产低温碱性蛋白酶菌株的筛选及其酶学性质研究

论文摘要

碱性蛋白酶在洗涤、制革、食品等行业中有着广泛的用途。本论文从土壤中分离筛选到一株产碱性蛋白酶的菌株I13,对最适产酶条件进行了优化,并研究了此酶的酶学性质。研究结果如下：从土壤悬液中分离筛选到一株碱性蛋白酶的高产菌株113,该菌为革兰氏阴性菌,显微镜检菌株为直杆状。在干酪素平板上生长良好,产生乳白色、圆形、不透明的菌落,表面光滑有光泽,边缘整齐,中间隆起。对产碱性蛋白酶菌株的鉴别性培养基进行了选择,最终确定以酵母粉酪素培养基作为鉴别性培养基。通过单因素试验和响应面试验,在摇瓶培养条件下对菌株的碳源、氮源、金属离子、培养温度、接种量等产酶条件进行了优化。得到了菌株的最适发酵条件为：1.0%葡萄糖、1.0%酵母粉、0.05%氯化锰,0.1%干酪素、1.0%氯化钠,培养温度为14.7℃,起始培养pHH10.0,最佳接种量5.3%,装液量10 mL/50 mL,在此优化条件下酶活可达到321.34U/mL。发酵液离心后,上清液经(NH4)2SO4分级沉淀,得到初步纯化的酶液,并对酶学性质进行了研究。该酶的最适反应温度为40℃,最适反应的pH为10.5,具有较宽的pH谱,稳定性强。该酶具备了良好的表面活性剂与氧化剂稳定性,表面活性剂和氧化剂对酶的强激活作用成为此碱性蛋白酶最大的特点之一。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 蛋白酶的分类
• 1.2 低温碱性蛋白酶
• 1.2.1 基本特征
• 1.2.2 生理生化特征
• 1.2.3 研究方法
• 1.3 碱性蛋白酶的产生菌
• 1.4 碱性蛋白酶产酶条件的研究
• 1.4.1 碳源、氮源对产酶的影响
• 1.4.2 金属离子对产酶的影响
• 1.4.3 表面活性剂对产酶的影响
• 1.5 碱性蛋白酶的性质
• 1.5.1 酶的最适作用温度及热稳定性
• 1.5.2 酶的最适PH及PH稳定性
• 1.5.3 金属离子对碱性蛋白酶的影响
• 1.5.4 表面活性剂对碱性蛋白酶的影响
• 1.5.5 动力学常数刚
• 1.6 碱性蛋白酶活性测定方法
• 1.6.1 蛋白酶的定性测定
• 1.6.2 蛋白酶的定量测定
• 1.7 碱性蛋白酶在工业上的应用
• 1.7.1 在洗涤工业中的应用
• 1.7.2 在制革工业中的应用
• 1.7.3 在食品工业中的应用
• 1.7.4 在其他方面的应用
• 1.8 碱性蛋白酶的国内外研究进展
• 1.8.1 国内研究进展
• 1.8.2 国外研究进展
• 1.9 研究目的及意义
• 第二章 产低温碱性蛋白酶菌株的筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试剂的配制
• 2.1.2 培养基的配制
• 2.1.3 菌株的筛选
• 2.1.4 鉴别性培养基的选择
• 2.1.5 酶活力的测定
• 2.1.6 菌体生长量的测定
• 2.1.7 菌株的形态学特征
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 酪氨酸标准曲线的绘制
• 2.2.2 鉴别性培养基的选择
• 2.2.3 初筛结果
• 2.2.4 复筛结果
• 2.2.5 菌株的形态学特征
• 第三章 菌株I13产酶条件的优化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 试剂的配制
• 3.1.3 培养基的配制
• 3.1.4 培养方法
• 3.1.5 菌体生长量及酶活力的测定
• 3.1.6 产酶培养基组成的优化
• 3.1.7 产酶培养条件的优化
• 3.1.8 响应面分析确定最佳产酶条件
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 碳源及碳源比例对产酶的影响
• 3.2.2 氮源及氮源比例对产酶的影响
• 3.2.3 金属离子及起始浓度对产酶的影响
• 3.2.4 培养温度对产酶的影响
• 3.2.5 起始培养PH对产酶的影响
• 3.2.6 接种量对产酶的影响
• 3.2.7 装液量对产酶的影响
• 3.2.8 响应面分析确定最佳产酶条件
• 第四章 低温碱性蛋白酶酶学性质的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 菌种
• 4.1.2 试剂的配制
• 4.1.3 培养基的配制
• 4.1.4 菌株的培养及酶液的制备
• 4.1.5 酶活力的测定
• 2SO₄分级沉淀'>4.1.6 （NH4）₂SO₄分级沉淀
• 4.1.7 酶学性质的研究
• 4.2 结果与讨论
• 2SO₄分级沉淀'>4.2.1 （NH4）₂SO₄分级沉淀
• 4.2.2 酶的最适作用温度
• 4.2.3 酶的热稳定性
• 4.2.4 酶的最适作用PH
• 4.2.5 酶的PH稳定性
• 4.2.6 金属离子对酶活性的影响
• 4.2.7 表面活性剂和其他化学试剂对酶活性的影响
• 4.2.8 酶动力学曲线及米氏常数的测定
• 第五章 结论与展望
• 5.1 实验结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢