S-211枯草芽孢杆菌固态发酵羊胃容物产木聚糖酶的研究.pdf

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1、分类号：Q95学校代码：10129UDC：11.220学号：08210030S-211枯草芽孢杆菌固态发酵羊胃容物产木聚糖酶的研究Solid-stateFermentationofSheepGastricContentstoProduceXylanasebyBacillusSubtilisS-211申请人：宋敏学科门类:理学学科专业：生物化学与分子生物学研究方向：动物肠道微生态基因工程指导老师：王和平教授论文提交日期：二〇一一年五月摘要以产胞外木聚糖酶的实验室保藏菌种枯草芽孢杆菌S-211为研究对象，分别从培养基组分、无机盐离子、接种量、发酵时间、发酵温度及初始pH等单

2、因素出发，研究了这些因素对枯草芽孢杆菌S-211固态发酵羊胃容物产木聚糖酶的影响，并对影响因素进行了正交优化。其研究结果表明：适宜于枯草芽孢杆菌S-211固态发酵的最佳培养基配方为：(在100mL三角瓶中加入10g培养基)羊胃容物：玉米粉：豆2++2++2+饼粉：麸皮=50：12：19：19、Mn0.6g/L、Na7g/L、Mg5g/L、K14g/L、Fe0.3g/L、2+2+Ca6g/L、Zn0.5g/L。发酵培养基配方确定后，通过对初始pH值、接种量、发酵温度、发酵时间等发酵条件的摸索，确定最佳发酵工艺条件为：初始pH7.0、接种7量4mL（即在每100mL三角瓶中

3、接入4mL浓度为10cfu/mL的孢子悬液）、发酵温度30℃、发酵时间36h，经优化后的枯草芽孢杆菌S-211固态发酵50%羊胃容物产木聚糖酶酶活达到了1219.63U/mL，较原始基础发酵培养基在常规培养条件下的酶活676.21U/mL提高了1.8倍，为放大枯草芽孢杆菌S-211固态发酵羊胃容物产木聚糖酶的发酵工艺条件提供了可靠的理论依据。按优化后的条件对枯草芽孢杆菌S-211进行产酶培养，得到粗酶液。发酵液经20%-80%硫酸铵分级沉淀、透析袋浓缩、Sephadex-G25脱盐、Sephadex-G100凝胶层析分离纯化后，得到一个电泳纯的木聚糖酶，酶纯化倍数为5.

4、28，回收率为30.98%，比活达14.58IU/mg。该酶经SDS-PAGE显示为单一电泳带，分子量为37.8KDa。对枯草芽孢杆菌S-211木聚糖酶进行酶学性质测定，结果表明该酶最适反应温度为55℃，在25℃-50℃具有较好的稳定性；最适反应pH值为pH6.0，在pH4.0-pH8.62+3+2+2+2+2++具有较好的稳定性；Pb、Fe、Hg对酶有抑制作用，Mg、Zn、Fe、K对酶有一定的激活作用；在55℃，pH6.0条件下，该酶对木聚糖的米氏常数Km为5.202mg∕mL，最大反应速度Vmax为0.243mg/(min·mL)。关键词：枯草芽孢杆菌；固态发酵；羊

5、胃容物；木聚糖酶；正交优化；分离纯化Solid-stateFermentationofSheepGastricContentstoProduceXylanasebyBacillusSubtilisS-211AbstractThepaperstudiedrespectivelyfromthemediumcomponents,inorganicsalts,inoculum,cultivationtime,cultivationtemperatureandinitialpHonthesinglefactorsolid-statefermentationoflaboratory

6、preservationBacillussubtilisS-211producingexocellularxylanasebysheepgastriccontentsandoptimizedbyorthogonalexperimentaldesign.Theresultsshowedthatthebestoptimizedculturemediumofsolid-statefermentationbyBacillussubtilisS-211were(adding10gculturemediumin100mLtriangleflask)sheepgastricconte

7、nts/cornflour/cakeflour/wheatbran50:2++2++2+2+2+12:19:19,Mn0.6g/L,Na7g/L,Mg5g/L,K14g/L,Fe0.3g/L,Ca6g/L,Zn0.5g/L.TheoptimallaboratoryfermentationconditionswereinitialpH7.0,inoculation4mL(adding74mLofconcentrationof10cfu/mLsporesuspensionineach100mLtriangleflask),fermentati