良好的稳定性。

耐热纤维素酶产酶条件的优化

在原始发酵培养条件下,枯草芽孢杆菌的酶活力达到1.0U/ml。对影响其产酶水平的培养基中的碳源、氮源、无机盐等发酵培养条件进行了单因子试验研究,并对碳、氮、磷三因素进行正交试验,对原始培养基进行了优化,结果在CMC-Na1.5%,酵母粉1.0%,K2HPO 40.15%,NaCl0.5%,MgSO 40.05%,蛋白胨1.5%,初始pH为7.0的优化培养基中,于37℃,200转/分的转速下,培养48小时,产生的纤维素酶活力达到1.5U/ml。

一株产耐热纤维素酶菌株的筛选及酶学性质

采用纤维素刚果红平板法从大田蘑菇种植场建堆的稻草样中分离得到了1株能产具有较好温度耐受性和pH稳定性的纤维素酶的放线菌DY3.综合形态、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,将其初步鉴定为嗜热裂孢菌(Thermobifida fusca).对该菌所产纤维素酶的性质研究表明:最适催化温度为65℃,在70℃保温60 min后仍有75%以上的活力;最适催化pH为7.5,在pH 5.5～10.0之间该酶的稳定性较好,pH 10.0的条件下仍有80%的活力;最适作用底物是羧甲基纤维素钠.研究可为木质纤维素的生物预处理提供一定参考价值.

耐热性纤维素酶的研究及在酒精生产中的应用

耐热性纤维素酶的生产、性质及在酒精生产中的初步应用，采用粗纤维原料固体培养，最佳培养条件为：温度为３０℃，自然ｐＨ。酶作用的最适ｐＨ为４．６，稳定性较好，反应最适温度为５５℃～６０℃，该酶经６０℃处理９０ｍｉｎ，剩余酶活力达８０％以上。最适发酵培养基为：玉米芯∶麸皮＝２∶４，加水比是１∶１．５，发酵周期为４天左右。在此条件下，其滤纸酶活为２８４．９ｕ／ｇ。纤维素酶应用于以瓜干为原料的酒精生产，在其最适使用工艺条件下，原料出酒率达３５．３６２３％，比对照提高１．２６％。

来自Pyrococcus horikoshii的极端耐热β-1,4-内切纤维素酶的分离纯化与酶学性质

耐热纤维素酶具有广泛的应用前景,本研究室在利.用大肠杆菌表达来自Pyrococcus horikoshii的极端耐热β-1,4-内切纤维素酶基础上,建立了包括热处理、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子层析的纯化工艺,分离纯化获得单一组分的重组极端耐热β-1,4-内切纤维素酶(EGPh),SDS-PAGE测定该酶纯度大于90%,以CMC-Na为底物,DNS法测定比活22.3 U/mg,活性收率为73.3%,纯化倍数为45倍.酶学性质研究表明,该酶的分子量为43 KD,等电点(PI)为5.3,催化CMC-Na最适反应温度为95℃,最适反应pH为6.0,Km值为3.61±0.26 mg/ml.酶学稳定性研究表明EGPh在pH4.0～9.0、温度85℃下稳定.纯化的EGPh表现了极好的热稳定性,95℃时半衰期为8 h.

产纤维素酶枯草杆菌B.subtilis DR的鉴定与酶特性研究

采用形态学观察和16SrDNA保守序列分析相结合的方法对一株产耐热纤维素酶的菌株进行鉴定。形态学观察为芽孢杆菌属革兰阳性菌。序列分析发现该细菌的16SrDNA保守序列与部分枯草杆菌的保守序列的同源性达到99%。结合形态学的观察,将该细菌命名为B.subtilis DR。大量培养获得发酵液中纤维素酶粗酶液,对其性质进行研究表明:该菌产生的纤维素酶为热稳定纤维素酶,最佳的酶促反应温度为50℃,最佳酶促反应的酸碱环境为pH6.5的中性偏酸性环境。在温度70℃下保温处理30 min,该酶仍保留超过70%的酶活力。