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阿氏芽孢杆菌产纤维素酶和淀粉酶的研究

杨林

阿氏芽孢杆菌产纤维素酶和淀粉酶的研究

杨林1
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  • 1. 青岛大学
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摘要

从自然发酵秸秆饲料中分离出一株细菌,这株细菌具有高产纤维素酶和淀粉酶的性质,对此菌株分别进行形态学、生理生化鉴定以及16SrDNA序列分析,确定其为芽孢杆菌属(Bacillussp.),将其命名为阿氏芽孢杆菌QH-1。 以阿氏芽孢杆菌QH-1作为研究对象,对阿氏芽孢杆菌产纤维素酶和淀粉酶的最佳条件进行了研究。首先对阿氏芽孢杆菌的产纤维素酶的条件进行单因素实验,选取碳源、氮源、温度、初始pH、培养时间5个因素,接着对碳源浓度、氮源浓度、培养时间、初始pH值4个因素按L9(34)进行正交实验,以确定阿氏芽孢杆菌QH-1产纤维素酶的最佳组合条件。结果表明,该菌产纤维素酶的最佳组合条件为:碳源为2%的葡萄糖,氮源为1%的NH4Cl,培养时间为24h,初始pH为6.5。在最佳条件下,培养液中的纤维素酶活达到731.59U/mL。对阿氏芽孢杆菌的产淀粉酶的条件进行单因素实验,选取碳源、氮源、温度、初始pH、培养时间5个因素,对碳源浓度、氮源浓度、培养时间、初始pH值4个因素按L9(34)进行正交实验结果表明,阿氏芽孢杆菌QH-1产淀粉酶的最佳组合条件为:碳源为2%的乳糖,氮源为0.1%的KNO3,培养时间为36h,初始pH为7.5。在最佳条件下,培养液中的淀粉酶酶活力达到1733.677U/mL。 对阿氏芽孢杆菌QH-1所产淀粉酶进行酶学性质研究,结果显示,该淀粉酶稳定的温度范围是0-40℃,最适温度是40℃,稳定的pH范围是5.0-8.0,最适pH是7.0。Mn2+对淀粉酶活力有明显激活作用,Ca2+对淀粉酶活力有明显抑制作用。Ni2+、Mg2+对淀粉酶活力有轻微抑制作用;Cu2+、Pb2+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+对淀粉酶活力有轻微激活作用。该淀粉酶的动力学常数Km是2.720mg/mL,Vmax是1.255mg/mL/min。 按照正交实验得到的最佳培养条件,对阿氏芽孢杆菌QH-1进行产淀粉酶培养,离心得上清液,即为粗酶液,依次经硫酸铵沉淀、SephadexG-75、DEAE-SepharoseFF离子交换层析、超滤等步骤进行淀粉酶纯化,淀粉酶收率为24.57%。SDS-PAGE结果显示,该淀粉酶的相对分子质量是58kDa。 本文对阿氏芽孢杆菌对小麦秸秆降解作用做了综合评价,结果显示阿氏芽孢杆菌对秸秆作用效果明显,还原糖较对照组增加8.14倍,氨基酸较对照组增加2.468倍。

关键词

纤维素酶/淀粉酶/产酶条件/分离纯化/酶学性质

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授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

李荣贵

学位年度

2016

学位授予单位

青岛大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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