木聚糖酶的热稳定性以及最适pH值、温度的研究

木聚糖酶是一类内切糖苷酶酶系,同自然界中五碳糖的循环相联系,在能量循环中占有重要地位。试验通过采用DNS(3,5-二硝基水杨酸)法,在540nm处用紫外分光仪测OD值,对某生物木聚糖酶进行研究,得出该木聚糖酶的最适pH值为4.2;分别在30～85℃测定木聚糖酶酶活,得该木聚糖酶的最适反应温度为50℃。同时发现,该酶的热稳定性较好、耐酸碱性好,木聚糖酶对pH值不敏感。     

木聚糖酶的热稳定性以及最运pH值、温度的研究

木聚糖酶是一类内切糖苷酶酶系,同自然界中五碳糖的循环相联系,在能量循环中占有重要地位.试验通过采用DNS(3,5-二硝基水杨酸)法,在540nm处用紫外分光仪测OD值,对某生物木聚糖酶进行研究,得出该木聚糖酶的最适pH值为4.2;分别在30～85 ℃测定木聚糖酶酶活,得该木聚糖酶的最适反应温度为50℃.同时发现,该酶的热稳定性较好、耐酸碱性好,木聚糖酶对pH值不敏感.     

变温操作对黑曲霉A-25产木聚糖酶的影响

试验研究不同温度对黑曲霉生物量和木聚糖酶产量的影响,并通过单位质量菌丝的产酶量和酶谱探究木聚糖酶产量提高的原因。结果显示:黑曲霉A-25在33℃培养时获得最大的生物量,而在29℃时获得最高胞外木聚糖酶分泌量。因此,变温操作采用0~48 h在33℃下培养、之后降为29℃,木聚糖酶活力可达721 U/mL,比29℃恒温发酵提高18%,同时发酵周期缩短8 h。进一步研究发现,0~48 h阶段内变温发酵条件下黑曲霉菌丝体生物量明显增加,并且单位质量菌丝体的产酶能力也有不同程度的提高;木聚糖酶的酶谱检测发现,变温发酵促进木聚糖酶XynⅢ的提前表达,同时提高木聚糖酶XynⅠ和木聚糖酶XynⅡ的表达量。     

不同条件下木聚糖酶稳定性的研究

本试验研究了木聚糖酶在不同温度、pH值和保存条件下酶活变化情况.结果表明:木聚糖酶整体耐高温性能较好,85℃下相对酶活仍然能保持在70%以上,同时随着处理时间的延长在不同温度下酶活损失也呈增加趋势;偏酸性条件木聚糖酶能保持较高的酶活,碱性条件不利于木聚糖酶的存活;在常温和37℃恒温保存条件下木聚糖酶都具有良好的稳定性.     

不同运输条件下液态木聚糖酶的稳定牲研究

实验室中模拟温度(-20～55℃)、时长(24～72 h)的运输条件,以4℃冷藏酶液为对照,通过比较处理前后的酶活变化来评价运输对液态木聚糖酶稳定性的影响,结果表明:-20～15℃环境下,时长72 h内的运输对液态木聚糖酶的酶活测定值无明显影响,也不会造成明显的酶活损失;25～55℃环境下.时长24～72 h的运输对液态木聚糖酶的稳定性有明显影响,温度升高(或时长增加)除导致酶活损失加快外,还会引起酶活测定值与4℃存储后测定值的明显差异.     

不同运输条件下液态木聚糖酶的稳定性研究

实验室中模拟温度(-20～55℃)、时长(24～72h)的运输条件,以4℃冷藏酶液为对照,通过比较处理前后的酶活变化来评价运输对液态木聚糖酶稳定性的影响,结果表明:-20～15℃环境下,时长72h内的运输对液态木聚糖酶的酶活测定值无明显影响,也不会造成明显的酶活损失;25～55℃环境下,时长24～72h的运输对液态木聚糖酶的稳定性有明显影响,温度升高(或时长增加)除导致酶活损失加快外,还会引起酶活测定值与4℃存储后测定值的明显差异。     

黑曲霉B-2所产木聚糖酶的酶学性质研究

该试验研究了黑曲霉B-2所产木聚糖酶的酶学性质。结果表明：该木聚糖酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为4．8,在pH4．8～5．2范围内酶活性稳定,并且粗酶粉的热稳定性良好,100℃处理1h后酶活性仍保留73．6％;Co2＋、Fe2＋,Mn2＋、Zn2＋对该木聚糖酶有抑制作用,Cr2＋能提高此木聚糖酶的活性,低浓度的Ba2＋、EDTA二钠、Na＋对木聚糖酶的活性几乎没有影响。     

体外酶解菜籽粕最适条件的研究

本实验以菜籽粕为底物,研究纤维素酶和木聚糖酶体外酶解菜籽粕的最适反应条件。分别在温度为35℃、37℃、39℃、41℃,以及p H为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的条件下,研究纤维素酶和木聚糖酶降解菜籽粕的最适反应情况。结果表明,纤维素酶降解菜籽粕的最适温度为37℃、最适p H为6.0;木聚糖酶降解菜籽粕的最适温度为39℃、最适p H为5.0。比较而言,纤维素酶对菜籽粕的降解效果优于木聚糖酶。     

重组毕赤酵母工程菌产木聚糖酶酶学性质的研究

采用DNS还原糖法研究基因工程菌毕赤酵母产木聚糖酶的酶学性质。结果表明:该木聚糖酶具有良好的热稳定性;最适pH为4.5,在pH3.5～7.0条件下均能保持较高的酶学活性,且对不同酸碱pH环境具有较强的耐受性;内源性蛋白酶对该木聚糖酶的活性影响较小;室温25℃下贮存12个月,该酶活性保持在80%左右;在4.0%仔猪预混料中贮存12周,酶活存留仍达91.4%以上,表现出良好的贮存稳定性。     

黑曲霉FnD5-2产木聚糖酶液体发酵及酶学特性

试验旨在研究黑曲霉FnD5-2产木聚糖酶液体发酵及酶学特性。选用黑曲霉FnD5-2为出发菌株,采用单因素、正交试验设计、盐析等试验方法,开展木聚糖酶发酵条件优化及酶学性质研究工作。结果表明:最适发酵条件为28℃、pH5.0、Tween80添加量1.5 mL、脱脂豆粉添加量4 g/100mL、培养基装液量50 mL。黑曲霉木聚糖酶最适温度为50℃;最适pH为5.0;在4～50℃及pH 4～6的条件下稳定性较好;Mg2+、Fe2+、K+、Ca2+对该酶有激活作用,Co2+、Cu2+、Na+、Mn2+对该酶有抑制作用,Mn2+的抑制作用最强,蔗糖对酶液的保护效果比较好。     

饲用木聚糖酶活力的综合评价

试验采用综合分析方法评价了1种饲用木聚糖酶的活力。评价内容包括耐酸性试验、耐胃液试验、热稳定性试验和实际底物降解试验。在pH5.4～6.8条件下,该酶活力较稳定,保持在5000U/g以上,但随着pH的降低,活力迅速下降;在胃液中作用一段时间后该酶的活力损失很快,1.5h后其活力就下降到原有的37.4%;热稳定性试验中,该酶在90℃的环境中作用5min后,酶活损失不超过5%;实际底物降解试验中,反应4h后,无淀粉麦麸的降解率可以达到5%以上。试验结果表明,以上几个指标能够较为充分、准确的评价该木聚糖酶的可应用性,从而为饲料酶活性的系统评价提供了参考,为饲料加工和动物生产提供了更为可靠的数据。     

木聚糖酶的酶学性质研究

采用DNS法对木聚糖酶的一些性质进行了研究。结果表明:该酶的最适反应pH为6.0,在pH5～10之间保温不同时间后可保持较高的活性;最适反应温度50℃,液态下低于60℃热稳定性较好。在50℃、pH6.0下,以燕麦木聚糖为底物时,该木聚糖酶的米氏常数Km=6.49mg/mL,最大反应速度Vmax=21.05μg/(mL·min)。用不同底物测定酶活,以燕麦木聚糖为底物的酶活最高。酶在动物胃中活性较低,而在肠道中活性较高。     

1株产碱性木聚糖酶的芽胞杆菌的分离鉴定及其相关研究

分离到1株产碱性木聚糖酶的革兰氏阳性菌株,通过菌落形态及16srDNA序列同源性分析,确定该菌株为短小芽孢杆菌。生长条件和产酶条件研究结果显示,最适温度和pH分别为50℃和pH8·0。培养基优化试验显示在有机和无机混合氮源条件下(NH4NO30·57%;牛肉膏1%;蛋白胨0·5%;酵母提取物0·5%;木聚糖0·5%)木聚糖酶产量达到最高(180U/mL)。酶学试验表明最适反应条件为50℃,pH8~9;在pH9的条件下,孵育120min时仍具有75%的活力,表明该酶具有较强的碱耐受性。     

4种芽孢杆菌来源木聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达及酶活分析

研究旨在比较4种不同来源木聚糖酶基因在大肠杆菌E.coli BL21中表达后的酶活等性质,为生产中筛选高表达量及耐极性木聚糖酶基因提供依据。根据已发表的木聚糖酶基因序列设计引物,分别扩增出浸麻芽孢杆菌(B.macerans)B3、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)B6、蜡样芽孢杆菌(B.cereus)B10和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)B12的木聚糖酶基因片段,经克隆表达后获得4种工程菌。经培养和IPTG诱导后进行SDS-PAGE电泳检测及酶特性分析。测序结果表明,4个基因的开放阅读框均为642 bp。其中前3种木聚糖酶基因均为首次报道。4种重组木聚糖酶在55℃下的酶活分别为:36.16、3.85、7.22、98.98 U/ml。4种重组木聚糖酶的最适反应温度均在50~60℃,且枯草芽孢杆菌木聚糖酶最为耐热。结果提示,枯草芽孢杆菌来源的木聚糖酶具有较高的酶活和较好的耐热性。     

MB22木聚糖酶发酵条件的研究

通过因素轮换试验和正交试验,对MB22菌产木聚糖酶的培养基配方和发酵条件进行了研究。结果显示最佳培养基组成是:以玉米芯粉和麸皮为碳源,麸皮120g/l,玉米芯280g/l,(NH4)2SO44g/l,CaCO31.5g/l,Tween80,2.0g/l,MgSO4·7H2O1.5g/l;最佳发酵条件为:起始pH5.0,摇床培养温度30℃,转速160r/min,振荡培养84h。在最佳发酵条件下,MB22菌的最高产酶活力可达898.23U/ml。虽然与一些高产菌株相比该菌株的产酶能力还有待于进一步提高,但该试验结果为进一步进行微生物生产木聚糖酶的研究提供了理论依据。     

In vitro Evaluation of Feed Enzyme Compound Produced by Aspergillus sulphureus in Solid-state Fermentation

Three trials were conducted to analyze a multi-enzyme compound produced by Aspergillus sulphureus in solid-state fermentation (SSF) as a potential feed additive.The results of the first trial showed that there were at least 5 non-starch polysaccharide enzymes:xylanase,β-glucanase,pectinase,mannase and carboxy methyl cellulase (CMCase) contained in the compound.Xylanase and β-glucanase showed good activities at pH 2.5-7.0,which were in the range of 649-1046 U/g and 444-648 U/g,respectively.Pectinase showed good activity in acidic solution (pH 2.5-3.0),which ranged from 195 to 917 U/g.Mannase showed high activity of 235-298 U/g at pH 3.5-4.5 and the activity of CMCase was relatively constant at pH 2.5-7.0,which was in the range of 38.2-78.6 U/g.The second trial was aimed to test the stability of the enzymes in gastric liquor (pH 2.6) of finishing pigs and Na2HPO4-gastric liquor (pH 5.5).After 6 h incubation at 40℃ in gastric liquor,the retained activity of xylanase,β-glucanase,pectinase,mannase and CMCase was 26.3%,65.0%,71.0%,74.8% and 85.6%,respectively.While after 6 h incubation at 40℃ in Na2HPO4-gastric liquor,the retained activity of xylanase,β-glucanase,pectinase,mannase and CMCase was 87.9%,91.1%,92.3%,95.0%,and 97.5%,respectively.The third trial was carried out in a jejunum liquor (pH 5.8,200 mL),which contained 0.2 g of the multi-enzyme compound and 10 g of soybean hull or wheat bran,respectively.After 8 h incubation at 40℃,18.7% of soybean hull and 20.1% of wheat bran could be degraded to soluble saccharide,respectively.Compared with the traditional methods for feed enzyme testing which involve feeding animals for 1-3 months,enzyme assay in this way was relatively convenient.     

固态混菌发酵生产饲用复合酶制剂营养条件和培养条件的研究

黑曲霉变种(A.niger v.Tiegh)CGMCC1182、黑曲霉MA-56(A.niger MA-56)CGMCC2722和黑曲霉XY-1(A.niger XY-1)CGMCC1182分别为α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶生产菌株。为获得高产α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶的复合酶制剂,通过单因素实验,研究了黑曲霉三种菌株在固态发酵条件下产复合酶制剂的培养基组成和培养条件。结果表明,黑曲霉混菌发酵生产复合酶的最适培养基组成为:麸皮∶豆粕为7∶3(m/m),在此基础上(以麸皮和豆粕总量为10 g计算)添加玉米芯1.0 g,魔芋粉0.1 g,葡萄糖0.5 g,(NH4)2SO4 0.2 g,NaNO3 0.1 g,MgSO4 0.1 g,KH2PO4 0.2 g,H2O 11 mL。产酶最适培养条件为:培养温度30℃,固形物与加水比1∶1,α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶接种比例为5∶6∶6,接种混合孢子悬浮液2.5 mL(以一支菌种斜面加30 mL无菌水为标准),300 mL三角瓶中装量8 g培养基,发酵60 h时,复合酶产量达到最优,α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶三种酶制剂的活力分别可以达到221、894、10188 IU/g。     

碳源和氮源对黑曲霉产木聚糖酶的影响

研究了碳源、氮源以及其它因子对黑曲霉(Aspergillusniger)A3菌株产木聚糖酶的影响。结果表明,当迟效碳源为玉米芯70g/l、速效碳源为葡萄糖10g/l,氮源为NaNO33g/l和(NH4)2SO43g/l,麸皮5g/l,用无氮的Mandels无机盐溶液配制,起始pH值5.5～6.0,并添加中和剂CaCO3调控发酵pH值,250ml三角瓶装液量为30ml时,黑曲霉A3液体发酵酶活力达405.6IU/ml。采用玉米芯代替半纤维素作为主要碳源,可以大大降低生产成本,减少环境污染,有利于工业化生产。     

1株高寒草地土壤真菌的鉴定及产纤维素酶特性的研究

为研究1株高寒草地土壤真菌的产纤维素酶特性,采用微生物培养法和液体摇瓶发酵法,对供试菌株的培养特性和产酶特性进行了研究。结果表明：经ITS-rDNA分子鉴定,供试菌株初步确定为Thielavia hyalocarpa,供试菌株的最适生长温度为25℃;对不同的碳、氮源利用能力不同,在供试的5种碳源和氮源中,葡萄糖和蛋白胨分别为最适碳源和氮源,对5种碳源的利用表现为：葡糖糖 > 糊精、麦芽糖和淀粉 > 蔗糖菌株, H对5种氮源的利用表现为：蛋白质 > 硝酸钠 > 尿素 > 硫酸胺 > 磷酸胺;菌株H产的纤维素酶在pH 5.5和50℃下有较高的催化活性,产的木聚糖酶在pH为5和55℃温度下有较高的催化活性。