纤维素分解菌群分解滤纸的性质研究(1)

纤维素分解菌群分解滤纸的性质研究

实验内容

一、实验目的：1、学习发酵中的实验操作以及原理。

2、学习各种酶活以及蛋白含量的测定方法。

二、实验原理：通过对纤维素分解菌群发酵，定时取样，测其FAP、CMC、木聚

糖酶活以及蛋白含量，最后测定发酵完后的滤纸减重，以检验菌群分解滤纸纤维

素的能力，同时测定该菌群各个酶活的高低。

三、实验试剂以及仪器：

实验试剂：DNS、考马斯亮蓝、木聚糖、醋酸、醋酸钠、CMC-Na、NaCl、酵母粉、

CaCO3、蛋白胨、滤纸

仪器：厌氧培养箱、冰箱、水浴锅、250ml锥形瓶、移液管

四、实验步骤：

1、配制200ml pcs培养基，接种量为5ml，来活化菌种2-3天。

2、活化结束后，配制1200ml的pcs培养基，接种量为5ml，配制三瓶样品，三

瓶空白，在培养箱中培养。

3、取样，从配好接种完毕后，以零天计时，取样，取样时间为0、1、3、5天，

每次取样48ml，放置-20℃冰箱中保存。

4、检测、把取样样品解冻后，分别利用分光光度法测其FAP、CMC、木聚糖酶活，

蛋白含量。

第五天取样完毕后，将发酵液过滤，烘干后检测滤纸含量。

五、实验数据以及分析:

FAP酶活测定的数据以及结果处理

O

空白1 空白2 空白3 平均值样品1 样品2 样品3 平均值D

取样时间

第0天0.041 0.04 0.039 0.04 0.081 0.08 0.079 0.08 第1天0.069 0.059 0.049 0.059 0.15 0.14 0.2 0.163 第3天0.05 0.051 0.049 0.05 0.25 0.261 0.282 0.266 第5天0.053 0.052 0.051 0.052 0.232 0.233 0.231 0.232 利用DNS法测出酶活（在50℃pH4.8的条件下，每分钟从浓度为50mg滤纸中释

放1umol还原糖所需的酶量为一个酶活单位u）

取样时间第0天第1天第3天第5天

葡萄糖含量

（mg/ml) 0.0632 0.0082 0.017 0.0142

酶活IU/ml 0.0148 0.038 0.0787 0.081

分析：从0、1、3、5的酶活趋势来看，第三天的酶活最高，先曾增大趋势后略

有减小。但测量的滤纸酶活都相对不高，原因可能是测定时取样发酵液中菌体过

多而且未离心，菌体影响了测量结果。

CMC酶活测定的数据以及结果处理。 OD

取样时间空白

1 空白

2 空白

3 平均值样品1

样品

2 样品

3 平均值

第0天0 0.003 0.006 0.003 0.006 0.004 0.005 0.005

第1天0.002 0 0.009 0.005 0.012 0.01 0.014 0.012

第3天0.007 0.002 0 0.0045 0.051 0.057 0.053 0.053

第5天0.004 0.005 0 0.005 0.044 0.045 0.046 0.045

利用DNS法测出酶活（在50℃，pH4.8的条件下，每分钟从浓度为10ug/ml的羧

甲基纤维素钠溶液中降解释放1umol还原糖所需要的酶量为一个酶活单位。

取样时间第0天第1天第3天第5天

葡萄糖含量

（mg/ml) 0.00018 0.00058 0.00374 0.00318

酶活IU/ml 0.0017 0.0054 0.0346 0.029

分析：从0、1、3、5的酶活测定的趋势来看，先曾增大趋势，达到最大值后稍

微有一点下降趋势。此时菌群产酶量最大。测出的吸光值也不大，原因可能是由

于发酵液中菌体的作用，使测量结果普遍偏小。

木聚糖酶活测定的数据以及结果处理。

OD值

取样时间空白1 空白2 空白3 平均值样品1 样品2 样品3 平均值第0天0.004 0.006 0.005 0.005 0.006 0.006 0.006 0.006 第1天0.004 0.004 0.004 0.004 0.018 0.011 0.013 0.014 第3天0.006 0.005 0.006 0.005 0.042 0.034 0.026 0.034 第5天0.008 0.005 0.004 0.006 0.049 0.023 0.022 0.021 利用DNS法测其酶活（在40℃，pH5.0条件下，1min从浓度为5mg/ml的木聚糖

溶液中降解释放1umol还原糖（以木糖表示）所需要的酶量为一个酶活单位U。

注第三、五天测时酶液稀释为5倍。

取样时间第0天第1天第3天第5天

葡萄糖含量

（mg/ml) 0.0202 0.0652 0.1602 0.1364

酶活IU/ml 0.0035 0.0114 0.0281 0.0239

分析：从0、1、3、5天测量的酶活结果趋势可见，酶活在前三天曾上升趋势，

在第五天的时候略有下降，在第三天时酶活达到最高。说明从第三天开始菌群产

酶量最大，到第五天由于营养缺乏，环境恶化，产酶量下降。测出的吸光值不大，

原因在于我们在检测时将酶液稀释了5倍，使测定结果偏小，还有其他杂物对于

吸光度的影响。

蛋白质含量测定的数据以及结果处理。

利用考马斯亮蓝法测定蛋白含量（ug/ml ）

取样时间 第0天 第1天 第3天 第5天 蛋白含量（ug/ml) 0 91.95 108.79 227.21 分析：从测出的蛋白含量结果来看，在整个培养周期中蛋白含量曾上升趋势。而从前面测定的酶活的结果分析看来，是第三天酶活为最高，但是通过蛋白的测定结果看来却是第五天蛋白含量为最高，应该是产生了其他的杂质蛋白，也不排出是由于在测定过程中由于其他的操作原因而导致了实验结果的偏差。

滤纸减重测定的数据以及结果处理

滤纸重量

（g ） 空白1 空白2 空白3 平均值 样品1 样品2 样品3 平均值 分解滤纸 配制放入

滤纸 1.999 2.002 2.003 2.001 2 2.002 2.001 2.001 5天后减重 2 2.002 2.003 2.001 1.1 1.023 0.946 1.023 0.978 分解百分

率 48.87%

分析：从测出的结果来看，在整个培养周期中,五天后滤纸都被分解了一半以上，说明纤维素酶活还可以，但是测量出得酶活并不多，可能由于检测时，由于菌体的影响是测量有误差，是测量结果减低。

OD 值

取样时间 空白1 空白2 空白3 平均值

样品1 样品2 样品3 平均值 第0天 0.028 0.029 0.03 0.029

0.036 0.036 0.036 0.007 第1天 0.073 0.074 0.075 0.074

0.28 0.274 0.268 0.194 第3天 0.075 0.075 0.075 0.075

0.295 0.295 0.295 0.22 第5天 0.088 0.07 0.076 0.078 0.479 0.603 0.529 0.451