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一株新型产纤维素酶菌株的鉴定、纤维素酶的分离纯化、性质分析和菌株应用

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论文说明：缩写词

绪论

第一章一种新型产纤维素酶菌种的分离鉴定

第二章面包串珠霉发酵对豆渣成分影响研究

第三章面包串珠霉液体发酵产纤维素酶系条件的研究

第四章面包串株霉MC-1纤维素酶的分离纯化及酶学性质的研究

第五章豆渣发酵前后中的可溶性多糖提取工艺的研究

第六章结论

参考文献

附：自攻读硕士研究生以来发表的文章

创新之处

致谢

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摘要

对来自传统发酵食物中的菌株进行分离，得到一种具有高产纤维素酶活力的菌株。对该菌株所产纤维素酶进行分离、纯化、酶学性质分析，并对豆渣发酵前后其营养成分的变化和可溶性多糖提取进行了初步研究。 对分离所得的菌株进行菌丝和孢子显微形态观察，发现其形态具有面包串珠霉(MoniliasitophilaMont.)特征，初步推断其为面包串珠霉，并将其命名为MC-1。考察了液体发酵面包串珠霉MC-1产纤维素酶的影响因素(培养基组成及产酶发酵条件)。通过单因素实验确定产酶培养基，得出较佳培养基组成为：0.3％碳源(稻草粉：甘蔗渣=4∶1)、2％氮源(酵母膏：蛋白胨=1∶2)、0.08％硫酸镁和0.2％磷酸二氢钾。通过对产酶条件进行优化，确定了菌株MC-1的较佳培养条件：孢子接种量10ml、培养温度28-30℃、初始pH值4.8及培养时间为6天。 通过20％-65％的硫酸铵的分级沉淀、SephadexG-200凝胶层析、DEAE-SephadexA-25层析，分离得到1个Cx酶、1个βG酶及1个C1酶三个组分。将提纯得到的纤维素酶样品和低分子量标准蛋白进行SDS-PAGE电泳，发现菌株MC-1产的C1，βG和Cx分子量分别为31.9KD，64.8KD和22.1KD。对此3种纤维素酶进行酶学性质分析，结果表明Cx酶最适温度为45℃，在30～60℃条件下保持1h基本稳定，最佳pH为5.0，在pH4.5～5.5范围内酶活基本稳定；C1酶最适温度为55℃，在30～60℃条件下保持1h基本稳定，最佳pH为4.5，在pH4.0～6.0范围内酶活基本稳定；β-G酶最适温度为60℃，在30℃～65℃条件下保持1h基本稳定，最佳pH为4.5，在pH4.0～6.0范围内酶活基本稳定。金属离子对该三种酶活力有一定的影响，Mn2+对其均有显著的促进作用，Mn2+浓度为1～10mmol/L，C1酶活力提高150.8-955.3％，Cx酶活力提高117.4～300.8％，β-G酶活力提高106.1～737.8％；Li+对C1和Cx酶有抑制作用，而对β-G酶具有一定的促进作用；而Cu2+、Al3+、Zn2+、Ca2+和Cr3+对三种酶活力均为显著的抑制作用。 豆渣经面包串珠霉发酵前后，发现其异黄酮、粗纤维、蛋白质、水溶性固形物等成分发生较大变化：发酵豆渣中的粗纤维的含量23.8％，与新鲜豆渣(35.5％)相比含量降低了35.2％；而水溶性固形物的含量高达36.98％，比新鲜豆渣(7.54％)升高了近5倍；异黄酮和蛋白质的含量分别为0.66mg/g和32.59％，比新鲜豆渣(分别为0.60mg/g和24.66％)升高了10％和32％。表明面包串珠霉可以显著改变豆渣中营养和功能性成分，改善其加工特性。 论文还研究了豆渣在面包串珠霉MC-1发酵前后总糖、还原糖及低聚糖的提取工艺，并对直接水浸提法、酶解法和液体发酵法提取可溶性糖进行了比较。通过对单因素梯度实验结果，新鲜豆渣提取可溶性糖的浸提条件：1％氢氧化钠溶液、浸提温度为65℃、浸提时间为2h及固液比为1∶100。在此条件下，新鲜豆渣浸提后，总糖提取率为68.76mg/g，还原糖提取率为5.59mg/g，低聚糖提取率为63.17mg/g；发酵豆渣提取可溶性糖的浸提条件：1％氢氧化钠溶液、浸提温度为75℃、浸提时间为2h及固液比为1∶500。在此条件下，发酵豆渣浸提后，总糖提取率为158.18mg/g，还原糖提取率为50.27mg/g，低聚糖提取率为107.91mg/g。

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