黑曲霉β-葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质的研究

摘要

纤维素酶是降解纤维素的一组酶的总称，是起协同作用的多组分酶系，从被发现起就受到世界各国生物界的重视。现在纤维素酶应用已扩展到医药、纺织、日用化工、造纸、食品发酵、工业洗涤、烟草、石油开采、废水处理及饲料等各个领域。 本实验首先从黑曲霉产酶条件进行研究，得出产纤维素酶的最佳条件为：麸皮∶稻草=1∶1，硫酸铵2.5％，尿素0.3％，磷酸二氢钾0.2％，含水量60％时，在30℃条件下培养4d；产β-葡萄糖苷酶最佳条件为：在此基础上，调整麸皮∶稻草粉=1∶5，在30C条件下培养6d。 在对β-葡萄糖苷酶的酶学性质研究中得出该酶反应的最适pH为4.5；最适反应温度为60C。K+、Mg2+、Na+、Zn2+、Mn2+、Fe2+对酶活力有一定的激活作用，其中Mn2+激活能力最强，且最适激活浓度为0.01mol/L；Li+、Ca2+、Co2+、Sn2+对酶活有一定的抑制作用。在不同pH缓冲液中酶的稳定性研究结果表明，该酶在pH4.0-5.0之间，12h内较稳定。在酶的热稳定性研究中得出该酶的T1/2为66℃。在常温下保存60d后，添加0.01mol/LMn2+的酶液的剩余酶活力最高，说明Mn2+利于酶液的保存；同样条件下，添加0.5％PVP的酶液剩余活力与初始酶活力相差不多，说明PVP对酶活的稳定作用最强。在饲料的制粒工艺中，温度一般不高于70C。该酶在有激活剂MnSO4存在条件下，于70℃环境中保温120s，仍保持与初始酶液相比111.78％的相对酶活，说明其高温稳定性较强，适于工业化生产。 同时，本实验从黑曲霉发酵液中分离纯化了β-葡萄糖苷酶，提纯步骤通过(NH4)2SO4分级沉淀，SephadexG-50，SephadexG-100，DEAE-SephadexA-50等三步，该酶共提纯72.13倍，回收率为17.29％。纯化后的酶液经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果显示出有两条蛋白谱带，由此推断该酶可能由两个亚基组成。 另外，对于该酶应用于植物原生质体制备方面也进行了研究。结果显示在0.7mol/L甘露醇高渗液中有利于植物原生质体的稳定；该酶液的最佳作用时间为2hr；用3mL酶液作用于0.05g幼嫩烟草叶片时最经济。

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摘要

英文文摘

第一章前言

第二章黑曲霉产滤纸酶及β-葡萄糖苷酶发酵条件的研究

第三章黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的酶学性质

第四章β-葡萄糖苷酶的分离与纯化

第五章黑曲霉产纤维素酶制备植物原生质体的研究

参考文献

致 谢

攻读学位论文期间发表文章