基于产木聚糖酶菌株的筛选、鉴定及木聚糖酶的分离纯化

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1、厦门大学硕士学位论文产木聚糖酶菌株的筛选、鉴定及木聚糖酶的分离纯化姓名：陈和秀申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：徐方成20080601摘要我国生物质资源丰富，通过生物转化法将生物质转化为能源，既清洁又环保，可部分替代化石能源，减少温室气体排放。生物质能源化主要包括生物质分解和生物质转化两个关键步骤。在生物质分解阶段，如何提高半纤维素分解效率是关键，选育高效分解半纤维素的菌株对生物质开发利用有重要意义。本试验先以自制蔗渣半纤维素为唯一碳源，从垃圾场土壤样品中分离到6株分解半纤维素的菌株，通过比较固态发酵产木聚糖酶活力，确定l株木聚糖酶活力较高的菌株。然后，以该菌株为研究对象，对该菌株的孢

2、子和菌丝进行显微形态观察，发现其形态具有曲霉(Aspergillussp．)特性。对该菌株18SrDNA序列进行分析，结果显示该菌株l8SrDNA序列与曲霉的同源性达97％。根据菌株形态学分析和18SrDNA序列分析的结果，将该菌株鉴定为曲霉，并命名为曲霉(Aspergillussp．)HQ3。通过对该菌株的固态发酵产酶条件研究，初步确定曲霉HQ3的最佳产酶条件为：甘蔗渣：麸皮为7：3(W／W)，固液比为l：4(W／W)，尿素0．4％，pH7．0，温度30℃，发酵产酶时间4d。在最佳产酶条件下，其木聚糖酶活最高可达3421U／g干曲。为构建高产木聚糖酶的工程菌株，本试验对Aspergitlus

3、sp．HQ3产的木聚糖酶进行分离纯化并对其酶学性质进行研究。粗酶液经硫酸铵沉淀、PhenylSepharose6FastFlow(HighSub)疏水层析、SephadexS-200凝胶层析分离纯化后，得到一个木聚糖酶组分，该酶的最终收率为1％，纯化倍数为5．7。通过SDS．PAGE确定其分子量为33kD左右。酶学研究表明该木聚糖酶的最适作用pH4．8，最适作用温度50℃。关键词：曲霉；木聚糖酶；纯化AbstractBiomassisabundanceinourcountry．Transformingbiomassintoenergythroughbiologicalwayiscleanand

4、renewablewhichcansubstitutepartoffossilenergyandreducethereleasingofthegreenhousegas．Thetransformationofbiomassenergyismainlycomposedofthetwocrucialstepswhicharebiomassdecompositionandbiomasstransformation．Inthedecomposingstagehowtoimprovethedecomposingefficiencyofhemicelluloseisthekeypoint，thusscre

5、eningandcultivationofhighefficientstrainsisofgreatimportancefortheexploitureandutilizationofhemicellulose．Sixhemicellulose-decomposingstrainswereisolatedfromtherefusesoilsamplesusingbagassehemicelluloseasthesolecarbon．Thestrainwithhighxylanaseactivitywasobservedthroughcontrastingxylanasefromsolid—fe

6、rmentbagasse．Themicro—morphologyofmyceliaandsporesofthestrainwereobserved．TheresultsshowedthatitsmorphologicalcharacteristicspossessedofthatofAspergillussp．Theresultofanalysisof18SrDNAsequencesofthestrainshowed97％similaritytoAspergillussp．ThestrainWasidentifiedasAspergillussp．HQ3bytheresultofanalysi

7、sof18SrDNAsequencesandphenotypicproperties．Theoptimumsolid-statefermentationconditionsforxylanaseproductionwereobtainedas"bagasse：bran=7：3(w／w)，solid：liquid=1：4(w／w)，ureaO．4％，pH7．0，fermentationtempera