九孔鲍鱼纤维素酶的分离纯化与性质分析

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1、第10卷第3期中国食品学报Vol．10No．32010年6月JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnologyJun．2010九孔鲍鱼纤维素酶的分离纯化与性质分析孙乐常巫朝华蔡秋凤张凌晶苏文金曹敏杰*（集美大学生物工程学院福建厦门361021）摘要采用SP-Sepharose阳离子葡聚糖凝胶交换柱层析、SephacrylS-200丙烯葡聚糖凝胶柱层析和Hydrox-yapatite羟基磷灰石柱层析，从九孔鲍鱼（Haliotisdiversicolor）消化腺中分离

2、纯化到一种纤维素酶。SDS-PAGE结果显示，该酶的分子质量约为55kDa。该酶水解羧甲基纤维素钠的最适温度50℃，最适pH5.5。该酶在温度40℃以下，pH5.0～7.0之间具有较好的稳定性。关键词鲍鱼；纤维素酶；纯化；性质文章编号1009-7848（2010）03-0076-07[3]每年地球上绿色植物的光合作用产生大于题，限制了纤维素酶的发展。因此，如何获得一种100亿t的植物材料，其中至少三分之一是纤维稳定性好，活力好的纤维素酶是当今该领域的关[1]素。除少数软体动物、甲虫自身能产生纤维素酶，键问题。反刍动

3、物通过瘤胃微生物发酵利用纤维素外，其1963年，Marshall等人首次证明了蜗牛中动[2]它动物对纤维素利用率很低或因自身缺乏纤维素物内源性酶的存在；1998年，Smant等用分子生酶而不能利用纤维素。对人类而言，纤维素是自然物学方法从植物寄生的线虫中得到内切β-1，4-[4]界中数量最大的可再生性物质，它的降解是自然葡聚糖酶的cDNA，进一步证明了动物体内存在界碳素循环的中心环节。纤维素的利用与转化对内源性纤维素酶。动物内源性纤维素酶因其特殊于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等性质，故成为纤维素酶研究领

4、域的热点。2000年，问题具有十分重要的意义。对纤维素酶的研究已Xu等在紫贻贝（Mytilusedulis）中分离到一种耐成为21世纪各国饲料、营养等领域科研人员共同热的低分子质量（约19.7kDa）的纤维素酶并确定[5]关注的课题。其一级结构；同年，Nakashima等人从一种低等白纤维素酶（cellulase）是降解纤维素糖苷键生蚁（Coptotermesformosanus）中分离到一分子质量[6]成葡萄糖的一类多组分酶系。1924年Cleveland为48kDa的内切β-1，4-葡聚糖酶。2003年在研究白

5、蚁（Reticulitermesflavipes）的纤维素酶Wang等从软体动物福寿螺（Ampullariacrossean）时发现其体内的纤维素酶是消化肠腺中的微生物中分离到一个具有外切β-1，4-葡聚糖酶、内切[2]分泌产生的。此后，人们对纤维素酶的研究主要β-1，4-葡聚糖酶和内切β-1，4-木聚糖酶3种活集中在微生物的身上，并长期致力于分离、鉴定能性，分子质量为41.5kDa的多功能纤维素酶[7-8]降解纤维素和产生纤维素酶的各种微生物。迄今（EGX）；同年，Suzuki等在皱纹盘鲍（Haliotis为止，

6、微生物纤维素酶的分离纯化方法已成熟，其discushannai）中也分离到一种分子质量为66[9]作用机制及分子结构也已解明，然而现有纤维素kDa的纤维素酶，并确定其一级结构。2004年酶产生菌存在产酶能力低下且组分不平衡等问Crawford等人从小龙虾中分离到两种分子质量分[10]别为47.8kDa与50.3kDa的纤维素酶。2005[11]年，Li等从福寿螺中分离到两种纤维素酶。2007收稿日期：2009-08-01年，Nishida等在海胆中分离到分子质量为54kDa基金项目：国家自然科学基金（2087204

7、9）[12]的纤维素酶，属于GHF9家族。不难发现，对动作者简介：孙乐常，男，1985年出生，研究生物内源性纤维素酶的研究逐渐由陆上动物转到海通讯作者：曹敏杰第10卷第3期九孔鲍鱼纤维素酶的分离纯化与性质分析77洋生物。海洋中存在着大量以海藻等为食的生物，1.3.1.2纤维素酶的纯化其消化腺中的纤维素酶有着与陆生动物不同的特1）SP-SepharoseFastFlow阳离子葡聚糖凝征。胶交换柱层析纯化：将所得上清液加入已用10近年，随着我国水产品加工业的不断发展，下mmol/L磷酸缓冲液（pH6.0）平衡的柱（1.

8、5cm×脚料的高效利用问题已引起人们的关注。大多数16.5cm）中。被吸附的蛋白用pH6.0的10mmol/水产品下脚料中含有丰富的蛋白酶、纤维素酶、淀LPBS（含0～500mmol/LNaCl）进行线性梯度洗粉酶等，如何合理利用这些天然酶资源是值得研脱。收集活性峰，用YM-10膜超滤浓缩。究的课题。2）丙烯葡聚糖凝胶过滤：将SP-Sepharose阳本文以