高内切葡聚糖酶活嗜热侧孢霉突变菌株的筛选

论文摘要

作为一种新能源,燃料乙醇的开发、应用对缓解能源危机及改善环境污染状况都具有重大意义。从降低燃料乙醇的生产成本角度考虑,利用纤维素类物质作原料,无疑是最佳选择。因此,获得高效的纤维素降解菌株是该项技术应用的关键。嗜热侧孢霉（Sporotrichum thermophile）是一种嗜热丝状真菌,具有分解纤维素的特性。固体PDA培养条件下进行形态观察,表明,所采用的嗜热侧孢霉菌株,菌丝丛枝状、有隔,分生孢子浅褐色,顶生或侧生。利用ITS序列进行分子分类发现嗜热侧孢霉与嗜热革节孢（Scytalidiumthermophilium）及特异腐质霉（Humicola insolens）2种嗜热菌相距最近。以还原糖含量变化和蔗渣减少量为指标,以蔗渣为唯一碳源进行液体发酵,表明在蔗渣30g/L,NH4NO3 11.45 g/L,初始pH值4.0,接种量15%（孢子悬液浓度106个/mL）条件下,蔗渣降解效果好。以嗜热侧孢霉ATCC 36347菌株为出发菌株,经紫外、亚硝酸复合诱变后利用羧甲基纤维素钠-刚果红培养基进行筛选,得到12株透明圈较大的菌株。根据透明圈直径与菌落直径的比值代表酶活力的大小,经过方差分析,初步判定66-22号菌株的内切葡聚糖酶活力最高。66-22菌株的最优培养条件为:45℃,NH4NO3 1.5g/L,初始pH值6.0。且在上述条件下,其内切葡聚糖酶活力在2天和3天时达到最高,4天时开始降低,2天和3天时的酶活力差异不明显。分别在各自的最佳培养条件下培养,在2d和3d时,66-22号菌株的酶活力分别为嗜热侧孢霉ATCC 36347的1.19倍和1.29倍。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1、引言
• 1.1 能源问题及能源短缺现状
• 1.1.1 能源问题的出现及后果
• 1.1.2 我国能源现状
• 1.1.3 能源问题的应对策略
• 1.2 纤维素类物质在缓解能源危机中的作用
• 1.2.1 生物质资源
• 1.2.2 生物质的转化、利用
• 1.2.3 利用生物质原料生产燃料乙醇
• 1.3 纤维素的微生物酶解的研究
• 1.3.1 纤维素的酸、碱水解
• 1.3.2 纤维素的酶水解
• 1.3.3 产纤维素酶微生物的分类及特点
• 1.4 嗜热侧孢霉的研究进展
• 1.4.1 嗜热侧孢霉的生长特性
• 1.4.2 嗜热侧孢霉的产酶特性
• 1.4.3 纤维素酶
• 1.4.4 其他酶及发酵生产果寡糖
• 1.4.5 诱变育种
• 1.5 本研究的目的意义及研究思路
• 2、材料和方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 嗜热侧孢霉的形态特征观察
• 2.2.2 嗜热侧孢霉ITS序列分析
• 2.2.3 不同发酵条件对嗜热侧孢霉降解蔗渣的影响
• 2.2.4 紫外、亚硝酸复合诱变及优良突变菌株的筛选
• 2.2.5 多因素试验设计进行突变菌株培养条件的优化及内切葡聚糖酶活力的比较
• 2.2.6 测定方法
• 2.3 统计分析方法
• 3、结果与分析
• 3.1 嗜热侧孢霉的形态特征观察
• 3.2 嗜热侧孢霉ITS序列分析
• 3.3 不同发酵条件对嗜热侧孢霉降解蔗渣的影响
• 3.3.1 接种量
• 3.3.2 氮源
• 3.3.3 初始pH值
• 3.4 紫外、亚硝酸复合诱变及优良突变菌株的筛选
• 3.4.1 紫外诱变
• 3.4.2 亚硝酸诱变
• 3.4.3 多因素试验设计进行突变菌株培养条件的优化及内切葡聚糖酶活力的比较
• 4、讨论
• 4.1 嗜热侧孢霉的拉丁文命名
• 4.2 透明圈法判定酶活力高低
• 4.3 紫外和亚硝酸复合诱变
• 4.4 诱变菌株的筛选
• 4.5 嗜热侧孢霉应用于纤维素分解的优势及研究前景
• 5、结论
• 5.1 主要结论
• 5.2 本研究的主要特色
• 5.3 进一步的研究工作计划及展望
• 5.3.1 液体发酵复筛进一步确定高酶活菌株
• 5.3.2 与其他典型的纤维素分解菌进行酶活力比较试验
• 5.3.3 进一步改造或进行固体发酵试验
• 5.3.4 进行二步发酵法生产乙醇的发酵条件探索
• 5.4 已发表文章
• 参考文献
• 致谢