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产中性纤维素酶真菌的筛选鉴定发酵条件优化及其在纺织业中的应用研究

作　者: 赵婷婷
导　师: 魏东芝；朱亚然
学　校: 华东理工大学
专　业: 生物工程
关键词: 纤维素酶筛选鉴定纺织应用
分类号: TS195.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本研究从两种不同来源的土样中筛选出8株可培养的具有纤维素降解能力的真菌,对其产CMC酶活力进行了测定,分别为3.49U/mL; 8.08U/mL; 4.55U/mL; 3.73U/mL; 40.16U/mL; 6.54U/mL; 3.16U/mL; 4.64U/mL。其中5号菌株产酶活力最高,达到40.16U/mL。经PCR扩增得到5号菌株的18SrDNA序列,在数据库中比对后确定其为粘束孢霉。筛选出的8株真菌在pH5-7的范围内都表现出较高的纤维素酶活力,其中2、3、5号菌所产纤维素酶的pH稳定性较好,在pH5～7范围内进行4小时的孵育后仍能保持50%以上的酶活力。8株真菌产的纤维素酶在40-60℃范围内具有较高CMC酶活,在60℃放置2h后,5号菌的纤维素酶活力仍能保持在50%。5号菌的β-葡萄糖苷酶活力和FPA酶活力都较高,分别达到100.890U/mL和6.993U/mL。此外,经牛仔布返旧整理后,1-8号菌产的纤维素酶在牛仔布的立体感、起花效果、花点大小、柔软度方面都有各自的优势。其中5号菌产的纤维素酶起花效果突出,花点较大且速度较快。经3、4、8号菌产的纤维素酶处理后的牛仔布立体感较强；经2、7号菌产的纤维素酶处理后的牛仔布柔软度较好,且花点均匀细腻。通过单因素法和正交实验分析法优化腐质霉的产酶条件。优化后的培养基组成为：麸皮：1%；微晶纤维素：2%；纤维物质：2.5%；蛋白胨：1%；玉米浆：0.7%。培养条件：接种量：2%；最适培养温度：40℃。通过优化,最终使酶活提高了2.34倍。优化后的酶活力由263.34 U/mL提高到608.5U/mL。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-28
  1.1 纤维素酶简介  11-12
    1.1.1 纤维素酶简介  11
    1.1.2 纤维素酶的测定方法  11-12
  1.2 产纤维素酶的微生物  12-13
  1.3 纤维素酶在工业中的应用  13-19
    1.3.1 纤维素酶在纺织工业中的应用  13-14
    1.3.2 纤维素酶在饲料工业中的应用  14-16
    1.3.3 纤维素酶在饮料业中的应用  16
    1.3.4 纤维素酶在脱墨工业中的应用  16-19
  1.4 纤维素酶的研究进展  19-24
    1.4.1 纤维素结合区结构和功能的研究  19-21
    1.4.2 纤维素酶的分子生物学研究进展  21-22
    1.4.3 纤维素酶的应用与发展趋势  22-23
    1.4.4 纤维素酶的代谢调控机制  23-24
  1.5 真菌产纤维素酶的发酵策略  24-26
    1.5.1 固态发酵法  24-25
    1.5.2 液态发酵法  25-26
  1.6 本课题的目的和意义  26-28
第2章产纤维素酶真菌的筛选、鉴定  28-38
  2.1 引言  28
  2.2 实验材料  28-29
    2.2.1 菌种来源  28
    2.2.2 培养基  28
    2.2.3 主要试剂  28-29
      2.2.3.1 50mmol/L磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液  28
      2.2.3.2 DNS试剂  28
      2.2.3.2 1.5%羧甲基纤维素钠(CMC)溶液  28
      2.2.3.3 DNS试剂  28-29
  2.3 实验仪器  29
  2.4 实验方法  29-31
    2.4.1 富集培养  29
    2.4.2 菌株的分离纯化  29
    2.4.3 产纤维素酶真菌的复筛  29
    2.4.4 DNS法测定纤维素酶内切酶活力  29-30
    2.4.5 菌种鉴定  30-31
      2.4.5.1 基因组DNA的提取  30
      2.4.5.2 基因组DNA的凝胶电泳检测  30-31
      2.4.5.3 5号菌株18S rDNA片段的PCR扩增  31
    2.4.6 葡萄糖标准曲线的绘制  31
    2.4.7 菌种的保藏  31
  2.5 结果与分析  31-37
    2.5.1 筛选结果  31-33
    2.5.2 还原糖法测定葡萄糖标准曲线  33
    2.5.3 8株真菌的纤维素酶活力  33-34
    2.5.4 18SrDNA菌种鉴定  34-37
  2.6 小结  37-38
第3章酶学性质研究及纺织应用  38-44
  3.1 引言  38
  3.2 实验材料  38
    3.2.1 培养基  38
    3.2.2 主要试剂  38
    3.2.3 实验仪器  38
  3.3 实验方法  38-40
    3.3.1 粗酶液制备  38
    3.3.2 CMC酶活测定  38
    3.3.3 酶反应最适pH值  38-39
    3.3.4 酶的pH稳定性  39
    3.3.5 酶反应最适温度  39
    3.3.6 酶的热稳定性  39
    3.3.7 FPA酶活测定  39
    3.3.8 β-葡萄糖苷酶活力的测定  39
    3.3.9 牛仔布返旧整理  39-40
  3.4 结果与讨论  40-43
    3.4.1 酶反应最适pH值  40
    3.4.2 酶的pH稳定性  40-41
    3.4.3 酶反应最适温度  41
    3.4.4 酶的热稳定性  41-42
    3.4.5 FPA酶活力及β-葡萄糖苷酶活力的测定  42-43
    3.4.6 牛仔布返旧整理结果  43
  3.5 小结  43-44
第4章腐质霉发酵条件优化  44-53
  4.1 引言  44
  4.2 实验材料  44
    4.2.1 培养基  44
      4.2.1.1 种子培养基  44
      4.2.1.2 液体发酵培养基  44
    4.2.2 主要试剂  44
  4.3 实验仪器  44
  4.4 实验方法  44-45
    4.4.1 微生物培养  44-45
    4.4.2 纤维素酶酶活的测定  45
    4.4.3 培养基优化  45
  4.5 结果与讨论  45-51
    4.5.1 培养时间对腐质霉产酶影响  45
    4.5.2 培养温度对腐质霉产酶的影响  45-46
    4.5.3 培养基起始pH值对腐质霉产酶的影响  46
    4.5.4 碳源浓度对腐质霉产酶的影响  46-48
      4.5.4.1 麸皮浓度对腐质霉产酶的影响  46-47
      4.5.4.2 微晶纤维素浓度对腐质霉产酶的影响  47
      4.5.4.3 纤维物质浓度对腐质霉产酶的影响  47-48
    4.5.5 氮源浓度对腐质霉产酶的影响  48-49
      4.5.5.1 玉米浆浓度对腐质霉产酶的影响  48
      4.5.5.2 蛋白胨浓度对腐质霉产酶的影响  48-49
      4.5.5.3 硫酸铵浓度对腐质霉产酶的影响  49
    4.5.6 无机盐离子对腐质霉产酶的影响  49-51
    4.5.7 发酵腐质霉产酶的碳源优化  51
  4.6 小结  51-53
第5章结论与展望  53-55
  5.1 结论  53
  5.2 展望  53-55
参考文献  55-60
致谢  60

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