一株木霉菌(Trichoderma sp.)TY2纤维素酶最佳产酶条件及部分酶学特性研究

[目的]筛选高活力纤维素酶产生菌,高效利用纤维素资源.[方法]从朽木和和纸浆样品中分离筛选出一株产纤维素酶活较高的菌株TY2.对其形态和18S rDNA特征序列分析鉴定为木霉菌(Trichoderma sp.).对菌株发酵条件及酶学特性进行研究.[结果] TY2菌株的最佳产酶条件为:1;滤纸+2;麸皮+0.5;葡萄糖为碳源,0.5;蛋白胨为氮源,起始pH 5.0,温度28 ℃,200 r/min,5 d,其CMCase和FPase活力分别达412.5 和100.3 U/mL.经分离纯化出TY2菌株内切β-葡聚糖苷酶.内切β-葡聚糖苷酶最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为4.6,在50 ℃以下,pH 3.0～5.0,酶活性稳定,且在80 ℃仍具有降解CMC-Na的效果.同时研究发现铜离子、锌离子、钾离子和钠离子对内切β-葡聚糖苷酶的酶活有促进作用,而汞离子有明显的抑制作用.[结论]所筛选的TY2菌株具有潜在的工业应用价值.     

枯草芽孢杆菌C-36纤维索酶的纯化及酶学性质

枯草芽孢杆菌C-36纤维素酶经硫酸铵、SephadexG-75、SephadexG-100分离纯化后,得到一个电泳纯的葡聚糖内切酶。SDS-PAGE结果表明,该酶分子量约为35kD。最适反应温度和pH分别为65℃和pH6.8,Zn2+、Pb2+、Fe3+对酶有抑制作用,Ba2+、Fe2+对酶有激活作用,在50℃,pH6.8条件下,酶对CMC-Na的米氏常数Km为0.34g/L,最大反应速度Vmax为0.17mg/(min.mL)。     

香樟(Cinnamomum camphora)果实酪氨酸酶的分离纯化及特性分析

[目的]检测并分离香樟果实中的酪氨酸酶。[方法]从香樟成熟果实中分离和纯化出酪氨酸酶,研究该酶的酶活、蛋白质含量、最适pH值、最适温度、动力学特性和稳定性,并分析了不同金属离子、化合物和中药对其酶活的影响。[结果]经分离和纯化,获得43 kD的酪氨酸酶。该酶的最适pH值和最适温度分别为7.5和50℃。以L-DOPA为底物,测得Km和Vmax分别为12.83 mmol/L和180.65U/mg。该酶在pH值4~7和较高温度时均较为稳定。Al3+和Cu2+对该酶活性具有抑制作用,而Zn2+、Mg2+等则有激活作用。250mmol/LEDTA对该酶有激活作用,抗坏血酸和1 mmol/Lβ-巯基乙醇有完全抑制作用。中药女贞对其有强激活作用,乌梅对其抑制作用最明显。[结论]香樟果实中酪氨酸酶同工酶的存在为该酶的纯化带来一定难度。     

嗜热木聚糖酶酶学性质研究

[目的]研究嗜热木聚糖酶的酶学性质.[方法]考察了基因工程菌Rosetta(DE3)/pET28a-xynB64所产嗜热木聚糖酶反应的最适温度、最适pH,嗜热木聚糖酶的热稳定性、pH稳定性,以及不同金属离子对酶活力的影响.[结果]嗜热木聚糖酶的最适反应温度为110℃左右,最适pH为6.6,具有较广的pH稳定范围和非常好的热稳定性,高浓度的Mn2+、Mg2+、Ca2+对该酶有激活作用,Cu2+、Zn2+以及低浓度的Mn2+对该酶有抑制作用.[结论]研究可为嗜热木聚糖酶的广泛应用提供参考依据.     

枯草芽孢杆菌C-36纤维素酶的纯化及酶学性质

枯草芽孢杆菌C-36纤维素酶经硫酸铵、SephadexG-75、SephadexG-100分离纯化后,得到一个电泳纯的葡聚糖内切酶。SDS-PAGE结果表明,该酶分子量约为35kD。最适反应温度和pH分别为65℃和pH6.8,Zn2 、Pb2 、Fe3 对酶有抑制作用,Ba2 、Fe2 对酶有激活作用,在50℃,pH6.8条件下,酶对CMC-Na的米氏常数Km为0.34g/L,最大反应速度Vmax为0.17mg/(min.mL)。     

Bacillus paralicheniformis左聚糖蔗糖酶基因克隆表达及酶学性质研究

[目的]从耐热菌株中克隆表达左聚糖蔗糖酶基因,以获得热稳定性较好、底物耐受性高的重组酶,为左聚糖蔗糖酶催化机理及生产应用研究提供技术基础.[方法]从市售菌肥中筛选耐热菌株并克隆其左聚糖蔗糖酶基因,以pSE380为载体构建重组质粒并转化至大肠杆菌诱导表达,随后通过镍亲和层析获得电泳纯的重组左聚糖蔗糖酶并研究其酶学性质.[结果]分离到耐热菌株LN-05,经16S rDNA序列分析鉴定为Bacillus paralicheniformis.克隆表达的B.paralicheniformis左聚糖蔗糖酶与已公布地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)RN-01的左聚糖蔗糖酶存在19个氨基酸残基差异.重组酶催化水解反应最适pH为6.0,最适温度为45℃,于40和45℃保温3 h后残余酶活力分别为89%和78%.Mn2+、Ag3+和Cr2+对重组左聚糖蔗糖酶的水解活力有明显抑制作用,Co2+和Al3+对水解活力具有一定促进效果;Ba2+、Mg2+和Mn2+对聚合活力有明显抑制作用,Ag3+、Cu2+和K+对聚合活力具有促进作用.EDTA对重组酶水解活力和聚合活力均具有抑制作用.在最适条件下,重组左聚糖蔗糖酶的最大反应速率(Vmax)=74μmol/(min·mg),米氏常数(Km)为7.57 mmol/L.催化聚合反应的最适温度随着底物蔗糖浓度而变化,当蔗糖浓度为50%时,最适温度为40℃;最适聚合反应pH为5.0;当酶浓度为0.9 U/mL,在最适条件下反应24 h,左聚糖产糖量达183.00±1.73 g/L,蔗糖转化率为(36.76±1.84)%.[结论]B.paralicheniformis左聚糖蔗糖酶的热稳定性较好,左聚糖产量高,具有转化蔗糖生产高附加值左聚糖的应用潜力.     

一株低温脂肪酶产生菌的筛选鉴定及酶学特性

[目的]分离获得低温脂肪酶产生菌和研究其酶学特性.[方法]对采自阿勒泰等地区的75份土样中脂肪酶产生菌进行富集和筛选,目的菌株经16S rRNA基因序列比对鉴定后,对其产生的脂肪酶进行酶学特性分析.[结果]菌株N6-12归属于假单胞属菌,可能为新种;其产生的脂肪酶的最适催化温度为30℃;酶催化的最适pH为6.5;金属离子Cu2、Fe3+等对酶有较大的抑制作用,而Na+对酶有激活作用.[结论]菌株N6-12产生的脂肪酶属于低温脂肪酶.     

绿色木霉Fn10-1纤维素酶的分离纯化及酶学特性测定

试验研究了绿色木霉Fn10-1纤维素酶的初步纯化及酶学性质开展研究。结果表明,该纤维素酶的最适催化温度为70℃,最适pH 7.6,在温度为4~50℃下均能保持较稳定的酶活,高于50℃以后,热稳定性变差,酶活力开始急剧下降。pH在5.6~7.6时该酶有较好的稳定性。Na+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Co2+、Ca2+、Ba2+、Al3+对纤维素酶具有一定的激活作用,Ag+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、K+对该酶有一定的抑制作用,其中Cu2+的抑制作用尤为明显。     

秸秆纤维素降解细菌的筛选及其产酶条件的研究

用稀释平板法在羧甲基纤维素平板培养基和纤维素刚果红平板培养基上,从土壤中分离出1株纤维素酶活力较高的耐热细菌H-5,初步鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis).对该菌株的液体发酵产纤维素酶的条件经行了研究,结果表明:菌株H-5产纤维素酶的最适培养温度为40℃,内切酶活力(CMCase)和滤纸酶活力(FPase)最高可达27.14U和22.17U.最佳培养时间为3d,内切酶活力(CMCase)和滤纸酶活力(Fpase)最高可达26.38U和20.14U,最适初始pH值为6～6.5,内切酶活力(CMCase)和滤纸酶活力(FPase)最高可达24.08U和21.96U,最适摇床转速为150 r·min-1,内切酶活力(CMCase)和滤纸酶活力(FPase)最高可达25.34U和20.67U.     

一株黑曲霉产纤维素酶的性质研究

[目的]为黑曲霉的实际应用提供依据。[方法]摇瓶培养黑曲霉得到纤维素酶粗酶液,测定C1酶、Cx酶、BG酶的活力,研究温度、pH值、底物浓度、金属离子对不同酶组分活力的影响。[结果]黑曲霉分泌的纤维素酶较全,但不同酶组分的分泌高峰并不一致。C1酶、BG酶的最适温度为60℃,Cx酶的最适温度为70℃。Cx酶、BG酶最适pH值4～5,C1酶最适pH值在4左右。C1酶、BG酶随底物浓度升高,活力升高,底物浓度为1.000%时活力最高。Cx酶在底物浓度为0.500%～0.625%时活力最高。Ca2+、Fe2+对酶有强烈的抑制作用,Ba2+、Mn2+对酶有一定的激活作用,Zn2+、Cu2+对Cx酶、C1酶活力有抑制作用,对BG酶有激活作用。[结论]不同反应条件对不同酶组分的活力影响各异。黑曲霉纤维素酶系在60～70℃、pH值4～5时最稳定。     

金属离子对灵芝纤维素酶和木聚糖酶活性的作用

研究了6种金属离子对灵芝纤维素酶和木聚糖酶活性的影响。结果表明：在试验的离子浓度范围内,Mn2＋抑制灵芝纤维素酶的CMC酶活、FP酶活和木聚糖酶活;Zn2＋抑制灵芝FP酶活和木聚糖酶活,却促进CMC酶活;Mg2＋对纤维素酶的CMC酶活和FP酶活有明显的促进作用,但浓度高时会抑制木聚糖酶活;Cu2＋在低浓度时,激活灵芝产的木聚糖酶,其他浓度会抑制纤维素酶活性及木聚糖酶酶活;K＋对纤维素酶的CMC酶活和FP酶活促进作用小,对木聚糖酶活的抑制作用也小;Fe2＋抑制CMC酶活,低浓度抑制FP酶活,高浓度抑制FP酶活,对木聚糖酶活性的作用却相反。     

降解棉秆纤维素分解菌的筛选及其降解特性研究

从土壤中筛选到两株能降解棉秆的纤维素分解菌M59、F115,通过构建酶活曲线确定了发酵周期,并进一步检测了不同氮源、不同浓度对菌株降解棉秆酶活的影响。结果表明,M59和F115均能有效降解纤维素,在刚果红纤维素平板上形成的水解圈直径〉0.5cm,降解滤纸的CMC酶活〉7.8 U.ml-1,FPA酶活〉3.9 U.ml-1;两菌株均能降解棉秆且维持较高的酶活（CMC酶活〉7.0 U.ml-1,FPA酶活〉2.5 U.ml-1）,发酵周期均确定为10d;氮源及其浓度对两菌株降解棉秆的CMC酶活和FPA酶活影响显著,以0.5%的酵母粉、蛋白胨作氮源,菌株M59的CMC酶活和FPA酶活、F115的CMC酶活均最高,可确定0.5%酵母粉、蛋白胨为两株纤维素分解菌较适宜的氮源。     

无核白葡萄多酚氧化酶的酶学特性

【目的】研究无核白葡萄多酚氧化酶（PPO）的酶学特性,为无核白葡萄干加工过程中褐变问题的解决和控制提供参考。【方法】利用McIlvaine缓冲液从无核白葡萄中提取PPO,研究了反应温度、pH、底物浓度、酶液用量对其催化活性的影响,并考察了该酶在不同温度条件下的稳定性,分析了其催化邻苯二酚的催化动力学方程及其参数。【结果】以10 mmol/L的邻苯二酚McIlvaine溶液为底物时,无核白葡萄PPO的最适作用温度为25 ℃,最适反应pH为6.0。在最适作用条件下,米氏常数（K_m）和最大反应速率（V_max）分别为45 mmol/L和500 U/min。该酶在温度低于25 ℃时,能在60 min内保持较稳定的活性,30～60 ℃的高温处理只能破坏其部分活性,在70 ℃条件下保温处理10 min可使其活性全部丧失。【结论】高温短时处理能够破坏无核白葡萄的PPO活性,因此高温处理可在葡萄干加工的前处理中推广应用。     

高产碱性纤维素酶细菌的筛选鉴定及其酶学特性与发酵条件研究

【目的】从自然环境中分离筛选高产纤维素酶的菌株,开展碱性纤维素酶的酶学特性分析,为该菌株及所产纤维素酶的综合开发利用打下基础。【方法】采用羧甲基纤维素钠（CMC_Na）平板筛选法筛选纤维素酶高产菌株,利用生理生化分析结合分子生物学法对菌株进行鉴定,并通过3, 5-二硝基水杨酸（DNS）法研究其活性特征与发酵条件。【结果】在长期覆盖枯树叶的土壤中分离获得1株高产碱性纤维素酶的菌株,经鉴定该菌株为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）,名称为B. cereus strain CQNUX 3-1。酶活性分析显示该菌株胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其酶活力分别达107.7、33.1和155.6 U/mL。酶学特征分析表明3种酶组分均具有较好的耐碱和一定的耐高温能力。其中,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的最佳反应温度分别为70、60和40℃;最佳反应pH分别为8.0、9.0和9.0;Fe3+能增加3种酶的酶活力,而β-葡萄糖苷酶具有较好的EDTA、尿素和Cu2+耐受性。发酵条件对菌株产酶的分析结果表明,该菌株发酵温度在37℃较适宜;发酵第4 d时的酶活力达最大值;该菌株能在碱性发酵环境下生长并产酶,在初始pH为7.0时发酵酶活力最高。【结论】筛选获得的纤维素酶高产菌株B. cereus strain CQNUX 3-1所生产的纤维素酶具有较高的反应温度适用性和较强的碱耐受性,菌株发酵产酶温度适中,且有较宽的发酵pH适用范围,可作为碱性纤维素酶生产资源菌株,具有应用于纤维素酶制剂制备与生产、纤维素资源综合利用等领域的潜力。     

铜绿假单胞菌algL基因在毕赤酵母中的表达及其性质研究

 【目的】通过构建毕赤酵母工程菌株,以期获得重组海藻酸裂解酶,并对其性质加以研究。【方法】采用PCR的方法,以铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）基因组DNA 为模板,克隆出约1.0kb的海藻酸裂解酶基因algL的成熟蛋白编码序列,并将其插入巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）表达载体pPIC9K中,获得重组质粒pPIC9K-algL。重组质粒线性化后用聚乙二醇（PEG）法导入毕赤酵母菌株GS115中表达。【结果】用甲醇诱导培养基进行摇瓶发酵,表达得到40 kD的目的蛋白,酶活力达540 U•ml-1左右。经测定,该重组酶的最适反应pH为8.5,最适反应温度为40℃,并且在20～45℃,pH 3.0～12.0具有较好的稳定性。50 mmol•L-1的Co2+和Ca2+对酶活力均有显著的促进作用,Zn2+、Cu2+和Fe2+在不同浓度下对酶活力均有不同程度的抑制作用。在重组酶的辅助作用下,抗生素的抑菌效果明显提高。【结论】用重组毕赤酵母可高效表达外源海藻酸裂解酶,为其今后在工农业中的应用奠定了基础。     

一株产纤维素酶菌株的筛选及酶学性质

以羧甲基纤维素钠为惟一碳源,从土壤中筛选出一株产纤维素酶的菌株XW-13,其摇瓶培养液的CMC酶活力为15.05 μg/mL,滤纸酶活力为15.13 μg/mL.酶学性质试验表明,该酶的最适反应pH 7.0,在pH 5.0～9.0时有较好的稳定性,酶活力保持60％以上.该酶的最适反应温度为40℃,在温度为20℃时基本稳定,保温2h仍有80％以上的活力.在化合物浓度为0.2 mg/mL.的条件下,NH4+、Na+、Fe2+、K+、Ca2+、Mn2+、Zn2+、Mg2+和Li+对酶活力有增进作用,Hg+和Cu2+对酶活力有抑制作用.     

解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754产纤维素酶和淀粉酶特性及发酵条件优化

采用淀粉平板和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）平板从选取的140株芽胞杆菌中初筛出8株具有产纤维素酶和淀粉酶复合酶芽胞杆菌,经酶活力测定解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754（Bacillus amyloliquef aciens）具有较高的淀粉酶、纤维素酶活力。通过研究解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754的生长、产酶曲线以及酶学特性,确定在发酵28 h后菌体生长进入稳定期,培养44 h时发酵液中活菌数达到最大为4.41×109 cf u · mL -1,在36 h时纤维素酶、淀粉酶均达到酶活最高峰,酶活分别为135.8、1543.3 U · mL -1;纤维素酶反应最适p H值为5.5、最适温度为50℃,Vmax为5.14×10-3 mg · mL -1· min-1、 Km值为7.71×10-1 mg · mL -1;淀粉酶反应最适pH值为5.5、最适温度为55℃,Vmax为3.35×10-2 mg · mL -1· min-1、 Km值为6.03×10-3 mg · mL -1。采用3因素7水平,即U 7（73）均匀设计法优化解淀粉芽胞杆菌产酶条件,确定产纤维素酶、淀粉酶的最优条件均为：初始pH值6.2、培养温度37.5℃、转速180 r · min-1,优化后解淀粉芽胞杆菌 FJAT-8754纤维素酶活力为202.9 U·mL -1、淀粉酶活力为2392.9U·mL -1。     

木聚糖酶的特性研究

对里氏木霉GXC菌株所产的木聚糖酶特性作了研究.结果表明:该酶的最适温度为55℃,最适pH5.3.pH稳定范围较广,热稳定性在40℃以下.酶的最大反应速度为526μmol/(min*mg)，米氏常数为3.42mg/mL.Cu2+，Zn2+,Fe2+和Fe3+对酶有抑制作用,而Co2+和Mn2+能提高酶的活性.     

蒜氨酸酶动力学性质研究（英文）

[Objective] The kinetic characteristics of alliinase was studied to select the optimum reaction performance.[Method] Alliinase activity was measured to analysis the influence of temperature,pH,substrate concentration and metal iron.[Result] Alliinase was an enzyme with thermal instability.Its optimum reaction temperature was 29 ℃ and pH value was 6.1.The Vmax was 0.439 IU/mg and Km was 0.483 mmol/L by using natural extract as substrate.Alliinase activity was activated when the K+,Mg2+,Na+ and Cd2+ existed and alliinase activity was inhibited when Cu2+ existed.[Conclusion] Results showed that the kinetic characteristics of alliinase supply the academic foundation for development and application of garlic medical products.