目的 筛选碱性木聚糖酶的高产菌株,并对其进行分子鉴定、酶学性质检测及培养条件优化.方法 采集山西、河南和浙江农田土壤样品,通过富集培养及分离后进行16SrDNA鉴定,筛选碱性木聚糖酶的高产菌株,并检测其酶学性质.单因素试验优化发酵条件,包括培养基碳源(木聚糖、乳糖、可溶性淀粉、蔗糖、麸皮、葡萄糖)、氮源[草酸铵、蛋白胨、酵母粉、(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、尿素、牛肉膏、大豆粉、KNO3、(NH4)2HPO4或以蛋白胨、酵母粉、牛肉膏、(NH4)2HPO4、大豆粉两两随机组合]、金属离子[CuCl2、MgCl2、ZnCl2、Al2(SO4)3、CoCl2、MnCl2、AgNO3、NaCl、CaCl2、FeCl2、BaCl2、FeCl3]、pH(3.0-10.0)及发酵温度(25、28、30、33、35、37、40℃),响应面法优化培养基组分含量[木聚糖、(NH4)2HPO4和大豆粉].采用优化的培养条件培养碱性木聚糖高产菌株,检测木聚糖酶酶活,并与模型预测结果进行对比.结果 筛选出1株碱性木聚糖酶高产菌株,命名为SX6-18,经16SrDNA鉴定为类芽孢杆菌(Paemibacil-lus).SX6-18菌株产生的碱性木聚糖酶在温度为25-55℃和pH 6.0-10.0的范围内可保持70％以上的相对活性;Mg2+可促进碱性木聚糖酶活,Fe3+、Mn2+和Cu2+抑制酶活.确定最适碳源为木聚糖,氮源为大豆粉和(NH4)2HP04组合,金属离子为Fe3+,pH为8.0,发酵温度为30℃.确定最适培养基组分含量为:15.00g/L木聚糖、3.03 g/L(NH4)2HPO4、3.28g/L大豆粉.采用优化的培养基及发酵条件下生产的碱性木聚糖酶酶活达701.08U/mL,与预测值(693.96U/mL)相近.结论 成功筛选出了 1株碱性木聚糖酶高产菌株SX6-18,在碱性条件下可保持较高酶活,本实验为木聚糖酶在造纸及洗涤等领域的应用奠定了基础.
Screening,identification,enzymatic characteristics and optimization of fermentation condition of a high alkaline xylanase-producing strain
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