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疣孢漆斑菌GH-01的产漆酶优化、培养及染料脱色的研究

作　者: 郭凯玲
导　师: 赵敏
学　校: 东北林业大学
专　业: 微生物
关键词: 疣孢漆斑菌发酵罐漆酶活性染料脱色率
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文研究了摇瓶培养条件下疣孢漆斑菌GH-01产漆酶的最佳培养条件,在此基础上研究了发酵罐发酵GH-01的产酶历程；还对GH-01对4大类染料的代表性种类(蒽醌类染料：茜素红,芳甲烷类染料：碱性品红,偶氮类染料：刚果红,其他类型染料：亚甲基蓝)的脱色能力进行了研究。获得了如下结果：(1)摇瓶培养条件下,培养基：马铃薯200g,1L煮沸水,葡萄糖24g,蛋白胨48g,磷酸二氢钾0.36g,硫酸镁0.18g；接种9个固体菌饼；发酵温度为28℃：Cu2+终浓度为2mM。在此发酵条件下,摇瓶培养GH-01酶活峰值为10d左右可达到10万U.L以上,且结果可多次重复。使用15L发酵罐发酵GH-01,发酵容量为12L,发现所产的漆酶有2次酶活高峰,且第二次峰值高于第一次峰值,二次高峰一般在13-15d左右到来。发酵罐培养GH-01,二次峰值酶活最高为59323U.L,3次重复实验均未能达到摇瓶酶活的峰值。(2)采用硫酸铵盐析、透析、蛋白纯化缓冲体系的确定、DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、SephadexG-75凝胶柱过滤层析、活性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)、变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)获得了GH-01纯漆酶,纯酶活性为16万U.L。在此基础上,研究了GH-01纯漆酶在不同介体介导下对上述4大类染料的脱色能力。结果表明,加入ACE和VA体系对刚果红的脱色率有较为明显的促进作用,脱色率提高到80%；碱性品红和茜素红几乎不受介体的影响,脱色率基本保持不变；HBT对亚甲基蓝的脱色效果稍有促进作用,脱色率由最初的54.67%提高到63%。(3)在共培养体系下利用最佳培养条件的GH-01对不同浓度的4大类染料进行脱色,结果表明,GH-01对终浓度为10mg.L的亚甲基蓝脱色效果最好,脱色率达到87%；对终浓度为75mg/L的茜素红脱色效果也较好,脱色率为80%；GH-01对各个终浓度的刚果红和碱性品红的脱色效果都不明显,最高脱色率仅为50%左右。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
    1.1.1 疣孢漆斑菌  9
    1.1.2 漆酶  9-10
  1.2 漆酶的应用  10-14
    1.2.1 漆酶在环境保护中的应用  10-11
    1.2.2 漆酶在食品工业中的应用  11-13
    1.2.3 漆酶在造纸工业中的应用  13
    1.2.4 漆酶在生物合成、生物检测中的应用  13-14
  1.3 本课题来源及研究目的和意义  14-16
    1.3.1 本课题来源  14
    1.3.2 研究目的和意义  14-16
2 GH-01产漆酶条件的研究  16-24
  2.1 实验材料  16-17
    2.1.1 菌种  16
    2.1.2 培养基  16
    2.1.3 药品  16
    2.1.4 仪器  16-17
  2.2 实验方法  17-19
    2.2.1 提纯复壮获得GH-01  17
    2.2.2 不同培养基对GH-01产漆酶影响的研究  17
    2.2.3 不同接种量对GH-01产漆酶影响的研究  17
    2.2.4 不同温度对GH-01产漆酶影响的研究  17
    2.2.5 不同Cu~(2+)浓度对GH-01产漆酶影响的研究  17-18
    2.2.6 不同常见漆酶底物对GH-01产漆酶影响的研究  18
    2.2.7 不同葡萄糖浓度对GH-01产漆酶影响的研究  18
    2.2.8 最佳培养条件下GH-01产漆酶可重复性评价  18
    2.2.9 粗酶液的制备  18
    2.2.10 漆酶活性测定方法  18-19
  2.3 结果与分析  19-23
    2.3.1 培养基浓度对GH-01产漆酶的影响  19
    2.3.2 接种量对GH-01产漆酶的影响  19-20
    2.3.3 温度对GH-01产漆酶的影响  20
    2.3.4 Cu~(2+)浓度对GH-01产漆酶的影响  20-21
    2.3.5 外加常见漆酶底物对GH-01产漆酶的影响  21-22
    2.3.6 葡萄糖对GH-01产漆酶的影响  22
    2.3.7 最佳培养条件对GH-01产漆酶可重复性评价  22-23
  2.4 本章小结  23-24
3 GH-01的发酵罐培养产漆酶研究  24-30
  3.1 实验材料  24-25
    3.1.1 菌种  24
    3.1.2 培养基  24
    3.1.3 药品  24
    3.1.4 仪器  24-25
  3.2 实验方法  25-27
    3.2.1 GH-01的活化  25
    3.2.2 液体接种对GH-01发酵罐培养产漆酶影响的研究  25
    3.2.3 菌饼接种对GH-01发酵罐培养产漆酶影响的研究  25
    3.2.4 全自动不锈钢发酵罐的操作方法  25-26
    3.2.5 粗酶液的制备  26
    3.2.6 漆酶活性测定方法  26-27
  3.3 结果与分析  27-29
    3.3.1 液体接种对GH-01发酵罐培养产漆酶的影响  27
    3.3.2 菌饼接种对GH-01发酵罐培养产漆酶的影响  27-29
  3.4 本章小结  29-30
4 介体介导的GH-01漆酶对染料的脱色作用研究  30-35
  4.1 实验材料  30-31
    4.1.1 GH-01漆酶来源  30
    4.1.2 药品  30
    4.1.3 仪器  30-31
  4.2 实验方法  31
    4.2.1 不同介体介导的GH-01漆酶对不同染料的脱色研究  31
    4.2.2 染料脱色率的测定  31
  4.3 结果与分析  31-34
    4.3.1 不同介体介导的GH-01漆酶对刚果红的脱色研究  31-32
    4.3.2 不同介体介导的GH-01漆酶对碱性品红的脱色研究  32
    4.3.3 不同介体介导的GH-01漆酶对茜素红的脱色研究  32-33
    4.3.4 不同介体介导的GH-01漆酶对亚甲基蓝的脱色研究  33-34
  4.4 本章小结  34-35
5 GH-01共培养体系对染料的脱色作用研究  35-40
  5.1 实验材料  35
    5.1.1 菌种  35
    5.1.2 培养基  35
    5.1.3 药品  35
    5.1.4 仪器  35
  5.2 实验方法  35-36
    5.2.1 GH-01的活化  35-36
    5.2.2 GH-01共培养体系对不同终浓度染料的脱色研究  36
    5.2.3 染料脱色率的测定  36
  5.3 结果与分析  36-38
    5.3.1 GH-01共培养体系对不同终浓度刚果红的脱色研究  36-37
    5.3.2 GH-01共培养体系对不同终浓度碱性品红的脱色研究  37
    5.3.3 GH-01共培养体系对不同终浓度茜素红的脱色研究  37-38
    5.3.4 GH-01共培养体系对不同终浓度亚甲基蓝的脱色研究  38
  5.4 本章小结  38-40
结论  40-41
参考文献  41-44
攻读学位期间发表的学术论文  44-45
致谢  45-46

疣孢漆斑菌GH-01的产漆酶优化、培养及染料脱色的研究

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