产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定
一株产纤维素酶益生芽孢杆菌的筛选与鉴定
株产纤维素酶益生芽孢杆菌的筛选与鉴定
但 言 陈元坤 朱杰 马跃刚
( 重庆市水产科 学研 究所 ,重庆 4 0 1 1 2 1 )
摘
要 :从 健康 大 鳍 鲮 (
)肠 道 菌群 分离 得 到 的2 5 株 细 菌 ,通过 平 板 筛
选 、发酵 液酶活力 测定和菌株 安全性检 测 ,筛选 出一株具有较 高产纤维 素酶能力 的益生 芽孢杆 菌 D Q H Y 一 7 菌株 。通 过 对 D Q H Y 一 7 菌 株 形态 观 察 、生理 生 化 试 验 ,对 D Q H Y 一 7 菌 株进 行 了分 类鉴 定 。结果 显示 :D Q H Y一 7 菌株 具有较 强 的分 泌纤维素 酶能力 ,水解 圈/ 菌落直径 比为 l 2 . 7 7 ,2 0 h 发
3 0 mi n。
1 . 2 . 4安全性试验 取1 0 0 c m ×5 0 c m×6 0 c m的 水族 缸 5 只 ,充 入曝气 自来水 ,每缸 ̄. / N . 2 0 只健康大鳍鲮( 2 0 ±
1 . 2 方 法
0 . 5 ) g ,取4 只缸 进行 动物 毒 性试 验 :将最 符合 益生 菌条件菌株 接种在 营养 肉汤 ,2 8 ℃培养2 4 h 后 ,用0 . 8 5 %无菌生理盐水稀释菌悬液至浓度
度接 种 3 个 平板 ,最 后将 平板 置 于2 8 ℃恒温 培
C F U / E 。将 不 同稀 释度 的 菌悬 液用 无菌 注射 m 器对 每尾 大 鳍鲮 注射 0 . 3 mL 作 为试验 组 。对照
组则注射 同体积 的无菌生理 盐水 。注射后放 回
水族箱 中继续饲 养 ,每 日记录死亡情 况 ,连续
观察7 d 。
高产纤维素酶菌的筛选、鉴定及应用概述
农家参谋科技研究-220-NONG JIA CAN MOU高产纤维素酶菌的筛选、鉴定及应用概述王琪(河南师范大学生命科学学院,河南新乡,453007)【摘 要】纤维素作为自然界最丰富的可再生资源之一,具有易获得、廉价等优点。
近年来,随着全球经济的迅速发展,能源消耗巨大,地球环境遭到严重破坏;因此,寻找可再生的清洁能源迫在眉睫,所以高产纤维素酶菌的筛选、鉴定及应用得到了人们广泛的关注,也是当今微生物学、农业科学、生态学的研究热点。
本文对之前高产纤维素酶菌的筛选、鉴定及应用的研究进行进行整合归总,展望今后的研究方向。
【关键词】高产纤维素;酶菌;筛选;鉴定1 高产纤维素酶自然界中纤维素广泛存在,但是降解过程生产成本高、环境污染问题,效果不理想。
经大量研究发现,纤维素酶是酶的一种,能够有效降解纤维素。
纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶,所以近年来各界学者致力于筛选及鉴定高产的纤维素酶菌的研究。
2 高产纤维素酶的筛选与鉴定经查阅资料与分析,从一定地区取样如:土样、常年堆积干枯腐败植物茎秆、东亚飞蝗肠道内等;取一定量样品在三角瓶中富集培养;先梯度稀释,然后通过常规的稀释法或划线法接种涂布于马铃薯平板与牛肉膏蛋白胨分离培养基之上,37℃恒温培养24d,菌落计数,然后挑选菌落形态差异比较明显的菌落,重复划线接种于相应的琼脂平板上,直至纯化得到单菌落。
根据菌落形态观察,保存不同种的菌落,利用牙签蘸取菌落,放入离心管进一步富集;之后取富集液滴在圆形滤纸片上然后分别接种与刚果红培养基,保持对应关系,进行培养;继而用游标卡尺测量菌落周围水解透明圈的直径,并以其大小作为初步判断分解能力的指标;接下来把筛选出的菌株用单染色法、复染色法和指纹代谢法进行初步确定菌株类别;最后用16SrDNA 鉴定,通过PCR 电泳比对后送公司进行测序;确定菌株后进行酶活测定以及优化其酶活力的条件探究。
目前经大量实验,从陕北花马盐湖分离得到一株黑曲霉Aspergillusniger6MA1,发酵条件优化后酶活可达到47.8U/mL;从常年堆积干枯腐败植物茎秆中筛选出一株肠杆菌属Enterobactersp,在未进行发酵条件优化的情况下酶活达到为0.44u/mL;从湿润木屑中分离和筛选获得1株高产纤维素酶目的菌株LYW-1等。
紫外线诱变纤维素酶高产菌株的筛选及其酶活力
紫外线诱变纤维素酶高产菌株的筛选及其酶活力张君胜;张力;张尧【摘要】为筛选产纤维素酶酶活力高的菌株应用于秸秆饲料发酵,利用紫外线诱变对1株产纤维素酶绿色木霉菌进行了试验研究.结果表明:筛选出1株纤维素酶产酶量高且性状稳定的高产菌株ZJUV18,其发酵72h纤维素酶滤纸酶活达68.07 U/g,较原始菌株提高4.45倍.%A Trichoderma viride strain was treated with ultraviolet to screen out a high cellulase-producing strain and apply in straw feed fermentation. The results showed that a high cellulase-producing strain with high cellulose yield and stable characteristics, which was named ZJUV18, was screened out. The FPA could be up to 68. 07 U/g after fermented for 72 hours, which was 4. 45 times the activity of the original strain.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2011(039)010【总页数】3页(P125-127)【关键词】纤维素酶;诱变;紫外线;酶活力【作者】张君胜;张力;张尧【作者单位】江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300;江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300;江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300【正文语种】中文【中图分类】S182粮食短缺、能源危机是目前全球所面临的危机。
而我国由于受人口多、耕地少的双重制约,粮食供应形势尤为严峻。
因此,我国畜牧业要稳定持久发展,就必须减少对粮食的依赖[1]。
菌株产纤维素酶的活力
菌株产纤维素酶的活力纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类,具有广泛的应用价值。
菌株产纤维素酶的活力是评价菌株纤维素降解能力的重要指标之一。
本文将探讨菌株产纤维素酶活力的相关内容。
一、菌株的筛选与培养菌株的筛选是寻找具有高纤维素酶活力的菌株的过程。
常用的筛选方法包括土壤样品的采集和分离、菌株的纤维素酶活力测定等。
通过这些方法,可以获得具有较高纤维素酶活力的菌株。
在菌株的培养过程中,培养基的选择和培养条件的优化对于提高菌株产纤维素酶活力至关重要。
常用的培养基包括纤维素、木质素等。
同时,适宜的温度、pH值和培养时间等因素也会对菌株产纤维素酶活力产生影响。
二、菌株产纤维素酶活力的测定菌株产纤维素酶活力的测定是评价菌株纤维素降解能力的重要手段。
常用的测定方法包括滤纸酶活力测定法、纤维素酶活力测定法等。
这些方法通过测定菌株产生的纤维素酶对底物的降解能力,来评估菌株的纤维素酶活力水平。
三、影响菌株产纤维素酶活力的因素菌株产纤维素酶活力受到多种因素的影响。
其中,培养条件是影响菌株产纤维素酶活力的重要因素之一。
适宜的温度、pH值和培养时间等条件可以提高菌株产纤维素酶活力。
此外,底物浓度、氮源和碳源等也会对菌株产纤维素酶活力产生影响。
四、提高菌株产纤维素酶活力的方法为了提高菌株产纤维素酶活力,可以采取多种方法。
一种常用的方法是通过菌株的遗传改良来提高其产酶能力。
通过选择和诱变等手段,可以获得具有较高纤维素酶活力的菌株。
此外,优化培养条件和添加适当的辅助物质也可以提高菌株产纤维素酶活力。
五、菌株产纤维素酶活力的应用菌株产纤维素酶活力的应用广泛。
纤维素酶可以用于纤维素的降解和转化,从而产生生物燃料、生物质材料等。
此外,纤维素酶还可以应用于食品工业、饲料工业和纺织工业等领域。
六、结论菌株产纤维素酶的活力是评价菌株纤维素降解能力的重要指标。
通过筛选合适的菌株、优化培养条件和提高菌株产纤维素酶活力的方法,可以获得具有较高纤维素酶活力的菌株。
产纤维素酶细菌的筛选鉴定及产酶条件研究
产纤维素酶细菌的筛选鉴定及产酶条件研究⼴西轻⼯业GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY2009年7⽉第7期(总第128期)⾷品与⽣物纤维素是地球上分布最⼴,含量最丰富的碳源物质,对⼈类⽽⾔,它⼜是⾃然界中数量最⼤的可再⽣资源,是永不枯竭的⽣物资源。
纤维素可被纤维素酶降解⽣成葡萄糖,因此纤维素酶研究开发和应⽤是植物质资源再利⽤的主要途径。
微⽣物是纤维素酶的主要来源,据不完全统计,迄今为⽌,国内外共记录了产纤维素酶的菌株⼤约53个属的⼏千个菌株[1],其中主要有细菌、放线菌和真菌,⽬前研究的最清楚的是霉菌中的⾥⽒⽊霉T.reesei 。
细菌产纤维素酶的产量较少,主要是葡聚糖内切酶,⼤多数对结晶纤维素⽆降解活性,且所产⽣的酶多是胞内酶或吸附在细胞壁上,不分泌到培养液中,增加了提取纯化的难度[1],因此对细菌的研究较少。
但由细菌产⽣的纤维素酶⼀般为中性或碱性,近⼗年来随着中性纤维素酶和碱性纤维素酶在洗涤、纺织等⽅⾯应⽤前景⼴阔,细菌纤维素酶制剂已显⽰出良好的应⽤性能和巨⼤的经济价值[2]。
我们从青藏⾼原牦⽜粪中分离到⼀株⾰兰⽒阴性菌Ti-bet-YD4600-2,经16S rDNA 序列⽐对分析,Ti-bet-YD4600-2为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)菌株。
鞘氨醇单胞菌属是Yabuuchi (1990)[3]等通过研究16S rDNA核苷酸序列,胞内脂质中出现的特殊鞘糖脂和辅酶Q 的主要类型,确定的⼀个新属,该属细菌具有着极强的⽣命⼒,分布⼴泛,对除草剂、偶氮染料、多环芳烃等具有较好的降解作⽤,近年来受到⼴泛重视和研究[4]。
1材料和⽅法1.1材料来源通天河(34°49.753N,92°56.142E )海拔4604m 处取牦⽜粪样品。
1.2培养基[5]分离平板培养基,复筛培养基,滤纸崩解实验培养基,液体摇瓶培养基。
1.3初筛取样品1g 置于装有100mL ⽆菌⽔的三⾓瓶中,摇匀,从三⾓瓶中取1mL 转移到另⼀盛有100mL ⽆菌⽔的三⾓瓶,在25℃和150r /min 下振荡培养2h ,取0.1mL 振荡培养液涂布筛选到以CMC 为唯⼀碳源的培养基平板,倒置恒温25℃培养3~4d ,注意观察菌的⽣长情况,挑取单菌落⽤斜⾯保存。
产纤维素酶菌种的筛选与优化
产纤维素酶菌种的筛选与优化一、菌种筛选的原理与方法菌种筛选的原理是通过筛选产纤维素酶活性高、产量大的菌种。
常用的菌种筛选方法有以下几种:1.传统菌种筛选:分离环境中的纤维素降解菌株,通过纤维素酶活性测定筛选产纤维素酶能力较强的菌株,再通过多次温育和活性测定,逐步筛选出高活性的菌株。
2.显性菌种筛选:利用纤维素酶结构上保守的区域设计引物,在环境DNA中扩增出纤维素酶基因片段,使用这些基因片段进行克隆构建,然后在宿主中进行表达,通过纤维素酶活性测定筛选产纤维素酶能力较强的菌株。
3.基因工程菌种筛选:利用已知纤维素酶的基因进行基因工程,通过载体导入宿主细胞中,通过外源表达基因,从而获得产纤维素酶菌种。
二、菌种优化的原理与方法菌种优化的原理是通过改变菌株基因组或环境条件,提高纤维素酶产量和活力。
常用的菌种优化方法有以下几种:1.自然进化优化:通过长期培养,逐渐挑选出产酶能力强、极端环境适应能力强的突变菌株。
2.诱变优化:利用物理、化学或基因工程等方法对菌株进行诱变,通过筛选获得产纤维素酶能力强、菌株稳定的变种。
3.基因工程优化:利用已知纤维素酶的基因进行基因编程,通过基因工程技术对菌株基因组进行改造,以提高纤维素酶的产量和活力。
三、未来的研究方向1.菌种筛选方法的改进与创新:应综合运用传统筛选、显性筛选和基因工程筛选等方法,发展新的高效、快速的菌种筛选方法。
2.菌种优化技术的优化与提高产量、活性:要通过生理、代谢工程的方法改造纤维素酶产生菌,提高纤维素酶的产量和活力。
3.开发新型纤维素酶菌株:从不同环境中分离筛选出产酶能力强的菌株,进一步发现和研究产纤维素酶的新菌株。
4.提高纤维素酶产量与废弃物转化率的研究:将纤维素酶应用于废弃物转化过程,提高纤维素酶产量和转化率。
综上所述,产纤维素酶菌种筛选与优化的研究是促进纤维素酶应用的关键。
通过不断改进筛选和优化方法,进一步开发新的菌种,提高纤维素酶的产量和活力,将对纤维素酶的应用产生积极的推动作用。
一株纤维素酶高产菌的筛选、鉴定与产酶研究
一株纤维素酶高产菌的筛选、鉴定与产酶研究田云;曹林友;周赓;邓成刚;陈帅;卢向阳;周海燕【摘要】A high cellulase-producing strain was screened from the mushroom cultivation matrix, and named as SAISA10. It was identified as Hypocreales sp. by morphological observation and DNA sequence identification. Results showed that,the optimum fermentation conditions for strain SAISA10 were as follows:fermentation time of 3 d,fermenta-tion temperature of 40 ℃,pH value of 4. 0,the mass ratio of sodium carboxymethyl cellulose and bran of 1 ∶ 1(g ∶ g), (NH4)2SO4 content of 0.8 g·(100 mL)-1. The preliminary research results of enzymatic properties showed that,the optimum enzymatic hydrolysis conditions were as follows:temperature of 45~55 ℃,pH value of 4. 0,and the optimum stable conditions were as fol lows:temperature of 40 ℃,pH value of 4. 5. The strain SAISA10 is a high cellulase-produ-cing strain with high activity and stability at high temperature or low pH value,which has high exploration potential.%从蘑菇培养基质中筛选到一株纤维素酶高产菌株,将其命名为SAISA10,经形态学及分子生物学鉴定,确认该菌为真菌Hypocreales sp.。
一株产纤维素酶细菌的筛选与发酵产酶试验
纤维素酶是一种多组分的复合酶系,由内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶三种组分组成。
由于纤维素在自然界广泛分布,很多细菌、放线菌、酵母和霉菌都具有降解纤维素的能力。
此前纤维素降解菌的研究多以霉菌为主,而对细菌的研究着力较少。
近年来,随着中性纤维素酶和碱性纤维素酶在棉织品水洗整理工艺及洗涤剂工业中的成功应用,通过细菌发酵生产纤维素酶制剂已显示出良好的应用前景。
本文拟从土壤中筛选出产纤维素酶的细菌并进行初步鉴定,以期为纤维素酶制剂的生产提供可能的细菌菌种。
一、材料与方法1.材料(1)土壤样品。
从南京科技职业学院校园小树林堆放枯枝和落叶处采集腐殖土土样,五点取样,混匀,放入无菌的袋中备用。
(2)富集培养基。
牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaCl 5g,琼脂15g,加水至1000mL,调pH7.0-7.2。
(3)初筛培养基。
羧甲基纤维素钠(CMC-Na)5g,(NH4)2SO44g,KH2PO4 2g,MgSO4·7H2O 0.5g,蛋白胨1g,琼脂15g,加蒸馏水至l000mL,pH自然。
(4)复筛培养基。
CMC-Na 2g,(NH4)2SO4 2g,KH2PO4 1g,MgSO4·7H2O 0.5g,NaCl 0.5g,刚果红0.4g 琼脂15g,加蒸馏水至l000mL,pH自然。
(5)液体发酵培养基。
CMC-Na 10g,蛋白胨10g,酵母粉10g,NaCl 5g,KH2PO4 1g,加蒸馏水至l000mL,灭菌后用无菌Na2CO3溶液调pH至10。
2.方法(1)土壤细菌的富集。
称取土样10g,放入装有玻璃珠和90mL无菌水的锥形瓶中,充分振摇。
取5mL悬液放入含45mL富集培养基的250mL锥形瓶中,37℃,150r/min振荡培养一昼夜。
(2)初筛培养基稀释涂布。
将富集后的土壤细菌培养物进行梯度稀释,取10-4,10-5,10-6三个稀释度各0.1mL于初筛培养基平板上进行稀释涂布,37℃倒置培养一昼夜,得到单菌落。
【精品】产纤维素酶菌株的筛选
【精品】产纤维素酶菌株的筛选综述纤维素是植物细胞壁中最常见的多糖之一,由β-1,4-葡聚糖链和其它多糖组成。
由于其普遍存在于植物生物体中,纤维素是最广泛分布的生物大分子之一。
纤维素在生物质燃烧、压缩和暴露于微生物作用等过程中产生可再生能源,并且还可以用于生产生物质燃料、化学品和其他生物制品。
利用纤维素聚合物(包括木材纤维素、竹杆和淀粉纤维素等)进行生物质转化是一项重要的能源和环境保护技术。
纤维素酶是能够水解纤维素并将其转化为可利用的糖的一种酶,其催化作用是将纤维素链切割成较小的可溶性碳水化合物。
纤维素酶可分为三类:β-葡聚糖酶、β-葡聚糖苷酶和β-葡聚糖磷酸酶。
纤维素酶是一种关键的生物质转化酶,也是生物质转化技术的核心之一。
然而,纤维素在自然界中很难被“消化”,因此生产纤维素酶具有较高的技术难度。
在微生物界中,产纤维素酶的菌株很少。
因此,筛选高效的纤维素酶制造菌株是极其必要的。
本文将介绍产纤维素酶菌株的筛选方法,以期为该领域的研究提供一定的参考价值。
筛选方法1.体外筛选1.1 纤维素酶活性测定法纤维素酶的活性可以通过测定其水解纤维素的能力来衡量。
常用的纤维素酶活性测定法有半定量法和定量法两种。
(1)半定量法:将预处理(物理或化学,使它们易于分散或离解)的纤维素培养基(如Whatman No. 1滤纸或微晶纤维素)片加入Petridish中,加入菌株后在37℃下培养,48小时后菌落上出现消耗氧气的透明区,即为阳性。
(2)定量法:在已知含量的标准纤维素上加入纤维素酶样品,反应一定时间后滴加定量白蚁葡聚糖重量的Barfoed试剂,重量测定所得的还原糖量即为纤维素酶酶活的计算量。
1.2 瓶内发酵筛选法把菌株预处理后接种于纤维素培养基液体中进行发酵,无细菌法(革兰氏阴性菌类)的来源可从沉淀性污泥、土壤、泉水、海水、挖掘蚕豆瓢虫肠道中获得。
在瓶内发酵过程中,间断取样测定纤维素酶的活性,并通过相关的统计学方法得到产酶量几何平均值和标准差,从而筛选出高产纤维素酶的菌株。
产纤维素酶细菌的分离筛选与鉴定
产纤维素酶细菌的分离筛选与鉴定吴自祥;张天亮;杨润霞;贾晓蕊;万学瑞;马亚茹;王艳;吴润;王川;魏姣;刘磊;张小丽【摘要】通过筛选获得高产纤维素酶细菌菌株,为纤维素酶制剂研制及纤维素酶工程菌构建提供试验材料.采用刚果红平板从牛羊粪便及腐败的玉米秸秆和木屑中分离产纤维素酶菌株,以DNS法测定酶活,根据酶活复筛产纤维素酶分离菌株;观察分离菌株的形态、染色与培养特性;应用16S rDNA通用引物扩增菌株基因组DNA,测序结果提交GenBank数据库进行Blast比对分析和相似性搜索,作出复筛菌株种的鉴定.结果表明:分离获得16株纤维素酶产量较高的细菌菌株,均为革兰氏阳性菌,菌体呈短杆状、具中央芽孢,经16S rDNA序列比对分析和相似性搜索,鉴定为10株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、6株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).%In order to provide bacteria for development of cellulase preparations and cellulase engineering,the high-yield cellulase bacteria strains were screened.Separate cellulase producing strains isolated from cow or sheep dung and putrid maize straws or wood chips with Congo red plate to screen cellulase producing strains through the determination of enzyme activity with DNS assay,and observe its shape,dyeing and cultural characteristics.16S rDNA universal primers were applied to amplify genomic DNA of the strain,and to identify the species of rescreening strains.The result indicated that the isolated 16 bacterial strains with higher cellulase production were gram positive,short rod and central spores.In which,10 strains were Bacillus subtilis,6 strain were Bacillus amyloliquefaciens.【期刊名称】《草原与草坪》【年(卷),期】2017(037)002【总页数】6页(P7-11,19)【关键词】纤维素酶;16SrDNA;分离;鉴定;枯草芽孢杆菌;解淀粉芽孢杆菌【作者】吴自祥;张天亮;杨润霞;贾晓蕊;万学瑞;马亚茹;王艳;吴润;王川;魏姣;刘磊;张小丽【作者单位】甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】Q939.99随着世界经济的快速发展,能源需求量急剧上升,为了实现可持续发展,世界各国均在寻求新的替代能源,如风能、核能、太阳能、生物质能等等。
(整理)产纤维素酶菌种的筛选与优化.
目录实验一产纤维素酶菌种的分离与初筛实验二产纤维素酶菌种的复筛与保藏实验三酶活测定与传代保藏实验四产纤维素酶菌种的紫外诱变育种实验五产纤维素酶菌种的产酶条件优化实验六产纤维素酶菌种的产酶条件优化的结果分析实验一产纤维素酶菌种的分离与初步鉴定一、实验目的1.了解产纤维素酶微生物分离的基本原理;2.掌握产纤维素酶微生物分离的操作方法。
二、实验原理自然界中存在大量的纤维素类物质,同时存在着很多能分解纤维素类物质的生物,小到细菌、放线菌、真菌,大到一些食草类昆虫与动物。
这些生物与绿色植物一起构成了这个世界的碳循环。
在发酵堆肥中,存在着大量的,耐高温的纤维素分解菌株,但多半都为混合分解,菌种需要:1.内切型葡萄糖苷酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.3.1.4,简称EBG),也称Cx酶、CMC酶、EG。
这类酶作用于纤维素分子内部的非结晶区,随机识别并水解β-1,4-糖苷键,将长链纤维素分子截短,产生大量非还原性末端的小分子纤维素;2.外切型葡萄糖苷酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.91),也称C1酶、微晶纤维素酶、纤维二糖水解酶(Cellobiohydrolase,简称CBH),这类酶从纤维素长链的非还原性末端水解β-1,4-糖苷键,每次切下纤维二糖分子;3.Β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,EC3.2.21,简称BG)又称纤维二糖酶,它能水解纤维二糖以及短链的纤维寡糖生产葡萄糖,对纤维二糖和纤维三糖的水解很快。
随着葡萄糖聚合酶的增加水解速度下降,这种酶的专一性比较差。
只有三种酶的协同作用,才能较好的分解纤维素。
就单菌落而言,霉菌如木霉、曲霉和青霉的总体酶活性较高,产量大,故在畜牧业和饲料工业中的应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
本实验以羟甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基作为筛选培养基,只有能够水解纤维素成单糖并加以利用的微生物才能在筛选培养基上生长,利用筛选培养基分离产纤维素酶的微生物。
纤维素酶高产菌的筛选和鉴定
纤维素酶高产菌的筛选和鉴定魏亚琴;邵建宁;麻和平;张文齐;杨勇;刘彩云;赵昊星;慕婷婷【摘要】从兰州榆中县兴隆山国家自然保护区采集土样,先用羧甲基纤维素钠刚果红培养基筛选出79株Hc值较大的产纤维素酶菌株,再经液体发酵复筛测CMC酶活和滤纸酶活.结果表明,经复筛后菌株No-15A的纤维素酶活力最高,羧甲基纤维素酶活1 376.20 U/mL,滤纸酶活497.78 U/mL,其粗酶液分解滤纸快速明显,且该菌株生长速度最快,每日菌落直径增长量为4~5 cm.经形态学初步鉴定菌株No-15A 属青霉.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2010(026)005【总页数】4页(P19-21,25)【关键词】纤维素酶;羧甲基纤维素酶活;滤纸酶活;青霉【作者】魏亚琴;邵建宁;麻和平;张文齐;杨勇;刘彩云;赵昊星;慕婷婷【作者单位】甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;南开大学生命科学院,天津,300071;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000;甘肃省科学院,甘肃,兰州,730000【正文语种】中文纤维素是自然界分布最广泛、最丰富、最廉价的多糖物质,是植物细胞壁主要成分[1],也是地球上年产量最大,具有巨大潜力的可再生天然资源。
据估计,纤维素生成量每年高达1 000多亿t,中国每年农作物秸秆总产量为7亿多t,仅农业生产中形成的农作物残渣,如稻草、玉米秸、麦秸,每年就5亿t之多[2],目前这些资源大部分通过简单焚烧,在浪费能源的同时也对环境造成污染。
随着石油、煤炭、天然气等不可再生资源日渐耗竭,有效转化,科学利用数量极其庞大的纤维素资源具有广阔的前景[3]。
利用纤维素酶水解纤维素成葡萄糖并进一步发酵转化成燃料乙醇、SCP饲料蛋白和各种平台化合物等,对缓解全球能源危机、饲料资源和化工原料紧张,保护环境等均具有重大意义[4]。
纤维素酶产生菌的分离和筛选专业大实验
纤维素酶产生菌的分离和筛选方案目标:从自然界采用选择性分离的方法,获得纤维素酶的高产菌株。
意义:把含纤维的自然资源及纤维废料加以充分利用,转化成糖类作为食品工业和发酵工业的原料或制成优质饲料,具有深远的现实意义。
1.材料与方法1.1材料与仪器1.1.1原辅料土壤品来自南阳理工学院以下各处离地表3-8cm深处泥土装入塑料瓶中,带回实验室处理。
(1)新校区竹林腐叶下的土壤(2)校门口东边的松树林腐叶子下的土壤(3)青年公寓外小树林(4)2号教学楼后面花园的土壤1.1.2试剂羧甲基纤维素CMC、NaCl、MgS04·7H20、KH2P04、酵母浸粉、蛋白胨、蒸馏水、琼脂、Na2HP04、酵母膏、刚果红试剂。
1.1.3仪器小铁铲和无菌纸或袋(可省)、小烧杯、100ml量筒、滤纸、漏斗、棕色试剂瓶、1000ml三角烧瓶1个、500ml三角烧瓶1个、试管24个、高压蒸汽灭菌锅、培养皿24个、36支1mm无菌吸管、无菌玻璃涂棒12支、显微镜、无菌水。
1.2培养基及试剂的配制1.2.1培养基配制初筛培养基A:羧甲基纤维素CMC 20g、NaCl 5.0g、MgS04·7H20 0.2g、KH2P041.0g、酵母浸粉 5.0g、蛋白胨10g、蒸馏水1000mL、琼脂20g,pH自然,121℃湿热灭菌20min。
复筛培养基B:CMC 10g、Na2HP04 1.25g、KH2P040.75g、MgSO4·7H2O 0.1g、蛋白胨1.25g、酵母膏O.25g、蒸馏水500mL、琼脂10g,pH自然,121℃灭菌20min。
2.2.2试剂配制1%刚果红试剂:称取刚果红试剂1g于干净的小烧杯中,用量筒量取蒸馏水100ml使之溶解,过滤,贮于棕色试剂瓶中。
2.3方法2.3.1初筛的方法步骤(1)配初筛培养基A,灭菌,倒平板。
(2)用稀释涂平板的方法分离纤维素分解菌。
稀释涂布平板法步骤:A.倒平板将配好的琼脂培养基溶化,待冷至55—600C时,用右手持盛培养基的三角烧瓶,置火焰旁边,左手拿平皿并松动瓶盖,用手掌边缘和小指、无名指夹住拔出,瓶口在火焰上灭菌,然后左手将培养皿盖在火焰附近打开一缝,迅速倒入培养基约15ml,加盖后轻轻摇动培养皿,使培养基均匀分布,平置于桌面上,待冷凝后即成平板。
产纤维素酶真菌的筛选与鉴定
产纤维素酶真菌的筛选与鉴定史同瑞;刘宇;王岩;王爽;李丹;陈曦;秦平伟【摘要】为从秸秆中分离出能够降解纤维的菌株,试验采取秸秆样品接种马铃薯琼脂培养基,在室温环境下培养,取分离菌接种纤维素刚果红琼脂培养基,筛选能形成较大降解圈的细菌,并进行形态学和分子生物学鉴定,测定其纤维素酶性质.结果表明,经分子生物学鉴定,筛选菌为黑曲霉菌,该菌在室温环境能够生长,菌株降解圈直径(H)与菌落直径(C)的比值(H/C)为7.64.筛选菌在20℃环境下培养5d酶活达到最高值,为42.18 U/mL.纤维素酶最适pH为7.0,最适反应温度为20℃,在20~40℃或pH 6.0~8.0环境下作用1h,相对酶活力仍保持在90%以上.综上所述,本试验分离的黑曲霉菌株是低温产纤维素酶菌株,产酶能力较强,具有潜在的开发价值.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2015(042)010【总页数】6页(P2794-2799)【关键词】秸秆降解;黑曲霉;纤维素酶【作者】史同瑞;刘宇;王岩;王爽;李丹;陈曦;秦平伟【作者单位】黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006;黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006;黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006;黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006;黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006;黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006;黑龙江省兽医科学研究所,齐齐哈尔161006【正文语种】中文【中图分类】TQ925植物秸秆是自然界中最为丰富的有机物资源,据统计,2010年中国仅农作物秸秆产量就达8.4亿t[1]。
植物秸秆干重的33.4%~50.0%是植物纤维,植物纤维是工农业生产可利用的重要再生资源,然而由于受植物纤维利用技术的限制,植物秸秆尚未得到充分有效的利用[2]。
每年产生的大量植物秸秆或是被废弃在自然环境中,或是被焚烧处理,这不仅严重污染自然环境,且还造成资源的浪费。
产碱性纤维素酶菌株的筛选及酶学性质研究
产碱性纤维素酶菌株的筛选及酶学性质研究摘要:从采集的造纸厂土样中,筛选出l株产碱性纤维素酶酶活力较高的菌株H-1,经鉴定,该菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌属。
发酵产酶条件和酶学性质研究表明H-1菌株的适宜发酵条件为:接种量为6%,pH9.0,温度为37℃,此条件下的酶活力可达8.69U/mL,是初始酶活力(2.93U/mL)的3倍。
该酶最适反应温度为40℃,最适反应pH9.0。
在25~55℃,pH7.0~11.0仍能保持60%以上的酶活力,能较好地满足日常洗涤的环境要求。
关键词:碱性纤维素酶(CMC酶);菌株筛选;发酵条件;酶学性质ScreeningofAlkaline-CelluloseProducingStrainandStudyonItsEnzymaicCharacterizationAbstract:Fromsoilsamplescollectedfrompapermills,onestraincalledH-1capableofdegradingcellulosewasscreenedandidentifiedasGram-positiveBacillus.Theoptimumenzyme-producingconditionswereasfollows,inoculumamount6%,pH9.0,temperature37℃.Theenzymeactivitywasupto8.69U/mL,whichwas3timeshigherthantheinitialenzymeactivity(2.93U/mL).Theoptimalconditionsfortheenzymaticreactionwereabout40℃andpH9.0.Theenzymeactivitycouldbemaintainedabove60%attemperature25~55℃andpH7.0~11.0,which meettheenvironmentalrequirementsofthedailywashing.Keywords:alkaline-celluloseenzyme(CMCenzyme);strain screening;fermentationconditions;characteristicsofenzyme纤维素酶的研究一般都以有效利用纤维素资源为主,酶作用的pH多为酸性,当添加到洗涤剂中,由于所处环境为碱性而失去活力,不能发挥作用[1]。
产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定
本科开放项目题目:产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定学生姓名:指导教师:学院:专业班级:2016年3月产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定摘要纤维素作为植物光合作用的主要多糖类产物,是高等植物细胞壁的主要成分,是公认的自然界数量最丰富、最廉价的可再生有机物质资源。
据估计,纤维素生成量每年高达1000亿吨。
我国每年农作物秸秆总产量为7亿吨左右,仅农业生产中形成的农作物残渣(如稻草、玉米秸、麦秸等),每年就有5亿吨之多。
纤维素的降解是自然界碳素循环的中心环节。
但由于纤维素的结构特点,对纤维素的利用仍然非常有限。
目前仅有20%的纤维素物质被开发利用,大量的纤维素物质因无法分解利用而废弃,不仅造成资源浪费,而且污染环境。
随着人口数量的不断增长和人民生活水平的不断提高,能源危机、食物短缺、环境污染等问题日益严重,寻找利用可再生资源、节省粮食、减少环境污染的有效途径显得日趋重要。
采用微生物技术处理秸秆是当前研究最多的一种秸秆处理方法,纤维素酶能将天然纤维素降解,生成纤维素分子链、纤维二糖和葡萄糖,然而目前制约纤维素材料转化为乙醇并实现产业化的关键因素之一是纤维素酶效率低下,从而造成生产成本过高。
因此,筛选具有高活性纤维素酶的秸秆降解微生物菌株以及相关研究是当前研究的热点和难点。
关键词:纤维素降解高活性纤维素酶微生物菌株目录第1章绪论 (1)1.1 实验原理 (1)1.2 实验仪器及试剂 (2)1.2.1 实验材料 (2)1.2.2 实验仪器 (2)1.2.3 培养基 (2)第2章实验步骤 (3)2.1 采样培养 (3)2.2 初筛 (4)2.3 复筛 (4)2.4 酶活的测定 (4)2.4.1原理 (4)2.4.2溶液配制 (4)2.4.3实验步骤 (5)第3章实验结果 (7)3.1 标准曲线的绘制 (7)3.2 菌株复筛结果 (8)3.3 测定纤维素酶活力结果 (9)结束语 (10)参考文献 (11)第1章绪论1.1 实验原理自然界中存在大量的纤维素类物质,同时存在着很多能分解纤维素类物质的生物,小到细菌、放线菌、真菌,大到一些食草类昆虫与动物。
一株产纤维素酶真菌的筛选_鉴定及酶学性质初步研究
一株产纤维素酶真菌的筛选、鉴定及酶学性质初步研究张苏龙,吕淑霞3,林 英,夏 杨(沈阳农业大学生物科学技术学院,辽宁沈阳 110161)摘 要 经过初筛和复筛从土样中分离出1株高产纤维素酶真菌S NB9,经形态学和I TS序列分析,鉴定为黑曲霉(A spergullus niger)。
生长条件的测定显示该菌生长范围偏酸。
发酵后纤维素酶的最适作用pH在4.0~5.0,最适作用温度在45~55℃。
滤纸酶活为9.29U/mL,C1酶活为23.69U/mL,C MCase酶活为38.23U/ mL,β2葡萄糖苷酶活为65.52U/mL。
发酵液中除了纤维素酶,还发现有辅助酶,包括木聚糖酶、淀粉酶、果胶酶、蛋白酶。
关键词 筛选;纤维素酶;鉴定;黑曲霉中图分类号 Q55 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2009)03-0072-05Screen i n g and Character i za ti on of Cellul a se2Produc i n g Fungus andIts Zy m olog i ca l Properti esZ HANG Su2l ong,LV Shu2xia,L IN Ying,X IA Yang(Coll.of B io Sci.&Technol.,Shenyang Agric.U niv.,Shenyang110161)Abstract A cellulase high2p r oducing fungus strain S NB9was is olated fr om s oil samp les after p r ot o2screening and re2 screening and characterized as A spergillus niger after mor phol ogical and I TS sequencing analyses.Gr owth conditi ons tests indicated that it gre w on meta2acidic range.And the most suitable reactive pH of the cellulase was4.0~5.0, and te mperature45~55℃.The activities of FP A,C1,C MCase,andβ2glycosidase were9.29U/mL,23.69U/ mL,38.23U/mL,65.52U/mL res pectively.Besides cellulase,it was f ound there were s ome other auxiliary en2 zy mes in the fer mented br oth,including xylanase,a mylase,pectinase,and p r otease.Keywords screening;cellulase;characterizati on;A spergillus niger 纤维素类物质是自然界中最丰富的一种可再生资源,全球每年光合作用产生的植物生物量高达1.14×1012t,如将天然纤维素降解为可利用的糖液,再进一步转化为酒精、菌体蛋白等物质,对解决当今世界所面临的粮食短缺、能源危机和环境污染问题具有深远的意义[1]。
高产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件研究
高产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件研究研究目标本研究旨在筛选高产纤维素酶的菌株,并优化其产酶条件,以提高纤维素降解效率和产酶量。
方法1. 菌种收集与筛选1.收集土壤、水源等环境样品,分离出潜在的纤维素酶产生菌株。
2.通过平板培养和传代培养,筛选出具有纤维素酶活性的菌株。
2. 纤维素酶活性测定1.利用Congo Red染色法测定菌株的纤维素酶活性。
2.选择具有较高纤维素酶活性的菌株作为后续研究对象。
3. 优化产酶条件1.确定最适pH:在不同初始pH值下培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
2.确定最适温度:在不同培养温度下培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
3.确定最适碳源:使用不同碳源(如纤维素、木质素等)培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
4.确定最适氮源:使用不同氮源(如蛋白质、尿素等)培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
4. 鉴定菌株1.利用生化和分子生物学方法对优选出的菌株进行鉴定,确定其属于哪个科、属、种。
2.利用16S rRNA基因序列分析确定菌株的系统发育关系。
5. 产酶机制研究1.利用电镜观察菌株在不同培养条件下的形态结构变化。
2.利用基因组学方法分析纤维素酶基因在不同条件下的表达情况。
发现1.从环境样品中筛选出了多个具有纤维素酶活性的菌株,其中某一菌株表现出较高的纤维素酶活性。
2.最适pH为7.0,最适温度为50℃,最适碳源为纤维素,最适氮源为蛋白质。
3.经鉴定,该菌株属于纤维素酶产生菌属,并命名为XX菌株。
4.电镜观察发现,在最适产酶条件下,XX菌株的纤维素酶形态结构清晰可见。
5.通过基因组学方法分析,发现XX菌株在最适产酶条件下纤维素酶基因的表达水平较高。
结论1.通过本研究筛选出了一株高产纤维素酶的菌株XX。
2.最适产酶条件为pH 7.0、温度50℃、碳源为纤维素、氮源为蛋白质。
3.该菌株具有潜力应用于纤维素降解和生物质转化领域。
4.通过深入研究其产酶机制,可以进一步优化该菌株的产酶性能和应用前景。
产纤维素酶菌群的筛选及其酶学特性研究的开题报告
产纤维素酶菌群的筛选及其酶学特性研究的开题报告
一、研究背景
纤维素是一种常见的多聚糖,存在于大部分植物细胞壁中,因此广泛存在于土壤和水体中。
由于其难以降解的特点,造成了许多环境问题。
而纤维素酶是一种针对纤维素的特殊酶类,可以将纤维素降解为低分子糖类,具有重要的应用价值。
目前,纤维素酶的产生主要是通过微生物发酵。
因此,对于纤维素酶的酶学特性的研究是非常重要的,并且对于优选高产纤维素酶的微生物菌株也是极为重要的。
二、研究内容与目的
本研究旨在筛选出高效纤维素酶产生菌株,并研究其生长条件和酶学特性,以提高纤维素酶的产量和酶效力。
具体研究内容如下:
1. 筛选能够高效产生纤维素酶的细菌菌株,并对其进行酶学特性的分析。
2. 探究生长条件对纤维素酶活性的影响,优化最适生长条件。
3. 研究纤维素酶酶学特性,包括温度、pH值、抑制剂等对其酶活性的影响。
4. 探讨纤维素酶的应用前景。
三、研究方法
1. 微生物筛选:从环境中采集样品,进行微生物分离和纯化,通过生化和分子生物学方法进行细菌分类并筛选高效纤维素酶产生菌株。
2. 菌株的生长和纤维素酶酶学特性测定:对筛选出的微生物菌株,采用罗斯曼培养基进行培养并测定其生长曲线和纤维素酶活性的变化情况;同时,对纤维素酶进行酶学特性研究。
3. 数据处理与分析:利用统计学方法对实验结果进行数据处理和分析。
四、预期结果
本研究将筛选到优良的纤维素酶产生菌株,并探究其生长条件和酶学特性,从而为产纤维素酶菌株的优选和酶效力的提高提供理论和实践依据。
同时,本研究还将为纤维素酶的高效应用和产业化提供思路和技术支持。
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本科开放项目题目:产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定学生姓名:指导教师:学院:专业班级:2016年3月产纤维素酶菌株的筛选及其酶活的测定摘要纤维素作为植物光合作用的主要多糖类产物,是高等植物细胞壁的主要成分,是公认的自然界数量最丰富、最廉价的可再生有机物质资源。
据估计,纤维素生成量每年高达1000亿吨。
我国每年农作物秸秆总产量为7亿吨左右,仅农业生产中形成的农作物残渣(如稻草、玉米秸、麦秸等),每年就有5亿吨之多。
纤维素的降解是自然界碳素循环的中心环节。
但由于纤维素的结构特点,对纤维素的利用仍然非常有限。
目前仅有20%的纤维素物质被开发利用,大量的纤维素物质因无法分解利用而废弃,不仅造成资源浪费,而且污染环境。
随着人口数量的不断增长和人民生活水平的不断提高,能源危机、食物短缺、环境污染等问题日益严重,寻找利用可再生资源、节省粮食、减少环境污染的有效途径显得日趋重要。
采用微生物技术处理秸秆是当前研究最多的一种秸秆处理方法,纤维素酶能将天然纤维素降解,生成纤维素分子链、纤维二糖和葡萄糖,然而目前制约纤维素材料转化为乙醇并实现产业化的关键因素之一是纤维素酶效率低下,从而造成生产成本过高。
因此,筛选具有高活性纤维素酶的秸秆降解微生物菌株以及相关研究是当前研究的热点和难点。
关键词:纤维素降解高活性纤维素酶微生物菌株目录第1章绪论 (1)1.1 实验原理 (1)1.2 实验仪器及试剂 (1)1.2.1 实验材料 (1)1.2.2 实验仪器 (1)1.2.3 培养基 (2)第2章实验步骤 (3)2.1 采样培养 (3)2.2 初筛 (3)2.3 复筛 (3)2.4 酶活的测定 (3)2.4.1原理 (3)2.4.2溶液配制 (3)2.4.3实验步骤 (4)第3章实验结果 (6)3.1 标准曲线的绘制 (6)3.2 菌株复筛结果 (6)3.3 测定纤维素酶活力结果 (7)结束语 (8)参考文献 (9)第1章绪论1.1 实验原理自然界中存在大量的纤维素类物质,同时存在着很多能分解纤维素类物质的生物,小到细菌、放线菌、真菌,大到一些食草类昆虫与动物。
这些生物与绿色植物一起构成了这个世界的碳循环。
在发酵堆肥中,存在着大量的,耐高温的纤维素分解菌株,但多半都为混合分解,菌种需要:1. 内切型葡萄糖苷酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.3.1.4,简称EBG),也称Cx酶、CMC酶、EG。
这类酶作用于纤维素分子内部的非结晶区,随机识别并水解β-1,4-糖苷键,将长链纤维素分子截短,产生大量非还原性末端的小分子纤维素;2. 外切型葡萄糖苷酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.91),也称C1酶、微晶纤维素酶、纤维二糖水解酶(Cellobiohydrolase,简称CBH),这类酶从纤维素长链的非还原性末端水解β-1,4-糖苷键,每次切下纤维二糖分子;3. Β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,EC3.2.21,简称BG)又称纤维二糖酶,它能水解纤维二糖以及短链的纤维寡糖生产葡萄糖,对纤维二糖和纤维三糖的水解很快。
随着葡萄糖聚合酶的增加水解速度下降,这种酶的专一性比较差。
只有三种酶的协同作用,才能较好的分解纤维素。
就单菌落而言,霉菌如木霉、曲霉和青霉的总体酶活性较高,产量大,故在畜牧业和饲料工业中的应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
本实验以羟甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基作为筛选培养基,只有能够水解纤维素成单糖并加以利用的微生物才能在筛选培养基上生长,利用筛选培养基分离产纤维素酶的微生物。
以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源,通过微生物分解利用CMC-Na,分离出能产纤维素酶的菌种;刚果红是一种酸性染料,可与纤维素反应形成红色复合物。
1.2 实验仪器及试剂1.2.1 实验材料土样取自湖南省长沙市岳麓山上、中南大学校本部草地15—20cm深处;1.2.2 实验仪器试管、烧杯、移液管、平板、锥形瓶、玻璃珠、电磁炉、电子称、量筒、培养皿、酒精灯、移液枪、接种环、高压灭菌锅等;1.2.3 培养基(1)培养基A、纤维素富集培养基(1L):NaCl 6g,MgSO4 0.1g,KH2PO4 0.5g,CaCl2 0.1g,(NH4)SO4 2.0g,K2HPO4 2.0g,琼脂1.5%,CMC-Na 0.5%,pH调至7.0。
B、纤维素筛选培养基(1L):在上述纤维素酶富集培养基中加入酵母粉1g。
C、马丁培养基:葡萄糖1g,蛋白胨0.5g,KH2PO4~3H2O0.1g,MgSO4~7H2O0.05g,0.1%孟加拉红溶液0.33mL,琼脂1.5g,蒸馏水100mL,自然ph,2%去氧胆酸钠溶液2mL(预先灭菌,临用前加入),;链霉素溶液10000u/mL 0.33mL(临用前加入)。
(2)溶液A、刚果红染色液:用蒸馏水溶解刚果红,终浓度为0.1%(w/v)。
B、刚果红脱色液:终浓度为1mol/L的NaCl溶液。
第2章实验步骤2.1 采样培养(1)采样:在事先勘察好的取样地土壤15-20cm,取3个点采样;(2)溶解:将3份土样各10g加入带有玻璃珠的锥形瓶并溶于无菌水中,在摇床上以200r/min振荡30min;(3)富集:配制100m L 富集培养基中,加入250mL锥形瓶中,取生理盐水中振荡的土样溶液上清取5mL加入富集培养基中,30℃200r/min,培养24h;(4)稀释:梯度稀释10-1mol/L、10-2 mol/L、10-3 mol/L、10-4 mol/L,10-5 mol/L、10-6 mol/L。
2.2 初筛初筛:选取10-5mol/L、10-6mol/L两个浓度梯度各0.1mL分别做3个平行,涂布于纤维素富集培养基平板上,30℃恒温培养箱中培养2d。
挑取生长良好的形态大小不同的菌落于纤维素液体富集培养基中30℃200r/min,培养24h。
2.3 复筛(1)复筛:用接种针将分离到的菌株活化后点种于纤维素筛选培养基平板上,30℃恒温倒置培养2d。
用0.1%刚果红染色液浸染再用1mol/LNaCl溶液脱色5min。
若菌株产纤维素酶,则会在菌落周围出现清晰的透明圈,依据透明圈直径与菌落直径的比值大小选择产酶菌株(2)将筛选获得的产纤维素酶的菌株接种到马丁培养基中,30℃培养4d,能在该培养基中生长良好的为真菌,不能生长的为细菌。
2.4 酶活的测定2.4.1原理纤维素经纤维素酶水解后生成的还原糖能将3,5-二硝基水杨酸(DNS)中的硝基还原为氨基,生成棕红色的氨基化合物。
在一定的浓度范围内,还原糖的量与棕红色的深浅呈正比关系。
可用比色法测定。
2.4.2溶液配制(1)CMC-Na底物溶液的配制浓度1% 热水煮ph 4.5(2) DNS的配制总量为250ml配方称取3,5-二硝基水杨酸(2.5±0.1 g),置于约150mL水中,逐渐加入氢氧化钠10g,在50℃水浴中(磁力)搅拌溶解,在再依次加入酒石酸钾钠50g、苯酚(重蒸)0.5g 和无水硫酸钠1.25g,待全部溶解澄清后,冷却至室温,用水定容至250mL,过滤。
贮存于棕色试剂瓶中,于暗处放置7d后使用。
但是一定要注意,3,5-二硝基水杨酸和NaOH的加入时间一定要很近,或者是先加入NaOH。
否则会产生难溶的沉淀,导致配制溶液失败。
且配置过程中,溶液加热温度不宜超过50摄氏度。
(3)3.200mL 0.1mol/L乙酸-乙酸钠缓冲溶液 ph 4.5(4)酶活定义1mL液体酶在指定温度50 ,pH=4.5,每分钟水解CMC-Na底物,产生相当于1μg葡萄糖的还原糖量,为1个酶活力单位,以ug/mL*min表示。
简写为CMC-Na。
2.4.3实验步骤(1)绘制葡萄糖标准曲线葡萄糖标准液浓度10mg/mLA、向25mL容量瓶中按下表加入相应体积的葡萄糖储液。
B、取0.5mL各个浓度的葡萄糖标准溶液,再加入3mL DNS试剂混匀,沸水浴10min后终止反应,定容至25mL,在540nm处测定吸光度。
每管取3个平行样。
C、所得平行吸光度取均值,对应葡萄糖标准液浓度,吸光度为横坐标,葡萄糖质量为纵坐标作图,作线性拟合,得到葡萄糖标准曲线。
(2)空白管的测定:同DNS法,将0.5mL酶液改成0.5mL缓冲液(3)制备粗酶液A、取发酵液1mL 8000r/min 常温离心10min,取上清液为粗酶液;B、取粗酶液依次稀释至10-1mol/L、10-2 mol/L、10-3 mol/L。
(4)DNS法测酶活力参照DNS法,取0.5mL稀释后的酶液,加入到2mL的CMC-Na底物缓冲液溶液。
50℃水浴反应30min后,立即加入3mLDNS试剂混匀,沸水浴10min后终止反应,冷却后定容至25mL。
在 540nm处测定吸光度,以空白作为对照调零值,每管取三个平行样。
第3章实验结果3.1 标准曲线的绘制3.2 菌株复筛结果3.3 测定纤维素酶活力结果复筛之后测定酶活没有得到预想的结果,分析原因如下:(1)复筛挑选的菌株不准确,培养得到的菌株不是产纤维素酶的菌株;(2)取样地点有限,取样地菌落可能不符合实验要求;(3)稀释梯度太大,富集之后得到的菌株太少;(4)操作过程中无菌不是很严格,可能发生了染菌。
结束语地球上每年生产超过5000亿吨的纤维素,因而纤维素是储藏极为丰富的资源。
它的生产对人类生存环境和可持续发展有着举足轻重的影响。
纤维素酶的微生物的发酵研究主要为菌种的选育以及工艺优化两方面。
实验室规模的纤维素酶生产的研究主要集中于原料预处理和发酵过程。
纤维素酶的生产主要存在酶活力和产酶量不足的问题,运用各种科学方法提高纤维素酶的活力和产量已成为科学研究的重要方面。
当前纤维素酶研究的一个重要课题就是选育新菌株以提高纤维素酶的产量和质量从而达到工业化生产的要求。
万事开头难,第一次实验报告也是如此,实验原理论述长,实验数据处理麻烦,课后思考题做着纠结,牢骚也发了,但还是耐着性子一项一项的完成了。
慢慢地也就没有了那种排斥感,更多的是当做一种习惯,当作实验后的一种总结——把实验时得到的一些简单数字变成说服人的道理。
这次实验对我而言并不仅仅是学习生物学实验技术和方法的宝贵经历,它意味着更多。
首先是实验条件、实验过程、实验设计的完备性,从这里可以初步感受到生物学研究的科学性与严肃性,自己可以得到宝贵的机会,亲身体会生物学研究的苦辣酸甜。
一直一直喜欢,得到正确实验结果时刻的畅快感,那是无法言明的欣慰感,一次身心彻底地放松,可以将所有一整天来积累的疲劳抛之身后,即使仅仅是小小的成功,也会让我们兴奋不已。
失误是常有的,经历过吃惊、后悔、无奈,检讨分析,最后重新开始。
一波三折的记忆清晰的印在脑海中,这种深深的挫折感,再试一次的勇气,我会一生记取的。