产纤维素酶菌株的筛选及酶学性质研究
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展纤维素是由纤维素素和半纤维素组成的天然高分子化合物，在工业和生活中具有广泛的应用。
纤维素酶是一种专门分解纤维素的酶，在纤维素利用和生物质转化等领域有着广泛的应用前景。
本文综述了产纤维素酶菌及其筛选改良方法的研究进展。
一、产纤维素酶菌的筛选和鉴定目前，已有许多研究对产纤维素酶菌进行筛选和鉴定，其中常用的方法包括传统的分离培养方法、高通量筛选系统和基于基因组的筛选方法等。
1.传统的分离培养方法传统的分离培养方法通常包括从不同的环境样品中分离出细菌，并对其进行酶活性测定。
通过该方法已经成功分离出具有纤维素酶活性的微生物，例如Clostridium sp.、Bacillus sp.、Cellulomonas sp.、Acidothermus cellulolyticus等。
2.高通量筛选系统高通量筛选系统是一种快速且高效的筛选方法，常用于从大量的微生物中沉淀出目标细菌。
常用的高通量筛选方法包括微流控装置、免疫分离、荧光筛选和高通量发酵等。
3.基于基因组的筛选方法基于基因组的筛选方法是一种新的筛选方法，它能够根据基因组数据精确地预测目标细菌的性能和代谢特性。
通过依据基因组组态图，可以预测细菌所需的碳水化合物、氮素源、维生素和微量元素等。
并通过基因搜索和蛋白质分析，可以确定特定的酶基因并对其进行驯化研究。
二、纤维素酶菌的改良方法针对传统纤维素酶菌的低效率和耐受性差等问题，研究人员采用不同的改良方法提高纤维素酶的效率和性能。
常用的改良方法包括基因工程技术、筛选和驯化适应性强的菌株、应用生物物理方法提高纤维素酶的结构稳定性等。
1.基因工程技术基因工程技术是一种常见的改良方法，它通过基因重组或突变来优化目标细菌的代谢功能。
例如，利用多肽链替换可以改变纤维素酶的空间结构，提高酶的催化能力。
基因重组还可以将来自不同细菌的多个酶基因组合，形成多功能细菌产生多种酶的机构，提高纤维素降解效率。
产碱性纤维素酶真菌的筛选鉴定及酶学性质研究
产碱性纤维素酶真菌的筛选鉴定及酶学性质研究摘要:经过初筛和复筛从从碱性土样中分离出的7株产纤维素酶的真菌中获得1株能够产碱性纤维素酶的丝状真菌t42。
经18S rRNA基因序列分析和，确定该菌株为镰刀霉菌(Fusarium sp)。
酶学性质初步研究显示t42的CMC酶最适作用pH值为7.5，在pH值7.0~8.5的范围内具较高的稳定性;反应温度以50℃左右为宜，且在55℃以下具有较高的温度稳定性;Mg2+､Mn2+和Zn2+对酶反应有促进作用，Pb2+和Cu2+对酶反应有抑制作用。
关键词:碱性纤维素酶;真菌;筛选鉴定;酶学性质纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂酶系，主要来自于真菌和细菌。
碱性纤维素酶在碱性条件下具有内切β-1，4葡萄糖苷酶活力，因而在洗涤剂､纺织､废水处理和制浆造纸工业等行业中有更好的应用前景[1-3]。
但目前研究较多的是木霉(Trichoderma)､曲霉(Aspergillus)属等真菌产生的酸性纤维素酶。
酸性纤维素酶在碱性条件下酶活性较低或根本没有活性､稳定性较差､pH值适应范围窄等，这极大限制了纤维素酶在这些行业中的应用。
因此筛选产酶性能好的产碱性纤维素酶的菌株有较大的实际意义和应用价值。
1 材料与方法1.1 材料碱性土壤､朽木取自湖北咸宁天化纺业有限公司附近。
羧甲基纤维素钠培养基(CMC-Na培养基)[4]:NaCl 6 g，MgSO4•7 H2O 0.1 g，KH2PO4 0.5 g，CaCl2 0.1 g，K2HPO4 2.0 g，CMC-Na 15 g，(NH4)2SO4 2.0 g，蒸馏水1 000 mL，pH值8~8.5;固体培养基加1.5%琼脂。
分离培养基(PDA培养基):马铃薯200 g，蔗糖20 g，琼脂15 g，蒸馏水1 000 mL。
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展引言：纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶，能够将纤维素水解成可溶性的糖类物质。
这种酶类在生物能源、生物制造等领域具有重要的应用价值。
产纤维素酶的菌种及其筛选改良方法的研究，对提高纤维素降解效率、降低生产成本、推动生物能源利用具有重要意义。
本文将介绍产纤维素酶菌及其筛选改良方法的研究进展。
一、产纤维素酶菌的分类和特点产纤维素酶的菌种多样，主要包括真菌和细菌两大类。
真菌包括木霉属、曲霉属、青霉属等；细菌则主要包括纤维素降解细菌和纤维素生产细菌等。
产纤维素酶菌的特点主要表现在对纤维素的降解效率和产酶条件的适应性上。
一方面，有些产纤维素酶的菌种能够高效降解纤维素，产酶量大，并且在生长环境下对温度、pH等条件的适应性较强，能够在广泛的生境中生长；有些产纤维素酶的菌株则对产酶条件相对苛刻，需要较为特殊的生产条件。
二、产纤维素酶菌的筛选方法为了提高产纤维素酶菌的降解效率和提高其生产水平，需要对产纤维素酶菌进行筛选和改良。
在筛选产纤维素酶菌的过程中，可以通过以下几种方法进行：1. 采用纤维素为唯一碳源的筛选培养基。
利用富含纤维素的培养基，能够筛选出对纤维素降解能力较强的菌株。
2. 通过间接检测法筛选。
可以利用纤维素水解产生的可溶性糖类物质来间接检测纤维素酶的产生情况，从而筛选出产酶量较高的菌株。
3. 利用分子生物学方法筛选。
通过利用特定基因的特异性引物，进行PCR扩增和RFLP分析，还可以利用荧光原位杂交技术等手段，对产纤维素酶的菌株进行筛选和鉴定。
4. 通过连续培养或连续发酵系统，对菌株进行长期的驯化和培养，增加产酶菌株的产酶能力。
三、产纤维素酶菌的改良方法在筛选出具有较高产酶能力的菌株之后，需要对这些菌株进行改良，以提高其产酶能力和降解效率。
产纤维素酶菌的改良方法主要包括以下几种：1. 通过传统的诱变选择法，对产纤维素酶菌株进行诱变处理，产生新的突变型菌株，以提高产酶效果。
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.。
产纤维素酶放线菌的筛选及其产酶条件与酶学性质初探的开题报告
产纤维素酶放线菌的筛选及其产酶条件与酶学性质初探的
开题报告
本研究意在筛选产纤维素酶的放线菌，并研究其产酶条件与酶学性质，为该领域的进
一步研究提供参考。
首先，将从自然环境中采集到的土壤样品、水体样品等作为菌源，利用筛选培养基筛
选产纤维素酶的放线菌菌株。
经过初筛后，筛选出的菌株将进行鉴定和分类，并确定
产酶能力最强的菌株，作为后续研究的研究对象。
在菌株的产酶条件研究方面，将对菌株的温度、pH值、培养基成分等条件进行优化，以及加入不同类型的诱导剂（如纤维素、木质素等）及其浓度，以寻找最适合该菌株
产酶的条件。
同时，还将研究不同培养时间及菌量等因素对产酶量的影响。
在酶学性质研究方面，将对该菌株的纤维素酶进行酶学性质分析，包括最适作用温度、最适作用pH值、酶动力学参数（如Km值和Vmax值）等。
此外，还将研究酶的热稳定性和耐酸碱性等性质。
该研究的结果有望为进一步开发和利用纤维素酶提供理论基础和实践指导。
产纤维素酶菌种的分离筛选和酶学性质的研究
１ａｅｏ ３ ｈｗ ｄａｈｇ ｔ ｉｔ ａ ｐ ｏ７０—８ ０ １ ｏｃ ｓｏ Ｔ ｅｇｏｔ ｄｅｚｍ ｔ ｈｒ ｔｉｔｓ ｆｌ ｅ ｒｌ ｉａｉ ｏｆｍ ｄ ｗ ｉ ｌ ｕ ｆ１ ｓｏ ｅ ｉ ｓ ｂｌｙ ｔ Ｈ ｆ ． ｓ ５ ｈ ａ ｉ ． ．Ｃ ｎｌ ｉ Ｊ ｈ ｒｗｈａ ｎｙ ａｉｅａａ ｅ ｓｃ ｔ ｗ ｒ ｐｅｉ ｎｒｙｅｎ ｒ ｅ ， ｈｃ ｕ ｎ ｎ ｃ ｅｒ ｉ ｏ ５ ｅ ｍ ｌ ｉ ｈ
摘要 ［ 目的 ］ 寻找产 纤维素酶的 高产 菌。［ 方法］ 通过 固体培 养初 筛和摇 瓶发 酵复 筛获得 产 纤维素酶 的菌株 ， 过考 察培 养基 、 通 生长温 度、Ｈ值 、 ｐ 产酶时 间等主要 的影响 因子及酶 学特性对产纤 维素酶酶活较 高的菌株进 行 了初步的研 究。 ［ 果］ 结 筛选得 到 了产纤维 素酶活 较高 、 稳定性较好 的茵株 Ｂ。通过对 Ｂ 茵的研究 ， ５ ５ 发现其 最适生长培养基 为查氏培养基 ， 最适 生长温度 为 ３ ℃ ， ５ 最适生长 ｐ Ｈ值为 ７５ ．， 产酶的最佳 时间为 ７ ； ２ 通过对其酶 学特性的研 究， ｈ 发现该 酶反应的 最适 温度为 ５ ０℃， 酶反应 的最适 ｐ 值 为 ７５酶在 ｐ Ｈ ．， Ｈ值 为 ７０ ８０ ．～ ． 范 围内稳定性较 高。［ 结论］ 初步确定 了 Ｂ 菌的生 长特性 和酶学特性 ， 下一 步的研 究提供 了科 学的依据。 ５ 为 关键词 纤维素酶 ； 筛选 ； 酶学性质 中图分类号 Ｓ ８ 文献标识码 Ａ １ ２ 文章编号 ｏ １ — ６１２０ ）３ ０ ８ — ２ ５ ６ １（０９ １ — ５４ ０ ７ ６
产纤维素酶菌种的分离筛选和酶学性质的研究
产纤维素酶菌种的分离筛选和酶学性质的研究詹萍,吴明(玉林师范学院化学与生物系,广西玉林537000)摘要 [目的]寻找产纤维素酶的高产菌。
[方法]通过固体培养初筛和摇瓶发酵复筛获得产纤维素酶的菌株,通过考察培养基、生长温度、pH 值、产酶时间等主要的影响因子及酶学特性对产纤维素酶酶活较高的菌株进行了初步的研究。
[结果]筛选得到了产纤维素酶活较高、稳定性较好的菌株B 5。
通过对B 5菌的研究,发现其最适生长培养基为查氏培养基,最适生长温度为35℃,最适生长pH 值为7.5,产酶的最佳时间为72h ;通过对其酶学特性的研究,发现该酶反应的最适温度为50℃,酶反应的最适pH 值为7.5,酶在pH 值为7.0～8.0范围内稳定性较高。
[结论]初步确定了B 5菌的生长特性和酶学特性,为下一步的研究提供了科学的依据。
关键词 纤维素酶;筛选;酶学性质中图分类号 S182 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)13-05846-02S tud y on th e Iso la t ion ,S c re en in g o f C e llu la s e -p rodu c in g S tra in an d It s En zym a t ic Ch a ra c te ris t ic s ZHAN P in g e t a l (D epa r t m en t o f C h em istry and L ife S cien ce ,Y u lin N o rm a l U n ive rs ity ,Y u lin,G u an gx i 537000)A b s tra c t [O b jective]T h e resea rch a i m ed to se a rch ou t ce ll u lo se -p rodu cin g stra in w ith h igh y ie l d.[M e th od]C e llu la se -p rodu cin g stra i n s w e re screen ed th rou gh p ri m a ry screen in g o f so lid cu ltu re an d se con dary scre en in g o f sh ak i n g -fla sk fe rm en ta tion.S tra in B 5w ith h igh e r ce llu lase activ ity w e re p re li m in ar ily s tud ied th rou gh m a i nin fl u en ce fa cto rs o f B 5su ch as cu ltu re m ed ium,g row thte m pe ra tu re ,pHv a lu e an d ce llu la se -p rodu c i n gti m e an d en zym a tic ch a racter-istics o f th e cru de en zym e fro mB 5.[R e su lt]S tra in B 5w ith h igh e r ce llu la se ac tiv ity an d h igh e r stability w a s screen ed ou t .T h e re sea rch re su lts o f B 5s tra in sh ow ed th a t th e op ti m a l g row th m ed iumfo r B 5w as C h a r ls m ed ium,th e opti m a l g row thtem pe ra tu re w e re 35℃,th e opti m a l pHva lu e w e re 7.5,ce l-lu lo se -produ cin g ti m e w ere 72h.E n zym a tic ch a racte r istics o f B 5sh ow ed th a t th e op ti m a l tem pe ra tu re w as 50℃,th e op ti m a l pHva lu e w a s 7.5.T h e ce l-lu la se o f B 5sh ow ed a h igh s tab ility a t pHo f 7.0-8.0.[C on clu s ion ]T h e grow th an d en zym a tic ch a ra cte ristics o f B 5w e re p re li m in a r ily con firm ed ,w h ich prov i ded scien tific fou nda tionfo r fu rth e r stu dy.K e y w o rd s C e llu lase ;S creen in g ;E n zym a tic ch a ra cte ristics作者简介 詹萍(1978-),女,广西北海人,讲师,从事微生物学研究。
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展近年来，随着对可再生能源的需求增加，纤维素酶作为生物质能源转化的重要酶类受到了广泛关注。
产纤维素酶菌及其筛选改良方法的研究成为了热点和难点，本文将以此为核心，对其研究进展进行综述。
1. 产纤维素酶菌的研究目前已发现的产纤维素酶菌主要包括枯草芽孢杆菌、放线菌、真菌等。
其中，枯草芽孢杆菌是目前被广泛应用于纤维素酶生产的菌种之一，因为其产酶量高、生长速度快、生长条件较为简单等特点而备受青睐。
同时，枯草芽孢杆菌的基因组测序也为其分子遗传学和代谢分析等研究提供了可能。
除枯草芽孢杆菌外，还有放线菌属和糯米壳属等菌种也被报道能够分泌纤维素酶。
这些菌株相对于枯草芽孢杆菌的优点在于产酶能力更强，而缺点在于生长周期长、生长条件较苛刻，且在发酵过程中容易受到杂菌的污染等。
因此，在生产实践中，不同菌种或不同菌株的选择需要根据具体情况进行。
2.1 筛选纤维素酶的筛选方法主要有传统筛选和高通量筛选两种。
传统筛选方法常常是采用纤维素颗粒为基质，利用纤维素降解能力较强的菌株筛选；或者采用含有纤维素的大量自然产物、如木屑等物质进行筛选。
此外，还有利用血红蛋白作为指示物的筛选方法。
这些方法的优点在于操作简单易行，且与实际应用环境接近，但筛选效率较低、筛选速度较慢。
高通量筛选方法是近年来发展起来的一种新型筛选方法。
该方法利用微流控技术，快速筛选出高效纤维素酶生产菌株，并能够评估其酶的活力和稳定性。
同时，还可以利用基因工程手段进行优化，以提高酶的产量和稳定性。
该方法具有快速、高效、高精度等优点，可以大大缩短筛选周期和降低筛选成本。
2.2 改良为了提高纤维素酶的产量和性能，研究人员采用了多种改良方法，包括物理改良、化学改良和基因工程改良等。
物理改良是利用辐射、超声波、高压等物理手段对纤维素酶生产菌株进行改良。
该方法具有操作简单、安全易行、无毒副作用等优点，但改良效果不一定理想。
化学改良主要是利用化学物质处理菌株，使其产生变异，进而产生更高产的纤维素酶。
产碱性纤维素酶菌株的筛选、酶学性质及相关基因的研究的开题报告
产碱性纤维素酶菌株的筛选、酶学性质及相关基因的研究的开题报告一、研究背景纤维素是最丰富的可再生生物质，其在造纸、生物燃料以及化学品生产等众多领域都有广泛的应用，但是由于其结构复杂、稳定性强，因此纤维素降解十分困难。
因此，研究如何高效降解纤维素成为了当前生物转化领域的重要研究方向之一。
碱性纤维素酶是一类特殊的纤维素酶，其可以在碱性条件下高效降解纤维素，并且具有广泛的应用前景。
因此，筛选优良的产碱性纤维素酶菌株、深入研究其酶学性质以及相关基因，具有重要的科学意义和应用前景。
二、研究目的和内容1. 筛选优良的产碱性纤维素酶菌株：从自然环境中采集样品，通过分离培养、功能鉴定和筛选，获得优良的产碱性纤维素酶菌株。
2. 研究碱性纤维素酶的酶学性质：通过酶学实验，研究其催化特性、底物特异性、酶动力学参数等酶学性质。
3. 克隆和表达碱性纤维素酶的相关基因：通过PCR扩增、克隆和表达相关基因，研究其结构和功能，并且为后续的酶工程改造打下基础。
三、研究意义1. 可为工业上高效降解纤维素提供新的微生物资源；2. 可为对纤维素降解相关的酶学机制提供新的认识和理解；3. 可为纤维素酶的研究和开发提供新的思路和方法。
四、研究方法1. 从自然环境中分离纤维素酶菌株；2. 筛选产碱性纤维素酶的菌株；3. 酶学实验：测定酶活力、底物特异性和酶动力学参数等；4. 克隆和表达相关基因：PCR扩增、克隆、表达等基因工程技术。
五、研究进度安排1. 第一年：收集样品、分离培养、筛选菌株；2. 第二年：酶学实验，研究碱性纤维素酶的酶学性质；3. 第三年：基因相关研究，克隆、表达相关基因。
六、预期结果和展望本研究预计可以筛选到新的产碱性纤维素酶菌株，并且深入研究其酶学性质以及相关基因，并为纤维素酶酶学机制与工程研究提供新的思路与方法。
最终，可以为实现生物降解纤维素的工业化应用提供新思路和方法。
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。
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展产纤维素酶菌是一类能够分解纤维素的微生物。
纤维素酶具有重要的工业应用价值，可以用于生产生物燃料、食品添加剂、饲料酶和纸浆加工等。
研究纤维素酶菌及其筛选改良方法对于提高纤维素酶的产量和活性具有重要意义。
纤维素酶菌主要包括细菌、真菌和原生动物等。
细菌是目前研究的重点，主要有属于泛菌纲的革兰氏阴性细菌和厌氧细菌、属于革兰氏阳性细菌的放线菌等。
真菌中的木霉属和曲霉属是常见的纤维素酶产生菌。
原生动物中的淀粉硬蛋白原核为革兰氏阳性细菌，同样具有较高的纤维素酶产生能力。
纤维素酶菌的筛选方法可以分为传统筛选和基因工程筛选两大类。
传统筛选主要通过菌落特征、纤维素酶活力和酶促介质分析等方法来确定纤维素酶产生菌。
基因工程筛选主要利用纤维素酶基因在基因库中的表达情况进行筛选。
目前，纤维素酶菌的改良方法主要包括传统遗传改良和基因工程改良两种。
传统遗传改良主要包括辐射诱变、化学诱变和选择性培养等方法。
辐射诱变是通过辐射来引发细菌基因突变，从而获得新的纤维素酶产生菌。
化学诱变则是通过化学物质来诱发细菌基因的突变。
选择性培养是在特定的培养基中培养纤维素酶产生菌，然后通过对菌群的筛选来获得高产菌株。
基因工程改良主要是通过将高效纤维素酶基因导入到微生物中，从而提高纤维素酶的产量和活性。
常用的基因工程改良方法包括限制性酶切、DNA连接、转化和表达等。
限制性酶切是通过酶切酶将目标基因切割成特定长度的DNA片段。
DNA连接是将目标基因片段连接到载体DNA上，形成重组DNA。
转化则是将重组DNA导入到宿主细胞中。
表达是使宿主细胞能够表达目标基因所编码的纤维素酶。
产纤维素酶菌及其筛选改良方法的研究进展主要包括纤维素酶菌的分类研究和筛选方法的改良研究。
通过对纤维素酶菌的筛选和改良，可以提高纤维素酶的产量和活性，为纤维素酶的工业应用提供技术支持。
未来的研究将更加注重基因工程筛选和改良方法的研究，以提高纤维素酶的产量和活性。
一株烟用产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及酶学特性研究
一株烟用产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及酶学特性研究摘要本文旨在筛选、鉴定一株适于烟用产纤维素酶菌株，并初步研究该菌株的酶学特性。
结果表明，在多个烟草样品中筛选出了一株纤维素酶产生菌株。
通过形态学、生化特性、16S rRNA 序列分析等方法对该菌株进行鉴定，确定其为嗜好性纤维素酶分泌菌株。
进一步研究表明，该菌株能在较宽的温度和pH 条件下产酶，酶活稳定，酶活性随pH 变化而变化，最适pH 为4.8。
该菌株的发现为烟草纤维素降解与改良提供了新的思路。
关键词纤维素酶，烟草，菌株筛选，酶学特性，嗜好性纤维素酶AbstractThis paper aims to screen and identify a strain of cellulase-producing bacteria suitable for tobacco use, and to preliminarily studyits enzymatic characteristics. The results showed that a cellulase- producing strain was screened from multiple tobacco samples. Thestrain was identified as a cellulase-secreting strain with a preference forcellulose by morphology, biochemical characteristics, and 16S rRNAsequence analysis. Further studies showed that the strain was able to produce enzymes under a wide range of temperature and pH conditions, with stable enzyme activity. The activity of the enzyme changed with the pH value, and the optimal pH was 4.8. The discovery of this strain provides new ideas for the degradation and modification of tobacco cellulose.Keywords cellulase, tobacco, strain screening, enzymaticcharacteristics, cellulase preference正文1.引言烟草中含有大量的纤维素，其中某些成分的质量对烟草的质量、口感和产量有着显著影响。
高产纤维素酶菌株的筛选、固态发酵条件优化及其酶学性质研究
高产纤维素酶菌株的筛选、固态发酵条件优化及其酶学性质研究目录一、内容描述 (2)1. 研究背景和意义 (2)1.1 纤维素酶的应用领域 (4)1.2 高产纤维素酶菌株的重要性 (5)1.3 固态发酵技术在工业中的应用 (6)2. 研究目的和任务 (7)2.1 研究目的 (8)2.2 研究任务 (9)3. 文献综述 (9)3.1 国内外研究现状 (11)3.2 研究方法概述 (12)二、高产纤维素酶菌株的筛选 (13)1. 菌株来源与采集 (14)2. 菌株初筛与复筛方法 (15)3. 高产纤维素酶菌株的鉴定与保存 (16)三、固态发酵条件优化 (17)1. 实验材料与方法 (18)1.1 原料的选择与处理 (20)1.2 固态发酵流程设计 (20)1.3 实验因素与水平设计 (21)2. 结果与分析 (22)2.1 单因素实验结果分析 (24)2.2 正交实验结果分析 (25)2.3 固态发酵条件优化方案的确定与应用效果评估 (27)四、酶学性质研究 (28)一、内容描述本研究报告围绕高产纤维素酶菌株的筛选、固态发酵条件优化及其酶学性质展开。
通过一系列的筛选实验，从自然界或实验室培养物中分离出具有高效纤维素酶生产能力的菌株。
利用先进的固态发酵技术，针对该菌株的特点，优化其生长和产酶条件，旨在提高纤维素酶的产量和活性。
在菌株筛选阶段，我们利用纤维素作为唯一碳源，通过测定不同菌株在特定时间内的葡萄糖消耗量和纤维素酶活性的变化，筛选出具有高产酶能力的菌株。
在固态发酵条件下，我们系统地研究了温度、湿度、通气量、菌种浓度等关键参数对纤维素酶产量的影响，并通过数学模型对结果进行了拟合和分析。
我们还深入探讨了所筛选菌株所产纤维素酶的酶学性质，包括其最适pH值、最适温度、热稳定性以及与其他成分的协同作用等。
这些研究不仅为纤维素酶的生产提供了理论依据和技术支持，而且有助于我们更好地理解和利用纤维素这一可再生资源。
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。
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展
产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究进展1. 引言1.1 研究背景产纤维素酶是一类能够分解纤维素的酶，可以将废弃的植物纤维素有效地转化为生物能源或化学品。
由于纤维素在自然界中广泛存在且易获得，产纤维素酶逐渐成为生物质能源领域的研究热点。
目前市面上的产纤维素酶酶活性较低、稳定性差，限制了其在工业生产中的应用。
对产纤维素酶菌的筛选和改良方法进行深入研究具有重要意义。
产纤维素酶菌在自然界中具有多样性，因而研究如何高效筛选出具有优良酶活性的产纤维素酶菌成为亟须解决的问题。
通过改良产纤维素酶菌的菌种，提高其在酶活性、抗性和稳定性等方面的表现，也为产纤维素酶的应用提供了可能。
在未来的研究中，将进一步探索产纤维素酶菌的特点及筛选方法，加强对产纤维素酶菌的改良研究，不断提高产纤维素酶的性能，拓展其在生物质能源领域的应用前景。
随着技术的不断发展，产纤维素酶菌的研究将迎来更多挑战，但也将有更多的发展机遇。
愿未来产纤维素酶菌及其筛选改良方法研究取得新的突破，为生物质能源的开发和利用做出更大贡献。
1.2 研究目的本研究的目的是探索产纤维素酶菌及其筛选改良方法的研究进展，为提高纤维素降解效率和提高生物质资源利用率提供理论基础和实践参考。
具体目标包括：1.分析产纤维素酶菌的特点，揭示其在纤维素降解中的作用机制；2.探讨产纤维素酶菌的筛选方法，寻求高效、快速和经济的筛选途径；3.研究产纤维素酶菌的改良方法，提高其纤维素降解能力和稳定性；4.探讨产纤维素酶菌在生物质资源利用中的应用前景，拓展其产业化应用领域；5.分析产纤维素酶菌研究面临的挑战，并展望未来发展方向。
通过本研究，旨在推动纤维素降解技术的创新和进步，实现生物质资源的高效转化和利用。
1.3 研究意义产纤维素酶菌是一类具有生物降解纤维素能力的微生物，在生物能源开发和环境保护领域具有重要作用。
研究产纤维素酶菌及其筛选改良方法的意义在于探索更高效、更稳定的纤维素酶产生菌株，为工业生产提供更好的菌种资源。
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。
高温纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及其基因克隆和酶学性质研究的开题报告
高温纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及其基因克隆和酶学性质研究的开题报告一、研究背景和意义纤维素是一种来源广泛、丰富的可再生能源，但其生物降解度较低。
纤维素酶是纤维素降解的关键酶系统。
目前，高温纤维素酶已经在生物质转化、饲料、生物能源等领域得到了广泛应用。
因此，寻找高效纤维素酶产生菌及其酶基因的克隆和酶学性质研究具有重要意义。
二、研究内容和方法1.高温纤维素酶产生菌的筛选和鉴定采用土壤和沼渣等环境样品为基础，结合培养基成分的优化和筛选条件的优化，筛选高温产酶能力强的菌株。
鉴定菌株的种属和亲缘关系。
2.高温纤维素酶基因的克隆采用基因克隆技术，提取产酶菌株的基因组DNA，设计特异性引物，扩增出目标基因。
将目标基因克隆至表达载体中，转化胞外表达宿主菌株。
3.高温纤维素酶的酶学性质研究分离、提纯转化菌株中的高温纤维素酶，研究其在不同温度、pH和反应体系条件下的酶学性质，如催化效率、稳定性、底物特异性等。
三、预期结果及意义1.确定出高产高温纤维素酶的产酶菌株；2.克隆到目标基因，并对其进行序列分析和功能预测；3.测定纤维素酶的酶学性质，为纤维素降解及工业应用提供理论和实践基础。
四、研究进度计划1.第1~3月：高温纤维素酶产生菌的筛选和鉴定2.第4~6月：高温纤维素酶基因的克隆和序列分析3.第6~9月：高温纤维素酶的酶学性质研究和性质分析4.第9~12月：论文写作和期末答辩准备五、研究经费预算1.实验室材料费：6000元2.分子生物学试剂费：8000元3.序列分析和生物信息学软件费：5000元4.动物实验费：2000元5.其他杂费：2000元共计：23,000元。
纤维素酶产生菌的筛选及酶学性质研究
纤维素酶产生菌的筛选及酶学性质研究孙玉宇【摘要】Isolated Cellulose decomposing ability was the strongest from city life garbage, and extracellular enzyme production strains, tentatively identified as Bacillus ,and enzymatic properties of cellulase produced by the bacteria were investigated. The cellulase reaction, the optimum temperature is 50℃ ; the optimum pH7.0; enzyme at 40~50℃ has good thermal stability; the activity of CMCase in pH 6 ~ 7 can be maintained above 70%, the activity of FPA in pH 6~7 can be maintained more than 79%; Ca2+ and Mg2+ for the enzyme reaction were increased markedly, While Fe3+ and Mn2+ had inhibitory effect on the enzyme reaction, effect of Na+, Zn2+ and K+ on the enzyme is very small.%从城市生活垃圾中分离到一株分解纤维素能力最强，并产生胞外酶的菌株，初步确定为芽孢杆菌，并对该菌所产的纤维素酶的酶学性质进行了初步研究.该纤维素酶反应最佳温度为50℃；最适 pH7.0；酶在40~50℃热稳定性较好； CMCase活力在 pH 6.0~7.0处可保持70%以上， FPA酶活在pH 6.0~7.0处可保持79%以上； Ca2+和Mg2+对酶反应表现为明显的促进作用，而Fe3+和Mn2+对酶反应有抑制作用， Na+、Zn2+和K+对酶的影响很小.【期刊名称】《湖南理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P17-20)【关键词】纤维素酶产生菌;筛选;稳定性;抑制剂【作者】孙玉宇【作者单位】洛阳理工学院环境工程与化学系，河南洛阳 471003【正文语种】中文【中图分类】Q939.99引言纤维素酶是能水解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键,使纤维素转变为纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称[1],其应用前景十分广阔.目前,纤维素酶应用的范围已经扩展到发酵、日用化工、饲料生产、纺织行业、废水处理及石油开采等各个领域[2].我国城市生活垃圾量大且组成复杂,垃圾中纤维素占主要成分,而纤维素又属于难降解部分.如何有效开发和利用纤维素资源以及处理纤维素已成为目前研究的热门问题.纤维素的降解主要依靠纤维素降解菌产生的纤维素酶,目前人类掌握的微生物对纤维素的降解能力都有限,还不能满足人类发展的需要.因此,筛选出一种高效的纤维素降解微生物就成为一项紧迫的战略任务.本项目研究的目的在于筛选出一株能高效降解纤维素的细菌,并研究其纤维素酶的酶学性质,旨在为该菌的应用研究提供参考,对解决环境污染等问题将具有深远影响.1 材料和方法1.1 材料样品:来源于洛阳市瀍河区盘龙冢垃圾填埋场的土壤样品.培养基:富集培养基(酵母粉1g、蛋白胨5g、碳酸钙5g、氯化钠5g、新华滤纸20g、蒸馏水1000mL、pH8.0、37℃封口静置培养);纤维素刚果红筛选培养基(MgSO4 0.5g、(NH4)2SO4 2g、K2HPO41g、NaCl 0.5g、羧甲基纤维素钠CMC-Na 2g、刚果红0.4g、琼脂22g、蒸馏水1000mL,pH7.0);液体发酵培养基(CMC-Na 10 g,KH2PO41 g,MgSO4 0.2 g,NaCl 10g,MgSO40.2g,蛋白胨10g,蒸馏水1000 ml,pH7.0).酶活测定用溶液:葡萄糖标准溶液(1 mg/mL)、CMC-Na缓冲液(0.5 %)、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液(pH4.8)、DNS试剂、新华滤纸1#.1.2 仪器设备VS-840-2型单人垂直双面净化工作台、721型可见分光光度计、101型电热鼓风干燥箱、QYC全自动控温摇床、H-205R型台式高速控温离心机、电热恒温培养箱(HH.BII.600型)、PHS－3C 型精密 pH 计、全自动立式压力蒸汽灭菌器、JA2002电子天平、HH-4型电热恒温水浴锅、XSP-6C电子显微镜等.1.3 方法1.3.1 纤维素酶产生菌的筛选取10mL样品悬液接种于富集培养基中,置于37℃、120 r/min恒温箱中培养48h 后进行梯度稀释,涂布于纤维素刚果红筛选培养基上,37℃培养48h,挑选出透明圈直径与菌落直径比值较大、较快生长的单菌落作为初筛菌株,将其接种于液体发酵培养基中,37℃培养48 h后,4℃离心15min,取上清液测定羧甲基纤维素酶(CMCase)活性和滤纸酶(FPA)活性,同时,将发酵液超声波(200 W,破碎5s,间隔5s,10次)破壁后离心,取上清测定酶活性以筛选产胞外酶菌种.1.3.2 酶活性测定采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)[3]测定羧甲基纤维素酶(CMCase)活性和滤纸酶(FPA)活性.酶活性单位(kat)定义,40℃条件下,每秒钟转化底物产生1mol还原糖(以葡萄糖计)所需的酶量为1 kat.1.3.3 菌种的初步鉴定通过对菌落的形态观察、菌株革兰氏染色、芽孢染色以及生理生化试验进行初步鉴定.1.3.4 酶学性质的研究(1)酶反应的最适温度将提取的酶液在pH7.0的环境下,分别置于40℃,45℃,50℃,55℃,60℃不同温度条件下与底物反应后测其酶活(CMCase和FPA),以确定最适的温度.(2)酶反应的最适pH值在上述测得的最适温度下,将酶的提取液分别置于pH为5.0,6.0,7.0,8.0,9.0的条件下与底物反应后测其酶活(CMCase和FPA),确定最适pH值.(3)温度对酶稳定性的影响将提取的酶液分别置于40℃,45℃,50℃,55℃,60℃不同温度下保温30min,按常规方法在上面得到的最适温度和pH条件下,测定剩余酶的活力(CMCase和FPA). (4)pH对酶稳定性的影响[4]将提取的酶液分别置于pH为5.0,6.0,7.0,8.0,9.0的环境下于最适温度下保温30min,按常规方法在上面得到的最适温度和pH条件下,测定剩余酶活力(CMCase 和FPA).(5)酶的抑制剂和激活剂配制终浓度为10.0mmol/L的各种金属离子(NaCl、KCl、CaCl、FeCl3、ZnCl2、MnCl2、MgSO4),将提取的酶液与各离子于40℃保温30min,按常规方法在上面得到的最适温度和pH条件下,测定剩余酶的活力(CMCase和 FPA),与不添加金属离子的酶液所得到的酶活力(100%)相比较,以确定该酶的抑制剂与激活剂[5].2 结果与分析2.1 纤维素酶产生菌的筛选结果用纤维素刚果红培养基初筛得到5株透明圈直径与菌落直径比值较大的菌株.将纯化后的5株菌株进行发酵,测定超声波破碎前后上清液的CMCase和FPA酶活性.选取酶活性最高且产胞外酶的3号菌株进行下面后续研究.2.2 菌株初步鉴定结果菌落呈淡黄色,潮湿,圆形,扁平,表面光滑,边缘整齐,不透明;菌体为杆状,不具有运动性,革兰氏阳性菌兼性厌氧;芽孢为椭圆形中生;淀粉水解试验阳性,柠檬酸盐试验阳性,V.P.试验阳性,M.R.试验阴性.根据《常见细菌系统鉴定手册》[6]与《伯杰细菌鉴定手册》[7]初步判断3号菌株为芽孢杆菌.2.3 纤维素酶学性质的研究2.3.1 酶反应的最适温度将提取的酶液在pH7.0的环境下,如图1所示.结果表明,CMC酶活力及FPA酶活力的最适温度均为50℃.图1 不同温度下的酶活力图2 pH值对酶活力的影响2.3.2 酶反应的最适pH将酶液分别置于不同pH值5.0、6.0、7.0、8.0、9.0条件下,用上述测得的最适温度测定CMCase和FPA酶活力,如图2所示.结果表明,pH7.0是酶反应的最适pH 值.2.3.3 温度对酶稳定性的影响在上述最适温度和pH条件下,测定剩余酶活力(CMCase和FPA),以50℃酶活力为100%.结果如图3所示,这表明,40℃～50℃保温酶比较稳定,55℃剩余酶活力为89%,60℃以上损失较大,说明此酶不耐60℃以上的温度.图3 不同温度处理下酶活力图4 pH值对酶稳定性的影响2.3.4 pH对酶稳定性的影响在上述最适温度和pH条件下,测定剩余酶活力(CMCase和FPA),以pH 7.0,50℃下酶活力为100%.结果如图4,CMC酶活的pH值在5.0～7.0范围内酶活力可保持70%以上,FPA酶活的pH值在6.0～7.0范围内可保持79%以上,当pH值高于或低于此范围时酶活性急剧下降.2.3.5 酶的抑制剂和激活剂在上述最适温度和pH条件下,测定剩余酶活力(CMCase和FPA),再与不添加的金属离子酶液所得到的酶活力(100%)相比较,结果见图5.可见Ca2+和Mg2+对酶反应表现为明显的促进作用,而Fe3+和Mn2+对酶反应有抑制作用,是酶的抑制剂,Na+、Zn2+和K+对酶的影响非常小.图5 各种化学试剂对酶活力的影响3 结论本研究是从生活垃圾中通过刚果红鉴定培养基分离出纤维素酶产生菌,经过初步鉴定为芽孢杆菌,对该菌所产的纤维素酶的酶学性质进行了初步研究.实验结果表明,其酶反应的最适作用温度为50℃;最适 pH7.0;酶在 40～50℃时热稳定性较好,55℃剩余酶活力为89%,60℃以上损失较大,说明此酶不耐60℃以的温度;CMC酶活力在pH 5.0～7.0处可保持70%以上,FPA酶活在pH6.0～7.0处可保持79%以上,当高于或低于此值得范围时,酶活力急剧下降;Ca2+和Mg2+对酶反应显著增加,而Fe2+和Mn2+对酶反应具有抑制作用,因此Fe2+和Mn2+是酶的抑制剂,Na+、Zn2+和K+对酶的影响不大.由于该芽孢杆菌产胞外纤维素酶,分离过程不需要破碎细胞,便于酶的分离提纯,可大大减少工序,降低成本.该研究将为芽孢杆菌的应用提供参考,对解决环境污染等问题将具有深远影响.参考文献[1] 方俊.纤维素酶在奶牛饲料中的研究与应用[J].饲料博览,2003,(8):34～36[2] 武秀琴.绿色木霉RW-2纤维素酶的酶学性质研究[J].中国酿造,2009,(11)[3] 蒋传葵,金承德,吴仁龙,等.工具酶的活力测定[M].上海:上海科学技术出版社,1982:79～81[4] Reichenbach H.A simple method for the purification of myxobacteria [J].J Microbial Method,1983,1:77～79[5] 诸葛健.工业微生物实验技术手册[M].北京:中国轻工业出版社,1997[6] 东秀珠,蔡妙英.常见细菌系统鉴定手册[M].北京:科学出版社,2001:62～65[7] R.E.布坎南.伯杰细菌鉴定手册[M].北京:科学出版社,1995:744～745。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
产纤维素酶菌株的筛选及酶学性质研究
自然界中的纤维素资源极为丰富,如果能对这些纤维素资源加以利用,不仅保护了环境,又可实现资源回收利用,因此国内外对于纤维素酶的研究一直是个研究热点。
本研究从腐植土里筛选出具有降解纤维素酶能力的放线菌一株,通过单因素及正交试验确定其最适的产酶发酵培养基;用生理生化及分子生物学方法鉴定该放线菌;对该纤维素酶进行酶学研究;最后通过分离纯化以获得较高纯度的内切酶。
研究为放线菌所产纤维素酶的特性提供理论依据,对高纯度纤维素酶的获取及开发利用具有指导意义。
1.试验通过对腐植土中具降解纤维素能力的菌进行筛选,最终确定筛得放线菌一株,并编号NO.11,其在CMC-Na液体培养基中,内切型-β-葡聚糖酶酶活为30.06U·mL-1,外切型-β-葡聚糖酶酶活为10.40U·mL-1,β-葡萄糖苷酶酶活为8.05U·mL-1,FPA酶酶活为 13.88U·mL-1。
2.通过对菌株NO.11进行生理生化及分子生物学鉴定,最终确定该菌为暗灰链霉菌。
3.通过正交实验,得出菌株NO.11最适的产酶培养基配方为:0.2%的牛肉膏,2%的稻草粉,初始pH7.5,0.3%的KH2PO4,接种量为6%,发酵温度为32℃,发酵时间为5 d。
在此条件下菌株NO.11的CMC酶活力为55.28 U·mL-1,其产酶能力明显提高。
4.为获得更高纯度的纤维素酶,试验通过硫酸铵分级盐析、透析、葡聚糖凝胶G-100柱层析分离纯化纤维素酶。
试验结果显示,最终纯化得到的酶液酶活为53.09U·mL-1,比活力为211.22 U·mg-1,纯化倍数为1.90倍。
通过SDS-PAGE可知,该放线菌所产CMC酶的分子量在65kDa左右,经硫酸铵盐析、透析、Sephadex G-100柱层析后,电泳检测其
可达到电泳纯。
5.在菌株NO.11所产内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶的酶促反应中,其最适pH值为4.5;滤纸酶、外切酶及β-葡萄糖苷酶的最适反应温度均为50℃;内切酶的最适反应温度为55℃;内切酶在pH值4.0-
6.5间其相对酶活在70%以上;在30-60℃的反应温度下,其相对酶活在70%以上;金属离子Mg2+,Ca2+,Mn2+对各酶均有激活作用。
Zn2+对外切酶有激活作用,但对内切酶、β-葡萄糖苷酶都产生抑制作用。
Fe3+对β-葡萄糖苷酶有抑制作用。