调控酶解底物初始pH制备低聚木糖

研究在木聚糖酶定向酶解纯木聚糖及木聚糖碱抽提液制备功能性低聚木糖时,酸和缓冲溶液调控底物的初始ｐＨ对低聚木糖的影响。结果表明,木聚糖酶在ｐＨ５．０左右的活力最高;酸调控纯木聚糖底物的低聚木糖得率低于缓冲溶液调控的低聚木糖得率,但两者相关不大;而当底物为木聚糖碱抽提液是,由于木素的存在,两种调控方式的低聚木糖得率相差较大,酶解液出现浑浊状态;酸调控纯木聚糖,木聚糖碱抽提液时,低聚木糖得率最高的初始ｐ     

木聚糖降解酶酶法制取低聚木糖的初步研究

木聚糖酶是一类复合酶系,木聚糖水解酶具有多重性现象.酶解法的关键在于木聚糖酶对底物的适应性,即选择合适的木聚糖酶.着重介绍木聚糖的预处理、选择相关条件酶解.正交试验表明,木聚糖酶水解木聚糖的条件为:在摇床转速为220r/min,温度为45℃的条件下,50mL缓冲液(pH=3.6)中加入0.02%木聚糖酶酶解2g粗木聚糖5h,得到低聚木糖浓度为4.12mg/mL,低聚木糖占总糖浓度的41.18%.     

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。     

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。     

酶法制备低聚木糖的研究

利用木聚糖酶酶解小麦麸皮制备低聚木糖,为麸皮的深加工开辟了一条新途径.根据实验确定了木聚糖酶水解麸皮木聚糖的工艺条件,即酶浓度为1200 IU/g底物,木聚糖终质量分数为12%,水解温度为40℃,水解时间为6 h,总糖得率为57.12%,低聚木糖的得率为22.52%.对酶解液进行定性定量分析,结果表明,其主要成分为木二糖和木三糖.     

麦草碱性亚硫酸盐制浆废液的木聚糖酶解特性

优化了嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)木聚糖酶、里氏木霉(Trichoderma reesei)木聚糖酶和Pulpzyme HC 2500木聚糖酶3种木聚糖酶对麦草碱性亚硫酸盐制浆(ASP)废液的酶解工艺,并比较了它们的酶解特性。结果表明:嗜碱芽孢杆菌木聚糖酶在酶用量6.0μmol/(mL·min)、pH7.0、温度50℃、时间8 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为27.7%;里氏木霉木聚糖酶在酶用量10.0μmol/(mL·min)、pH5.0、温度50℃、时间8 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为48.5%;Pulpzyme HC 2500木聚糖酶在酶用量8.33μmol/(mL·min)、pH8.0、温度55℃、时间4 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为48.0%。比较认为,Pulpzyme HC 2500木聚糖酶具有较高的酶解效率,经该酶酶解处理,ASP废液中还原糖含量由1.2 g/L提高到11.1 g/L。大分子聚糖的降解有利于后续木质素磺酸盐的分离提取和利用。     

甘蔗渣制备低聚木糖的工艺优化

甘蔗渣是一种常见的农业废弃物，对甘蔗渣制备低聚木糖的工艺进行优化，可为其高值化利用提供理论依据。本研究以甘蔗渣为原料，采用低浓度碱脱木质素-低强度酸水解-木聚糖酶酶解的工艺来制备低聚木糖，分别研究了碱处理浓度、碱处理温度和碱处理时间对木质素脱除率、木聚糖保留率的影响以及酸处理浓度、酸处理温度、酸处理时间对低聚木糖和木糖产率的影响，最后通过单因素试验结合响应面法对木聚糖酶酶解工艺进行优化。结果表明，低浓度碱脱木质素的处理参数为KOH溶液浓度0.3 mol/L、碱处理温度110℃和碱处理时间1.5 h,在此条件下木质素脱除率和木聚糖保留率分别达到57.8%和87.4%;低强度酸水解的处理参数为H₂SO₄溶液浓度0.1 mol/L、酸处理温度80℃和酸处理时间1 h,在此条件下的最优酶解工艺为酶用量22 U/g碱处理甘蔗渣(Alkali treated Sugarcane Bagasse, ASB)、酶解温度40.5℃、酶解时间4.3 h,得到的低聚木糖产量为12.66 g/L。本研究为甘蔗渣的高值化利用以及更好地制备低聚木糖提供了新思路和理论依据...     

麦草碱性亚硫酸盐制浆废液的木聚糖酶解特性

优化了嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)木聚糖酶、里氏木霉(Trichoderma reesei)木聚糖酶和Pulpzyme HC 2500木聚糖酶3种木聚糖酶对麦草碱性亚硫酸盐制浆(ASP)废液的酶解工艺,并比较了它们的酶解特性。结果表明:嗜碱芽孢杆菌木聚糖酶在酶用量6.0μmol/(mL·min)、pH7.0、温度50℃、时间8 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为27.7%;里氏木霉木聚糖酶在酶用量10.0μmol/(mL·min)、pH5.0、温度50℃、时间8 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为48.5%;Pulpzyme HC 2500木聚糖酶在酶用量8.33μmol/(mL·min)、pH8.0、温度55℃、时间4 h和废液质量分数50%的条件下,相对多糖水解率为48.0%。比较认为,Pulpzyme HC 2500木聚糖酶具有较高的酶解效率,经该酶酶解处理,ASP废液中还原糖含量由1.2 g/L提高到11.1 g/L。大分子聚糖的降解有利于后续木质素磺酸盐的分离提取和利用。     

毛壳菌产木聚糖酶条件的研究

研究了以玉米芯为原料制备粗木聚糖的最优生产条件:60℃浸泡1 h,冷藏8-10 h,乙醇洗涤用量为原木聚糖溶液的2-3倍。用三种球毛壳菌及两种中国新录毛壳菌对以玉米芯为基质的木聚糖酶产酶效果作对比实验,结果发现:球毛壳菌ACCCC30566产生的木聚糖酶具有较高的酶活性。     

大米草半纤维素选择性酶解研究

采用由东方肉座菌EU7-22表达的重组木聚糖酶HoXyn11A、黑曲霉BE-2表达的重组木聚糖酶AnXyn10C和商品木聚糖酶分别降解大米草半纤维素,探索其降解的最佳工艺条件,结果发现该3种木聚糖酶最适pH值为4.5～5.5,最佳反应温度为45～55 ℃,酶用量为200～300 IU·g^-1底物,反应时间为12～24 h.对比结果表明:通过黑曲霉BE-2表达的重组木聚糖AnXyn10C能够在24 h内基本将大米草半纤维素降解为低聚木糖,效率远高于商品酶和东方肉座菌EU7-22表达的重组木聚糖酶HoXyn11A.黑曲霉BE-2表达的重组木聚糖AnXyn10C是大米草半纤维素降解酶的良好来源.     

蔗渣木聚糖制备低聚木糖的最优复合酶降解工艺研究

【目的】研究复合酶酶解蔗渣木聚糖制备低聚木糖的方法。【方法】采用混料试验设计中的单纯形质心方法对木聚糖酶 A,木聚糖酶B和α-L-阿拉伯糖苷酶3种酶进行配方设计试验,以低聚木糖得率为评价指标。【结果】低聚木糖得率的最优酶复合配比为木聚糖酶 A 39．5％,木聚糖酶B 25％,α-L-阿拉伯糖苷酶35．5％,在此条件下预测低聚木糖得率为85．20％。【结论】该配比能显著提高蔗渣木聚糖酶解效率和低聚木糖的产率。     

XYLANASE PREBLEACHING ON NaOH-AQ WHEAT STRAW PULP

INTRODUCTIONChina is a kingdom of straw pulps and wheat strawhas a dominant proportion in non-wood fiberresource. Wheat straw is inexhaustible annual plant.When it is used to make pulp and paper, there is noproblem of affecting afforestation and energyconsumption. In order to make full use of existedresource and make products of good quality witheffluent of low pollution loading, the study of wheatstraw pulp has realistic meaning. On the other hand,application of biotechnology has penetra…     

纤维微菌XM-8木聚糖酶基因克隆及酶学性质

【目的】为获得可应用于木聚糖水解的酶资源,希望通过筛选分离得到能够水解木聚糖的木聚糖酶产生菌,克隆表达木聚糖酶基因并研究其酶学性质。【方法】从环境中筛选分离出可水解木聚糖的菌株,利用16SrDNA对其进行分子鉴定。扩增其木聚糖酶基因,以pET22b(+)为表达载体,构建共表达重组质粒,转化Escherichia coli BL21(DE3)进行异源表达,并对重组酶进行酶学性质研究。【结果】经16SrDNA鉴定该菌株为纤维微菌。通过PCR成功克隆到该菌的木聚糖酶基因(xyn-8a),并构建共表达质粒pET22b-xyn-8a,实现木聚糖酶Xyn-8a的活性表达。酶学性质研究表明Xyn-8a最适反应温度为60℃,最适反应pH值为6.0,只对木聚糖底物有活性;HPLC分析其水解产物以木二糖为主,还有少量的木糖和木三糖。【结论】XYN-8A在pH值为6的条件下具有较高活力,且可以催化水解反应,在生产低聚木糖方面具有一定的应用价值。     

木聚糖酶分级对高温降解木聚糖酶水解的影响

为提高酶解液中聚合度为2～5的低聚木糖含量,采用超滤的方法对木聚糖酶进行分级,用于高温降解木聚糖的酶水解。结果表明：木聚糖酶原酶液经超滤分级后,得到的木聚糖酶A组分（分子质量为30～50 ku）、B组分（分子质量为10～30 ku）和C组分（分子质量小于10 ku）,均能使木聚糖中聚合度较高的糖降解为聚合度为2～5的低聚木糖。木聚糖酶B组分由于富含内切木聚糖酶XYN I和XYNⅡ,1 mg酶蛋白可以产生263 g木二糖、185 g木三糖、115g木四糖和046 g木五糖,明显高于木聚糖酶A和C组分高温降解木聚糖的水解能力。     

产木聚糖酶海洋微生物的筛选与诱变育种

以自制木聚糖为初筛培养基的唯一碳源,从多个海洋来源样品中一共筛到60株有透明圈且形态各异的菌株,摇瓶发酵结果显示,38株具有产木聚糖酶能力,其中B659菌株产酶能力最高,酶活力为525.3 U·m L-1.结合B659菌株的形态特征和16S r DNA序列分析鉴定该菌株属于Bacillus属.对B659菌株进行紫外诱变,筛选得到酶活提高13.9%且稳定遗传的突变菌株G3-17;对G3-17菌株进一步进行微波诱变得到酶活较G3-17菌株高出11.6%且稳定遗传的突变菌株W1-40.对B659菌株和W1-40突变菌株进行发酵试验,72 h时W1-40菌株的酶活力达到645.2 U·m L-1,比B659菌株(517.9 U·m L-1)提高24.6%.     

基于扩增子测序的瘤胃内含物中木聚糖酶基因多样性研究

采用高通量扩增子测序技术,对山羊瘤胃微生物宏基因组第10家族(GH10)和第11家族(GH11)木聚糖酶基因多样性进行分析.经序列拼接、过滤和可操作分类单元聚类(<95%),获得348个GH10木聚糖酶基因. GH10木聚糖酶基因片段与GenBank数据库中已知蛋白序列的一致性为46%～97%,其中一半以上的序列与已知木聚糖酶的一致性低于80%.序列注释结果表明,GH10木聚糖酶基因分布于5个门,其中拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势门.经序列处理分析,获得143个GH11木聚糖酶基因,与GenBank中已知蛋白序列的一致性为51%～100%. GH11木聚糖酶基因分布于6个门,其中子囊菌门(Ascomycota)和放线菌门(Actinobacteria)为优势门.基于片段序列和染色体步移技术,获得两个新的全长木聚糖酶基因,由其编码的蛋白具有特殊的结构域组成.本研究表明,山羊瘤胃环境中GH10木聚糖酶基因的多样性远高于GH11,且两者的分布存在较大差异.此外,该环境中还存在大量的新木聚糖酶基因,可为后续木聚糖酶基因资源的发掘和应用奠定基...     

米曲霉木聚糖酶高产菌株选育

以米曲霉C-2为出发菌株,紫外诱变后,利用透明圈初筛,再分别以农业废弃物1％蔗渣-1％麸皮复合物、2％蔗渣、2％碱提蔗渣半纤维素和2％纤维素溶剂分馏法(CSLF)提取的蔗渣半纤维素为碳源摇瓶复筛,得到一株高产木聚糖酶的米曲霉菌株A73.结果表明:米曲霉A73在上述碳源培养基中,产木聚糖酶酶活力比出发菌株分别提高了281...     

城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量关系的研究

采用批量厌氧消化工艺,在恒温35℃下,研究城市生活垃圾厌氧消化中木聚糖酶活与产气量之间的关系.实验结果表明,在35d的厌氧消化过程中,产气量随木聚糖酶酶活升高而增加,酶活降低而减少.当木聚糖酶酶活水平处于高峰期8.60μmol木糖/mL·min左右时,产气量也处于高峰期,达到360mL/d左右.表明厌氧消化产气量与木聚糖酶活密切相关.