嗜热拟青霉J18木聚糖酶的纯化和性质

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1、摘要本文以新筛选到的嗜热拟青霉J18为木聚糖酶生产菌株，研究了其液态发酵产酶条件及木聚糖酶的纯化和性质，主要结果如下：以嗜热拟青霉J18为出发菌株，研究了液态发酵产酶条件。木糖、低聚木糖和木聚糖均能诱导木聚糖酶的合成；玉米芯为碳源和诱导物能够得到较高的产酶量。经摇瓶发酵实验优化：以胰蛋白胨为氮源，初始pH7．5，50"C下培养5d，木聚糖酶浓度达1276u／mL，这表明该菌株能够利用廉价的玉米芯生产木聚糖酶，同以木聚糖为碳源相比，降低了生产成本。以嗜热拟青霉发酵液为粗酶液，经硫酸铵沉淀、凝胶过滤层析、离子交换层析，得到了经SDS-PAGE确

2、认的纯酶，纯化过程中酶活回收率为38．3％，纯化倍数为2．4，纯酶比活为1229．4u／mg。SDS．PAGE法测定酶的分子量为25．8kDa；经高碘酸一Schiff法染色表明该酶为糖蛋白，糖含量约为21％；该木聚糖酶富含甘氨酸、谷氪酸、苯丙氨酸、酪氮酸等。本研究的木聚糖酶属耐热木聚糖酶，其最适反应温度为75～80"C，75℃下处理30rain仍然稳定；最适pH为6．5～7．5，在pH6．0～儿．0范围内稳定，表现出了优良的耐碱性。对酶活起明显抑制作用的物质包括：Mn“、Mg“、Ni2+和EDTA；对酶活起促进作用的金属离子有Fe“、Ag"

3、、Fe“。该木聚糖酶具有很强的底物专一性，对木聚糖以外的多糖均没有活性，也没有糖苷酶活性。该酶水解木聚糖的产物以木二糖、木三糖为主，不含木单糖，所以适合用于生产低聚木糖。它虽然不能作用于木二糖、木三糖，但水解木四糖、木五糖生成木二糖、木三糖，这说明该酶为内切木聚糖酶，且具有转糖苷活性。以桦木木聚糖、榉木木聚糖、水溶性燕麦木聚糖和水不溶燕麦木聚糖为底物，动力学参数Km值分别为1．6mg／mL，2．4mg／mL，2．0mg／mL和11．8mg／mL。关键词：嗜热拟青霉，耐热木聚糖酶，发酵条件，纯化，性质AbstractThepresentstu

4、dyinvestigatedthefermentationconditionsonxylanaseproductionbyanewlyisolatedthermophflicfungus,PaecilomycesthermophilaJ18andpurificationandcharacterizationofthexylanase．Themainresultsareasfollows：Xylose，xylooligosaccharidesandxylancouldinducethesecretionofxylanase，C01TIcobw

5、asfoundtobetheeffectivecarbonSOUrceandinducer,whiletryptonewasthebestnitrogensourceforxylanaseproduction．TheoptimalinitialpHandtemperatureofthecultureswerepH7．5and50"(2，respectively．Highestxylanaseactivityof1276u／mLwasachievedundertheoptimalconditiononthefifthdayofincubati

6、on．Sothiss仃aincouldbecultivatedundersubmergedfermentationforproductionofxylanaseusinglow-costcorncob．Thesupematantof置thermophilaJ18wassubjectedtoammoniumsulphateprecipitation，gelfiltrationandionexchangechromatography,anditshomogeneitywascheckedbySDS-PAGE．Thexylansewaspurif

7、iedto2．4-fuldwitharecoveryyieldof38．3％．thespecificactivityofpurifiedxylanasewas1229．4u／mg．Thexylanasehadamolecularweightofapproximately25．8kDa．Periodicacid-Sehiffstainingshowedthatthexylanasewasaglycoprotein．Theconcentrationofsugarwas21％．Theaminoacidcompositionofxylanasewa

8、sdetermined．ItwasrichinGly,Gin，Phe，mThexylanasefoundtobethermostable．Itexhibitedoptimalac