球毛壳菌ACCC30566木聚糖酶生产低聚木糖的研究

利用玉米芯生产粗木聚糖,再用球毛壳菌 ACCC30566木聚糖酶液酶解粗木聚糖,获得低聚木糖,最后对低聚木糖进行提取纯化,并用薄层层析法初步测定了低聚木糖成分.结果表明:球毛壳菌ACCC30566木聚糖酶酶解产物主要成分为木二糖、木三糖、木四糖等低聚木糖,葡萄糖含量较少.该菌株所产木聚糖酶成分较纯,纤维素酶含量较低.可以用来生产低聚木糖.     

产高活性木聚糖酶放线菌的筛选

收集全国各地富含腐败木质纤维材料的几十份土样,在以自制的玉米芯木聚糖为唯一碳源的选择培养基上培养,共筛出产木聚糖酶的放线菌102株.所有菌株都产木聚糖酶且具有木聚糖水解圈.从中筛选出41株放线菌进行摇瓶发酵复筛,优选出的7株菌株,除L1904外,木聚糖酶活力均超过了200 U/ml.菌株L2001木聚糖酶活力达815 U/ml,较低的菌株L1904酶活力也达158 U/ml.     

玉米芯木聚糖的碱法提取及其酶解产物研究

为了探明碱法提取玉米芯木聚糖的最适条件,对玉米芯木聚糖的提取条件进行了研究,并对提取的不同木聚糖进行酶解。结果表明:碱法提取玉米芯木聚糖时,在100g/L NaOH、1∶20固液比、60℃、3h的条件下进行一次性提取,木聚糖得率达29.45%。提取液离心可得到纯度达80.5%的水不溶性木聚糖(wis-X),乙醇沉淀得到的水溶性木聚糖(ws-X)纯度为6.4%。wis-X的酶解产物是木糖和3种低聚木糖,ws-X的酶解产物是葡萄糖和3种低聚木糖。因此,玉米芯是制备wis-X和低聚木糖的理想原料,从简化工艺和节约成本角度考虑,碱提前不需稀酸预处理,适宜条件下提取1次即可。     

木聚糖酶降解玉米秸秆的工艺研究

[目的]利用木聚糖酶降解玉米秸秆中的木聚糖,为玉米秸秆的生物降解提供参考。[方法]将玉米秸秆烘干、磨碎、过筛。采用单因素和正交试验研究酶添加量、pH值、酶解时间及酶解温度对玉米秸秆木聚糖降解率的影响。[结果]各因素对木聚糖降解率的影响由大到小为:pH值>酶解温度>酶添加量>酶解时间。酶解温度为50℃时,木聚糖降解率最大。木聚糖酶添加量为65×104U/g,酶解时间为20 h及pH值为4.0时,秸秆木聚糖的降解率最大,分别为27.80%、27.00%、26.37%。[结论]木聚糖酶降解玉米秸秆中木聚糖的最适条件为:酶添加量65×104U/g、pH值4.0、酶解时间20 h、酶解温度50℃,该条件下玉米秸秆木聚糖的降解率为26.61%。     

嗜热真菌耐热木聚糖酶的活性中心

应用NBS ,WRK ,DTNB ,PMSF ,Phenylgloxalhydrate,DEPC等化学修饰剂对嗜热真菌所产的耐热木聚糖酶进行了化学修饰。分别作用于色氨酸残基和谷氨酸 (或天冬氨酸 )残基的NBS和WRK可使耐热木聚糖酶活性显著降低 ,而其他几种修饰剂无明显作用。木聚糖对NBS的修饰有抑制作用 ,3 0mg·mL-1的桦木木聚糖底物可完全阻止NBS对耐热木聚糖酶的修饰作用 ,但木聚糖底物不能阻止WRK对耐热木聚糖酶的失活作用。实验结果表明 ,色氨酸残基和谷氨酸 (或天冬氨酸 )残基位于酶的活性中心 ,且色氨酸残基位于酶的底物结合中心 ,而谷氨酸(或天冬氨酸 )残基可能位于酶的催化中心。     

1株饲用木聚糖酶产生菌的分离、鉴定、发酵、酶学性质及应用

以木聚糖为唯一碳源,从长期堆放枯枝败叶的土壤中筛选能够高效降解木聚糖的菌株,并对该菌的产酶条件和酶学性质进行研究。分离得到1株酶活性较高且产酶相对稳定的菌株,鉴定为尖孢镰刀菌,命名为Fusarium oxysporum MJ23。研究表明,木聚糖、酵母粉是该菌的最适培养底物,在最适培养条件下,该菌株所产木聚糖酶活力可达186 U/mL;木聚糖酶的最适作用温度、pH值分别为55℃、6,55℃保温3 h,酶活力仍可维持90%以上;Ca2+、Fe2+、Mn2+、Tween 80和聚乙二醇对木聚糖酶活力有较强促进作用,Cu2+、Zn2+、EDTA、尿素和SDS则会抑制酶活,其中SDS的抑制作用最强。模拟动物体内对饲料中半纤维素组分的消化,木聚糖酶的添加可使猪饲料中木糖生成量提高28%,鸡饲料中木糖生成量提高16%,表明该菌株所产木聚糖酶具有用作饲料添加剂的可能性。     

链霉菌XP产耐热木聚糖酶的发酵条件优化及酶解产物鉴定

[目的]对1株产胞外耐热木聚糖酶的链霉菌XP的产酶条件进行优化,并对其降解木聚糖的产物进行鉴定。[方法]分别对该菌摇瓶发酵产酶的培养基组成、培养基初始pH值、发酵温度、发酵时间、装液量进行了优化,并以燕麦木聚糖为底物,采用薄层层析法考察了粗酶对底物的水解产物组成。[结果]该链霉菌的液体发酵产酶的最佳培养基为：稻草3.0%,NaOH0.2%,KH2PO40.5%,（NH4）2SO40.5%,培养基起始pH值为7.5,发酵温度37℃,发酵时间72h,摇床转速190r/min,250ml的三角瓶装液量为60ml。用该菌产生的胞外粗木聚糖酶酶液酶解燕麦木聚糖,降解产物主要为木二糖和木三糖,没有产生单木糖。[结论]该研究为木聚糖酶生产菌株的研发提供了一定的技术参考,酶解产物表明该酶在低聚木糖的制备中有很大的应用价值。     

链霉菌Z18产木聚糖酶的发酵条件

为进一步研究木聚糖酶的纯化和性质,对本研究室新筛选出的一株高产木聚糖酶的链霉菌Z18的液态发酵条件进行了研究。结果表明:最佳碳源为1.5%(质量分数)的玉米芯水不溶性木聚糖,培养第5天其酶活性浓度达435.03 U/mL。不同来源木聚糖诱导产木聚糖酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳及酶谱分析结果表明,链霉菌Z18能够产生3种木聚糖酶,以22 ku的木聚糖酶为主;初始pH5.5、培养温度30℃时所得木聚糖酶活性最高。在优化后的培养基和培养条件下,第7天链霉菌Z18产木聚糖酶活性达到峰值,其活性浓度为755 U/mL,为目前国内报道链霉菌属最高产酶水平。     

体外消化技术对玉米-豆粕型饲料中添加木聚糖酶作用效果的评定

研究从木聚糖酶生产优选菌黑曲霉FnD5-2出发,制备木聚糖酶,并进行木聚糖酶活力衰变周期测定和体外消化试验.试验结果表明,木聚糖酶在4、25℃条件下,酶活力半衰期分别为30和14d;体外消化试验表明,在玉米-豆粕型饲料中添加木聚糖酶能显著提高干物质、木聚糖和粗蛋白质消化率,其中木聚糖酶800 U· kg“能提高干物质消化率12.2％、木聚糖消化率60.2％、粗蛋白质消化率2.6％（P＜0.05）.     

类芽孢杆菌木聚糖酶产生菌株的筛选及其产酶条件优化

以木聚糖为唯一碳源,从富含半纤维素的土壤中分离纯化出115株产木聚糖酶的菌株,以DNS法从中筛选出一株木聚糖酶酶活最高的细菌,经16S rDNA鉴定其为类芽孢杆菌。经单因素试验和正交设计试验,得出该菌株的最佳产酶培养基为:玉米芯木聚糖30.0g/L、胰蛋白胨6.0g/L、K2HPO45.0g/L、吐温803.0g/L。用此配方对菌株进行摇瓶培养,最佳培养条件为:初始pH=7.0、温度32℃、摇床转数220r/min,在此条件下培养96h,发酵液中木聚糖酶活力达到194.67IU,是未经优化的基础产酶培养条件产酶能力的1.58倍。     

曲霉NS-1产木聚糖酶发酵条件优化

以真菌NS-1为研究对象,采用单因素试验研究碳源、碳源组成、氮源、碳酸钙、表面活性剂及初始p H对产木聚糖酶的影响。结果表明:最佳碳源为玉米芯;复合碳源玉米芯+木聚糖最有利于木聚糖酶的分泌;最佳氮源是硫酸铵;当初始p H为5.0,碳酸钙浓度为1.5%,表面活性剂为SDS时,木聚糖酶活力最高。     

3种菌株产木聚糖酶同工酶及其酶解产物的比较

探讨3种菌株所产木聚糖酶组分及其酶解产物的差异,为酶制剂和功能低聚木糖的研发和应用提供理论依据。采用SDS-PAGE电泳,研究黑曲霉C71、康宁木霉M46及XYNB重组工程菌G81所产的木聚糖酶同工酶。结果表明,C71、M46及G81分别产3种、4种和2种木聚糖酶同工酶;以桦木木聚糖为底物,在酶添加量为70U/g、底物20g/L、反应时间10h条件下进行酶解,采用TLC及HPLC分析酶解产物。TLC结果表明,C71和M46酶解液中含有木糖、木二糖和木三糖;G81酶解液中含有木二糖、木三糖和木四糖。HPLC结果表明,C71酶解液中木糖、木二糖和木三糖的质量浓度分别为2.4、1.3和1.7g/L;M46酶解液中木糖、木二糖和木三糖的质量浓度分别为1.5、1.8和2.1g/L;G81酶解液中木二糖、木三糖和木四糖的质量浓度分别为2.6、2.7和1.4g/L。不同菌株所产木聚糖酶组分及其酶解产物存在差异,低聚木糖的研发应根据酶学特性,选择不同的单一或复合酶制剂。     

微生物的木聚糖酶及其生物漂白研究进展

微生物用来代谢木聚糖的酶系是研究自然界中第 2种最丰富的多聚糖 (木聚糖 )的重要工具 .近年来 ,国际上对微生物分解木聚糖系统的研究日益关注 ,主要研究工作集中在不同条件下微生物木聚糖酶的诱导产生和调节机制 ,酶的提纯、鉴定 ,木聚糖酶基因的分子克隆和表达 ,以及木聚糖酶在加工工业上 ,尤其是纸浆漂白方面的应用 .该文综述了木聚糖复杂的结构 ,微生物木聚糖酶的生物合成、固定化、固态发酵、酶的协同作用、基因的分子克隆以及其潜在的应用价值 ,并简要综述了微生物木聚糖酶的生物漂白机制、选择标准以及木聚糖酶技术的应用前景 .     

玉米芯酶法制取低聚木糖的研究

低聚木糖又名木寡糖，是一种具有多种保健功能的食品添加剂，主要以富含半纤维素的原料经一定的加工方式制得。介绍了采用sp.E-86菌株制备木聚糖酶的详细过程，探讨了发酵时间与木聚糖酶活性以及木聚糖酶液pH值之间的关系，同时提供了一种以玉米芯为原料，采用质量分数为2％的NaOH溶液预处理，通过sp.E-86菌株产木聚糖酶酶解制备低聚木糖的试验方法。考察了不同酶解反应时间条件下低聚木糖产物平均聚合度的变化情况，并用TLC法测定出本研究所得的产物是以木糖、木二糖为主的低聚木糖产品。     

甘蔗根际土壤产木聚糖酶菌株的筛选及鉴定

以木聚糖为唯一碳源,从甘蔗根际土壤中筛选木聚糖酶产量较高的菌株。根据筛选培养基上水解圈的大小和摇瓶培养后木聚糖酶的酶活力筛选到产酶量高的菌株Xw2,其水解圈与菌落的直径比为2.3及初筛酶活力达113.8205 IU.mL-1。并利用形态学及基于核糖体DNA ITS序列构建进化树分析鉴定Xw2菌株为一株木霉。     

考克氏菌木聚糖酶发酵条件的优化

从海洋微生物中筛选到1株具有木聚糖酶活性的考克氏菌(Kocuria sp.Mn22),用单交法研究了不同单因素对该菌株产木聚糖酶的影响.结果表明:用水不溶性和醇不溶性木聚糖诱导该菌株比水不溶性木聚糖诱导产酶量高;较低浓度的Tween 80对该菌株产木聚糖酶具有诱导作用,而高浓度的Tween 80会抑制木聚糖酶的产生;Triton X-100具有抑制作用.对考克氏菌液体发酵条件的正交试验表明:以水不溶性和醇不溶性木聚糖为碳源,牛肉膏为氮源,pH 8.5,Tween 80添加量为0.2%,发酵68 h后,菌株的最高酶活力可达到148.7 IU/mL.     

中温木聚糖酶高产真菌菌株筛选及产酶条件

利用以木聚糖作为惟一碳源的基础盐培养基,在30℃培养条件下,从新乡周边土样及腐殖质中筛选到1株β-木聚糖酶高产真菌菌株(Fusarium sp.FLH28).该菌株在20～40℃生长良好,最适生长温度30℃.产酶培养条件优化结果表明,在培养温度为30℃,培养基初始pH 6.0,以玉米芯为碳源,以蛋白胨、酵母粉和玉米浆为有机氮源,发酵4d,木聚糖酶活性达562,6 U/mL,木聚糖酶最适pH和温度分别为6.5和40℃.     

一组小麦秸秆好氧分解菌复合系的酶学特性研究

为加快小麦秸秆木质纤维素酶解,提高小麦秸秆资源的利用率,探讨了一组小麦秸秆好氧分解菌复合系的酶活表达特性。该复合系能高效的分解秸秆,对纤维素的分解率达到80.0%,利用DNS法测定该复合系分泌的酶的酶活性。研究表明,在复合系分解的0~10 d内,0.78 g纤维素被分解,0.16 g半纤维素被分解;复合系分泌的酶是一组能够降解不同底物的酶复合系;复合系的最高纤维素酶活性(内切酶、外切酶、β-糖苷酶和总纤维素酶)为0.17 U/mL;最高木聚糖酶活性出现在第2天,其数值达到2.82 U/mL;最适木聚糖酶反应温度为50℃,最高耐受温度是60℃,最适木聚糖酶反应pH为7,pH≤5对酶活性产生强烈抑制;酶反应时间6~20 min时,酶活性急剧下降,以后至酶反应时间120 min时,酶活性下降缓慢。第3天的0.5 mL离心上清液在最适酶反应条件下酶解2h后,木聚糖底物被酶解6.76 mg,转化率为33.8%。     

木聚糖酶体外酶解小麦麸皮相关技术参数研究

木聚糖酶可以降解饲料中木聚糖,消除其抗营养作用,提高饲料消化利用率。本试验采用还原糖法研究了不同酶解时间、温度、pH值及不同酶浓度条件对木聚糖酶酶解小麦麸皮效果的影响,并在模拟动物胃环境条件下研究酶解麸皮的效果。结果表明,木聚糖酶对麸皮酶解的最适温度为50℃,最适pH为5.5;最适酶添加浓度在0.02 I U.mL-1,最适反应时间为20 min,经胃蛋白酶处理4 h后还原糖释放量下降不大,处理时间对酶活的影响不明显。     

木聚糖酶的开发与应用

木聚糖酶是可以降解木聚糖的水解酶,分为内切酶和外切酶。木聚糖是以木吡喃糖为单位的由β-1,4键连接的半纤维素,在自然界中含量占生物量的30%。不同微生物产生的木聚糖酶,具有不同的酶学特征及应用领域。利用微生物发酵开发木聚糖酶应用于造纸工业、食品工业、饲料工业、制药工业等众多领域,既有利于资源利用,又利用环境保护。