论文题目: 稀土元素对黑曲霉生长代谢的影响及其与纤维素酶相互作用的机理研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 生物化工
作者: 尤佳
导师: 杨树林
关键词: 稀土,黑曲霉,生长代谢,纤维素酶
文献来源: 南京理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 论文选用黑曲霉分泌产生纤维素酶，在其培养基中分别加入不同浓度的稀土离子La3+、Sm3+，测定其菌落的生长速度、菌丝体的生长量和发酵液的酶活力，研究稀土元素在黑曲霉生长代谢过程中的作用。结果表明：适量的稀土离子对黑曲霉的生长代谢有促进作用，表现为稀土离子存在时，黑曲霉生长速率的加快、生物量的增加和产纤维素酶能力的提高。说明稀土离子可以调节细胞的生理状态，加强质膜的通透性，促进细胞信号的传导和能量的运送，从而提高黑曲霉的生物效应。 固体发酵黑曲霉，对所得纤维素酶分离纯化。用不同浓度的稀土离子La3+、Sm3+与纤维素酶充分作用，测定其内切β-葡聚糖酶的活力，研究稀土元素对纤维素酶活性的影响。结果表明：La3+和Sm3+能够提高纤维素酶的活力，是纤维素酶的激活剂。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）及二阶导，去卷积，曲线拟合等方法研究La3+对酶蛋白二级结构的影响。结果表明La3+增强了蛋白质形成氢键的能力，使得酶分子的部分无序结构转变为β-折叠结构。酶蛋白构象的变化提高了纤维素酶的活力。
论文目录:
1 绪论
1.1 引言
1.2 产生纤维素酶的微生物及其酶系
1.3 纤维素酶的作用机制
1.3.1 纤维素酶的分类与作用位点
1.3.2 对纤维素分子的吸附作用
1.3.3 纤维素酶单个组分的作用机制
1.3.4 纤维素酶的协同降解机制
1.4 纤维素酶的应用
1.4.1 能源工业
1.4.2 食品工业
1.4.3 造纸
1.4.4 洗涤剂
1.4.5 纺织
1.4.6 饲料
1.4.7 医药
1.4.8 纤维素酶在实际应用中存在的问题
1.5 稀土金属离子与酶相互作用的研究现状
1.5.1 稀土金属离子对酶的激活作用
1.5.2 稀土金属离子对酶的抑制作用
1.5.2.1 非竞争性抑制作用
1.5.2.2 竞争性抑制作用
1.5.2.3 线性混合型抑制作用
1.5.2.4 反竞争性抑制作用
1.5.3 激活与抑制作用的转变
1.6 傅里叶变换红外光谱在蛋白研究中的应用
1.6.1 蛋白质红外光谱的发展概述
1.6.2 傅里叶变换红外光谱仪的特点
1.6.3 傅里叶变换红外光谱学方法与其它研究方法的比较
1.7 FTIR对蛋白质二级结构的测定
1.8 论文的主要内容和研究意义
2 实验材料
2.1 主要药品
2.2 主要仪器
2.3 常用试剂
2.4 培养基
2.5 供试菌株
3 稀土元素在黑曲霉生长代谢过程中的作用及结果分析
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 菌种的保藏
3.2.2 湿热灭菌
3.2.3 菌株的培养
3.2.3.1 孢子悬液制备
3.2.3.2 固体平板培养
3.2.3.3 液体发酵培养
3.2.4 丝状真菌生长速率的测定
3.2.4.1 菌落直径的测定
3.2.4.2 菌丝体干重测定方法
3.3 结果与分析
3.3.1 稀土元素La~(3+)对黑曲霉生长的影响
3.3.1.1 La~(3+)对黑曲霉菌落生长的影响
3.3.1.2 La~(3+)对黑曲霉菌丝体生长的影响
3.3.2 稀土元素Sm~(3+)对黑曲霉生长的影响
3.3.2.1 Sm~(3+)对黑曲霉菌落生长的影响
3.3.2.2 Sm~(3+)对黑曲霉菌丝体生长的影响
3.4 讨论
4 稀土元素对黑曲霉产酶能力及纤维素酶活性的影响
4.1 引言
4.1.1 纤维素酶的分子结构与功能
4.1.2 纤维素酶活性位点处两梭酸残基的作用机制
4.1.3 稀土金属离子对酶的作用位点
4.2 实验原理和方法
4.2.1 菌株的培养
4.2.1.1 孢子悬液制备
4.2.1.2 液体发酵培养
4.2.1.3 固体发酵培养
4.2.2 粗酶液的提取
4.2.3 纤维素酶的纯化
4.2.3.1 盐析
4.2.3.2 透析脱盐
4.2.4 葡萄糖标准曲线的绘制及回归方程的确定
4.2.4.1 还原糖与3，5-二硝基水杨酸(DNS)的相互作用
4.2.4.2 葡萄糖标准液的配制及测定
4.2.4.3 计算标准曲线的回归方程
4.2.5 纤维素酶活力的测定
4.2.5.1 内切β-葡聚糖酶活力的测定
4.2.5.2 滤纸酶活力的测定
4.3 结果与分析
4.3.1 葡萄糖标准曲线
4.3.2 盐析曲线
4.3.2.1 上清液的盐析曲线
4.3.2.2 沉淀的盐析曲线
4.3.2.3 最佳硫酸铵饱和度区间的确定
4.3.3 稀土元素对黑曲霉发酵产纤维素酶的影响
4.3.3.1 La~(3+)对黑曲霉产纤维素酶的影响
4.3.3.2 Sm~(3+)对黑曲霉产纤维素酶的影响
4.3.4 稀土元素对纤维素酶蛋白活性的影响
4.4 讨论
5 稀土元素对纤维素酶激活作用的FTIR研究
5.1 引言
5.2 实验原理和方法
5.2.1 菌株的培养
5.2.2 粗酶液的提取
5.2.3 纤维素酶的纯化
5.2.4 透析浓缩
5.2.5 FTIR光谱测定
5.2.6 二阶导数谱
5.2.7 傅里叶去卷积
5.2.8 曲线拟合
5.3 结果与分析
5.3.1 原始光谱
5.3.2 酰胺Ⅰ带的二阶导数谱和去卷积谱
5.3.3 曲线拟合谱及酶蛋白中二级结构的含量
5.4 讨论
结论
致谢
参考文献
发布时间: 2006-12-06
参考文献
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