低聚木糖生产用木聚糖酶的制备和测定

采用沉淀剂G处理黑曲霉1—13菌株的粗酶液获得木聚糖酶制剂。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳酶谱分析测定该酶制剂为单-木聚糖酶组分。经一系列研究结果表明,该酶制剂无β-木糖苷酶活力和羧甲基纤维素酶活力,水解玉米芯木聚糖的产物主要为木二糖和少量木糖。由此可见,此木聚糖酶制剂的底物专一性较强,可直接以玉米芯为底物,选择性水解玉米芯中的木聚糖,生产低聚木糖。     

酸性木聚糖酶产生菌XYW5的筛选及酶学性质

【目的】选育优良的产酸性木聚糖酶的微生物,考察酸性木聚糖酶的酶学性质(尤其是pH值为4.0),为实现纤维素乙醇低成本清洁生产打下基础。【方法】从广西大学农场采集土壤,富集后经产酸性木聚糖酶的培养,比较酸性木聚糖酶酶活力,选育酸性木聚糖酶高产菌株,鉴定菌种,分析酶学性质。【结果】筛选出产酸性木聚糖酶酶活力较高的菌株XYW5。扩增菌株XYW5的ITS rDNA序列,经测序分析比对,将其初步鉴定为日本曲霉Aspergillus japonicus XYW5。菌株XYW5产酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(26. 26±0. 97)U/mL和(0.63±0.02) U/mL,比活力分别为(85.50±0.63) U/mg和(1.80±0.01) U/mg;其酸性木聚糖酶最适温度和最适pH值分别为65℃和6.5,酸性木糖苷酶最适温度和最适pH值分别为70℃和4.5;酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,达到8.54 U/mL。【结论】菌株XYW5所产的酸性木聚糖酶具有开发成为优良工业酸性木聚糖酶的潜力。     

里氏木霉和黑曲霉产酸性木聚糖酶及酶学特性比较

【目的】对黑曲霉和里氏木霉产酸性木聚糖酶的性能及所产粗酶的酶学特性进行分析比较,尤其是考察pH值为4时木聚糖酶酶活力及稳定性,从而确定潜在的较为理想的酸性木聚糖酶。【方法】将里氏木霉和黑曲霉接种至培养基进行产酶培养,比较分析两者的酸性木聚糖酶、酸性木糖苷酶的酶活力及酶学特性。【结果】黑曲霉酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(52.36±2.61)U/mL和(0.57±0.01)U/mL,酸性木聚糖酶最适温度和pH值分别为55℃、5.0,酸性木糖苷酶最适温度和pH值分别为75℃、5.0;里氏木霉酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(10.12±0.95)U/mL和(0.32±0.05)U/mL,酸性木聚糖酶最适温度和pH值分别为65℃、6.5,酸性木糖苷酶最适温度和pH值分别为65℃、4.5。黑曲霉和里氏木霉的酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,分别为(5.26±0.21)U/mL、(1.72±0.21)U/mL。【结论】黑曲霉所产酸性木聚糖酶明显比里氏木霉的更优良,是潜在的较为理想的酸性木聚糖酶。     

调控pH值提高木聚糖酶活力的研究

通过控制产酶过程ｐＨ 值能有效提高里氏木霉木聚糖酶活力。结果表明,当控制产酶ｐＨ 为４ ．０ 时,有利于提高木聚糖酶活力,且此ｐＨ 对提高β－ 木糖苷酶活力的影响更大。ｐＨ 调控时间不宜过长,一般应以控制１ ～２ ｄ 后让其自由发展为宜。     

耐热木聚糖酶发酵培养基的中心复合法优化

考察不同的碳氮源和微量离子对基因工程菌1020发酵产耐热木聚糖酶的影响,并运用statistica 6.0软件中的Plackett-Burman设计、中心复合设计和响应曲面分析,对产木聚糖酶基因工程菌1020的发酵培养基进行优化.优化后耐热木聚糖酶活力提高了68.6%.     

黑曲霉的紫外诱变及其液体发酵产木聚糖酶

黑曲霉A,为出发菌株,经紫外线诱变处理,采用平板培养筛选,获得一产木聚糖酶活力高的茵株.实验通过氮源含量,碳源含量,培养基含量和发酵时间对液体发酵产木聚糖酶的影响分析,得出产木聚糖酶的最优条件,即培养时间60 h,接种量5 mL细胞浓度为5×10°个/mL孢子悬液,温度为28℃,氮源质量浓度4 g/L,底物量为0.55 g,培养液70 mL,此条件下生产的木聚糖酶活力可达到58.305 u/mL.     

里氏木霉诱导合成木聚糖酶的调控

提出了两种不同用途的木聚糖酶的诱导合成方法。以里氏木霉为产酶菌,经适当处理后的玉米芯可诱导产生含纤维素酶（３．４ＩＵ／ｍＬ）的高活力木聚糖酶（５４．４ＩＵ／ｍＬ）。以混有少量纤维素的粗木聚糖作碳源,通过分批补料及对培养条件的限制性控制里氏木霉可选择性合成木聚糖酶;选择性合成程度与碳源浓度有关,当碳源浓度为１０ｇ／Ｌ时木聚糖酶和纤维素酶活力分别为３５．５ＩＵ／ｍＬ、０．２Ｕ／ｍＬ,两种酶活的比值达１７７．５。     

木聚糖酶高产微生物的筛选和鉴定

利用蔗渣木聚糖为惟一碳源，从甘蔗根部泥土样口中分离得到一株产木聚糖酶活力较高的菌株，经形态、生理及生化鉴定，初步确定为蜂房芽孢杆菌；同时研究了碳源、氮源对该菌产木聚糖酶的影响。结果表明，其最适碳源为木聚糖，最适氮源为酵母浸膏和硝酸铵的混合氮源；在装料100mL的250mL三角摇瓶中于32℃、120rpm振荡培养40-44h后，发酵液中木聚糖酶活力高达3839.5Iu/mL，具有工业开发前景。     

黑曲霉C71分批发酵动力学模型的构建

以黑曲霉C71为出发菌株,分批发酵生产木聚糖酶,在发酵过程中每隔8h取样,测定菌体细胞浓度、总糖与还原糖含量和木聚糖酶活力,探讨了发酵过程中菌体生长、产物合成及基质消耗的特性.基于Logistic和Luedeking-Piret方程,建立了描述黑曲霉C71分批发酵过程的菌体生长动力学模型、产物合成动力学模型、基质消耗动力学模型.结果表明,模型计算值与实验数据拟合良好,基本反映了黑曲霉C71分批发酵过程的动力学特征.黑曲霉C71分批发酵过程中菌体生长与产物合成属于部分生长偶联型.     

木聚糖酶生产菌黑曲霉的诱变及周期变压发酵

木聚糖酶产生菌黑曲霉An-1经紫外线和硫酸二乙酯(DES)处理后,采用显色平皿法及液体培养筛选,得到一产木聚糖酶活力较高的菌株An-1.15,其产酶能力比An-1提高90%。同时研究了周期变压操作对固态发酵过程中黑曲霉产酶的影响。当变压范围为0～0.15MPa,选取适当变压周期时,黑曲霉木聚糖酶酶活以干料计高达3690IU·g^-1,比静止固态发酵高38%。     

两种真菌的木聚精酶的催化性质研究

通过硫酸铵分级盐析、透析和聚乙二醇浓缩,从两株串珠镰孢菌的菌丝滤液中制备了木聚糖酶,测定了该酶部分动力学性质,并与用相同方法制备的黑曲霉木聚糖酶作了比较．     

可产木聚糖酶的蕙兰根内生细菌的筛选与鉴定

为了获得可产木聚糖酶的功能菌,通过刚果红染色法对592株蕙兰(Cymbidium faberi)根内生细菌进行初筛,DNS法对初筛获得的菌株进行复筛,并通过形态学、生理生化特性、(G+C)的物质的量分数及16SrRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定.结果筛选出31株可产木聚糖酶的菌株,占筛选总菌株数量的5.23%,其中7株产酶活性较强;复筛结果显示菌株6hRe76产木聚糖酶活力最高,其发酵液木聚糖酶酶活为57.15U/mL,初步鉴定该菌株为克里布所类芽胞杆菌(Paenibacillus kribbensis).该研究为木聚糖酶的生产提供了潜在的新资源.     

木聚糖酶高产突变株酶学特性研究

野生株木聚糖酶最适pH为5.4,在7.0-10.0范围内稳定;而突变株最适pH为6.0,在6.0-10.0范围内稳定。最适温度均为52℃,在20-50℃间比较稳定。在40℃保温24h,野生株剩余活力为57%,突变株为86%;电泳表明,突变株酶液中蛋白质种类与野生株差别较大;木聚糖酶谱检测也发现,突变株粗酶液中有两种类型木聚糖酶,而野生株中只有一种。     

两种真菌的木聚糖酶的催化性质研究

通过硫酸铵分级盐析,透析和聚乙二醇浓缩,从两株串珠镰孢菌的菌丝滤液中制备了木聚糖酶,测定了该酶部分动力学性质,并与用相同方法制备的黑曲霉木聚糖酶作了比较。     

3种螺类来源的海藻解壁酶活力比较

分别从银口凹螺(Chlorostoma argyrostoma)、朝鲜花冠小月螺(Lunella coronata coreensis)及杂色鲍(Haliotis di versicolor)提取海藻解壁酶,利用3,5 二硝基水杨酸(DNS)法测定不同来源的海藻解壁酶中琼胶酶、木聚糖酶及纤维素酶的活力.实验结果显示,银口凹螺与朝鲜花冠小月螺的3种解壁酶成分的比活力除前者的琼胶酶比活力大于后者的(p<0.05),两种螺的木聚糖酶和纤维素酶的比活力无显著差异(p>0.05),并且这两种螺的 3 种解壁酶成分的比活力都大于杂色鲍的解壁酶(p<0.05).实验结果表明,银口凹螺和朝鲜花冠小月螺较之杂色鲍更适合作为制备坛紫菜单细胞和原生质体的酶源生物.     

里氏木霉制备木聚糖酶的产酶历程

以玉米芯木聚糖为原料,里氏木霉（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｒｅｓｅｉ）ＲｕｔＣ３０为菌种,采用改进的Ｍａｎｄｅｌｓ配方制备木聚糖酶,产酶历程与制备纤维素酶时有较大差异。具体表现在产酶周期短,ｐＨ值基本无下降的趋势,酶液中可溶性蛋白质浓度较低。底物浓度为７ｇ／Ｌ时,木聚糖酶活力达１２５６ＩＵ／ｍＬ,比活力、酶得率及酶产率分别为８１９０ＩＵ／ｍｇ蛋白质、１７９４３ＩＵ／ｇ木聚糖和４１８６．７ＩＵ／Ｌ·ｄ。产酶最终ｐＨ应控制在６～７较为适宜,酶活力最高。ｐＨ超过７．０,酶可能失活。酶解结果表明,木聚糖酶对木聚糖干粉具有很高的降解效率,当每克底物的酶用量为０．１克木聚糖干粉产的酶液量时,酶解得率一般可达９０％左右。     

短小芽孢杆菌木聚糖酶的同源建模及分子动力学模拟

克隆并测序来源于短小芽孢杆菌的木聚糖酶基因,测定其编码产物的理化件质并鉴定其表达产物为常温酶蛋白.利用同源建模构建出具有较高精度的三级结构模型,并进行优化和评估.利用分子动力学模拟木聚糖酶基因对热不稳定的分子机制,了解影响该酶热稳定性的因素,寻找对热不稳定性的区域.通过与嗜热木聚糖酶比较发现,两者在3个区域的分子动力学...     

酸性环境中木聚糖酶高产菌株的筛选及鉴定

从pH 5.0的酸性土壤中筛选出一株木聚糖酶高产菌株A4,菌体固态发酵产酶条件优化表明,最佳发酵培养基配方为：麸皮37.79％,玉米芯9.10％,NH4NO3 0.51％,MnSO4 1.60％,水50％,接种量2.0％,最适发酵温度28～32 ℃,发酵培养48～52 h,木聚糖酶活力最高达到750 U/g（碳源）.该菌株所产木聚糖酶的最适pH为4.8,比野生黑曲霉的pH值低.通过生长形态和分子生物学方法相结合的鉴定该菌株为黄曲霉.     

木聚糖酶XynB分子Ser/Thr平面导入精氨酸对酶热稳定性的影响

为提高木聚糖酶的热稳定性,通过定点突变的方法,在来源于黑曲霉Aspergillus niger nl-1的木聚糖酶XynB分子Ser/Thr平面上引入5个精氨酸,实现了突变酶在毕赤酵母中的表达。通过酶学性质的研究表明,突变酶XynB-104和XynB-77的最适反应温度为50℃,且与原酶相比相对酶活力得到显著提高。在存在底物的情况下,50℃热处理2 h,突变酶XynB-104和XynB-77残余酶活力较原酶的相对转化效率由26%提高到80%左右。突变酶XynB-104的最适反应pH与原酶一致,而突变酶XynB-77最适pH由5.0提高到5.5。结果表明,在木聚糖酶分子Ser/Thr平面不同折叠片引入精氨酸可以增强酶结构的稳定性,特别是能显著提高热稳定性。     

木聚糖酶XynB分子Ser/Thr平面导入精氨酸对酶热稳定性的影响

为提高木聚糖酶的热稳定性,通过定点突变的方法,在来源于黑曲霉Aspergillus niger nl-1的木聚糖酶XynB分子Ser/Thr平面上引入5个精氨酸,实现了突变酶在毕赤酵母中的表达。通过酶学性质的研究表明,突变酶XynB-104和XynB-77的最适反应温度为50℃,且与原酶相比相对酶活力得到显著提高。在存在底物的情况下,50℃热处理2 h,突变酶XynB-104和XynB-77残余酶活力较原酶的相对转化效率由26%提高到80%左右。突变酶XynB-104的最适反应pH与原酶一致,而突变酶XynB-77最适pH由5.0提高到5.5。结果表明,在木聚糖酶分子Ser/Thr平面不同折叠片引入精氨酸可以增强酶结构的稳定性,特别是能显著提高热稳定性。