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海参岩藻聚糖硫酸酯酶产生菌的筛选鉴定、发酵条件优化及酶学性质研究

作　者: 王春霞
导　师: 薛长湖
学　校: 中国海洋大学
专　业: 食品加工与安全
关键词: 海参 岩藻聚糖硫酸酯 岩藻聚糖硫酸酯酶 酶活
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文以海地瓜岩藻聚糖硫酸酯（SC-FUC）为诱导底物,从山东威海好当家集团的参池底泥中筛选得到一株能够有效的利用海参岩藻聚糖硫酸酯并分泌岩藻聚糖硫酸酯酶的海洋细菌,经鉴定为革兰氏阴性菌,16S rDNA分析确定为黄杆菌科细菌,并将其命名为Flavobacteriaceae.sp HDJ3,简称HDJ3。证实了HDJ3的产酶实力后,选择DNS法这种最为经典的还原糖的检测方法对其所产的酶活力进行定量。为提高该细菌的产酶活力,通过单因素-响应面实验对其产海参岩藻聚糖硫酸酯酶的培养基成分进行优化,得出其最佳培养基组成为（w/v）:海参岩藻聚糖硫酸酯0.28%,酵母粉0.09%, NaCl 2.09%,MgSO4 0.1%,CaCl2 0.02%,FeSO4 0.002%,K2HPO4 0.02%。单因素试验确定了该菌株的最佳培养条件为:起始pH为7.5,500mL的三角瓶装液200mL,温度为25℃,转速150rpm,发酵时间为36h。优化后,海参岩藻聚糖硫酸酯酶活力为21.67U/mL ,比优化前提高了3.43倍。HDJ3能够稳定的产生海参岩藻聚糖硫酸酯酶,该酶主要分泌于HDJ3的细胞内。在温度25℃,pH 7.5条件下发酵36h后,发酵液经离心、超声波破碎、超滤浓缩除盐、Q-sephaorse Fast Flow阴离子交换层析后得到少量的粗分离后的酶,并对该样品进行了酶学性质的研究,经过实验确定了酶的最适反应温度是30℃,最适反应pH是7.5。酶在0-4℃时较稳定,在4℃,放置24h后酶活剩余80.56%;但热稳定性不高,20℃时保温24h后酶活剩余47.44%。酶的pH稳定性范围为pH7.0-8.0。当底物中氯化钠浓度大于3%时酶活性较高。当离子浓度为0.1mmol/L时,NH4+、Ba2+、Ca2+、Li2+、Mg2+离子对酶反应的作用不明显; Mn2+、K+、Ni2+有一定的抑制作用;Zn2+、Cu2+、Fe2+、Al3+表现为明显的抑制作用,分别使酶活下降了32.27%、54.22%、51.65%和53.54%。当离子浓度达到1mmol/L时,K+、Cd2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Hg2+、Cu2+离子表现为明显的抑制作用,Ba2+、Ca2+离子对酶反应稍有促进作用。利用海参岩藻聚糖硫酸酯酶对岩藻聚糖硫酸酯进行酶解,得到一定分子量的高活性的寡糖,为岩藻聚糖硫酸酯的高值化利用和分子结构的解析打下了基础。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-12
前言  12-22
  0.1 岩藻聚糖硫酸酯酶的研究进展  12-13
    0.1.1 酶的分类  12
    0.1.2 酶的来源  12-13
  0.2 海参价值概述  13-14
  0.3 岩藻聚糖硫酸酯研究进展及结构组成  14-16
  0.4 岩藻聚糖硫酸酯的活性  16-19
  0.5 高活性的岩藻寡糖的制备  19-22
第一章、海参岩藻聚糖硫酸酯酶产生菌的筛选及其性质鉴定  22-35
  1.1 材料与仪器  22-25
  1.2 实验方法  25-31
    1.2.1 菌体筛选  25
    1.2.2 产酶方式的确定  25-26
    1.2.3 酶对SC-FUC 的降解情况  26
    1.2.4 菌体的性质研究及菌种鉴定  26-31
      1.2.4.1 菌落观察  26
      1.2.4.2 革兰氏染色  26-27
      1.2.4.3 菌株运动性试验  27
      1.2.4.4 生理生化鉴定  27-31
  1.3 实验结果与讨论  31-34
    1.3.1 菌体筛选  31-32
    1.3.2 产酶方式的确定  32
    1.3.3 HDJ3 对SC-FUC 的降解情况  32-33
    1.3.4 菌体的性质研究及菌种鉴定  33-34
  1.4 本章小结  34-35
第二章 细菌Flavobacteriaceae sp. HDJ3 的发酵条件的优化  35-52
  2.1 材料和仪器  35-36
  2.2 实验方法  36-39
    2.2.1 DNS 法标准曲线的绘制  36
    2.2.2 单因素-响应面法优化培养基成分  36-38
    2.2.3 培养条件的单因素优化  38-39
      2.2.3.1 pH 对菌体产酶的影响  38-39
      2.2.3.2 培养时间对菌体产酶的影响  39
      2.2.3.3 装液量对菌体产酶的影响  39
      2.2.3.4 培养温度对菌体产酶的影响  39
  2.3 实验结果  39-50
    2.3.1 DNS 法标准曲线的绘制  39-41
    2.3.2 单因素-响应面法优化培养基成分  41-49
    2.3.3 培养条件的单因素优化  49-50
  2.4 本章小结  50-52
第三章 海参岩藻聚糖硫酸酯酶的粗分离及酶学性质的研究  52-62
  3.1 材料与仪器  52
  3.2 实验方法  52-54
    3.2.1 岩藻聚糖硫酸酯酶的分离条件的优化  52-53
      3.2.1.1 粗酶液的制备  52
      3.2.1.2 硫酸铵沉淀  52-53
      3.2.1.3 Q-sephaorse Fast Flow 阴离子交换层析  53
    3.2.2 酶学性质研究  53-54
      3.2.2.1 最适反应温度试验  53
      3.2.2.2 热稳定性试验  53-54
      3.2.2.3 最适反应pH 试验  54
      3.2.2.4 酶pH 稳定性试验  54
      3.2.2.5 NaCl 浓度对酶活的影响  54
      3.2.2.6 不同金属离子对酶活的影响  54
  3.3 实验结果与讨论  54-60
    3.3.1 海参岩藻聚糖硫酸酯酶的粗分离  54-57
    3.3.2 酶学性质研究  57-60
  3.4 本章小结  60-62
总结与展望  62-64
参考文献  64-69
附录  69-70
硕士研究生期间论文情况  70-71
个人简历  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 发酵工业 > 酶制剂（酵素）
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