白蚁肠道纤维酶的分离纯化及性质研究

论文摘要

目的：筛选到一株高产高效的纤维素降解菌株,研究其所产纤维素酶性质。在本实验中,以取自湖南省林业科学院林场的白蚁肠道微生物为材料,通过纯培养,匀浆,离心,有机沉淀,G-100分子筛柱层析分离纯化纤维素酶,测定其分子量,得到酶的最适温度,温度稳定性,pH值稳定性.研究了金属离子对酶活力的影响,为纤维素酶的工业化应该提供理论依据。方法：首先将白蚁后肠中的微生物通过纯培养的方法富集培养,然后通过功能筛选筛选到能降解纤维素的目的菌种。本实验通过正交实验确定了在摇瓶培养下的最适培养基和最合适的培养时间,从而确定菌种的最佳生长条件和菌种的产酶规律。实验中采用发酵的方法得到了菌种产的粗酶,然后通过有机沉淀,分子筛层析等步骤进行纯化,再通过常规电泳和变性电泳检测其纯度和分子量。然后通过改变各种条件如对温度和酸碱度进行改变来寻找酶反应的最合适条件,从而确定酶作用的最合适温度和酸碱度等特性。结果1.通过常规筛选,筛选到数株能降解纤维素的真菌,其中选取降解能力较好的Z-165作为实验材料。2.最佳产酶培养基：蛋白胨、牛肉膏CMC-Na、NaCl、K2HPO4。培养的最适条件为：温度为40℃,pH6.0,振荡速度150 rpm,培养时间为12 h。该条件下培养的获得的粗酶液平均比活力可达3647 U/mg。3.在对酶进行有机沉淀初步纯化时,发现加入四倍体积无水乙醇时,酶表现出了最高活性,然后取该条件下得到的酶通过分子筛过柱纯化,得到了较高的回收率,结果为67.14%。对回收的酶进行常规电泳和变性电泳,得到了此种酶只具有一个亚基,大小约为44.7KDa。在其后的性质研究中在40℃下该酶表现出了最高的活性；在pH的稳定性研究中,该酶在pH4-9的范围中,在11小时内保持了较高的活性；在金属离子对酶的影响实验中,Mg2+和Cu2+在酶活测定中表现出了明显的抑制作用,而Zn2+和Ca2+则有明显的激活作用,Fe3+, Na+,K+,则无明显效果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 白蚁简介
• 1.1.1 生活习性
• 1.1.2 白蚁肠道微生物
• 1.2 纤维素简介
• 1.2.1 纤维素分子结构与种类
• 1.2.2 纤维素的降解
• 1.3 纤维素酶简介
• 1.3.1 以往纤维素酶的研究
• 1.3.2 来源的研究
• 1.3.3 纤维素酶的结构组成
• 1.4 本课题研究意义和研究内容
• 第二章 纤维素酶高产菌株的筛选及生长特性研究
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 试验样品
• 2.1.2 纤维素降解菌生长特性的研究方法
• 2.4 实验结果及分析
• 2.4.1 纤维素降解菌的筛选
• 2.4.2 纤维素降解菌生长特性研究结果与讨论
• 2.5 小结
• 第三章 纤维素降解菌产酶条件优化
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.2 结果与分析
• 3.3 结果与分析
• 3.4 小结
• 第四章 纤维素酶的分离纯化及性质研究
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 实验用品及方法
• 4.2 结果与分析
• 4.3 小结
• 第五章 研究结果与以后工作设想
• 5.1 研究结果
• 5.2 今后工作设想
• 参考文献
• 致谢