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粘质沙雷氏菌产过氧化氢酶的研究

作　者: 李婷婷
导　师: 廖祥儒
学　校: 江南大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 过氧化氢酶发酵条件优化分离纯化酶学性质粘质沙雷氏菌
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 99次
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内容摘要

过氧化氢酶(catalase, CAT, EC1.11.1.6)是一类普遍存在于各种动物、植物和微生物体内的末端氧化酶,其功能是催化细胞内过氧化氢分解,防止膜脂过氧化;其广泛应用于食品、造纸、纺织等领域。因此,研究筛选过氧化氢酶产生菌、研究其产酶发酵和酶学性质具有理论意义和潜在的应用价值。论文首先从多份土样和种子样品中筛选出9株产过氧化氢酶的细菌,在常规条件下比较了这9株菌产过氧化氢酶情况,分别研究了其过氧化氢酶粗酶性质,分别测得其最适温度,最适pH;通过综合比较选取其中9号菌株作为目标菌株,对9号菌进行形态学分析,生理生化特征测定,脂肪酸组成分析鉴定和16S rRNA基因序列比对,最终将该菌定名为Serratia marcescens SYBCT02。对菌株Serratia marcescens SYBCT02产过氧化氢酶的条件进行了优化,得到其发酵产酶的适宜培养基组成(g/L)为:柠檬酸20,葡萄糖5,玉米浆粉20,pH 7.0,培养温度为33°C;使菌株过氧化氢酶酶活达到9662.22 U/mL发酵液,比优化前(162.03 U/mL发酵液)提高了约60倍。经过硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析三步纯化得到了菌株Serratia marcescens SYBCT02过氧化氢酶CAT1和CAT2;其中CAT1的比活力为52565.14 U/mg,纯化倍数为71.52,回收率为32.15%, CAT2的比活力为62108.23 U/mg,纯化倍数为84.51,回收率为32.78%。研究了CAT1和CAT2的酶学特性。其中CAT1的最适温度为40°C,该酶的温度稳定性较好,50°C以下保温30 min和60 min,残余酶活仍在80%以上;最适反应pH为6.0,该酶在pH 7-pH 10范围内是比较稳定,当pH低于6的时候酶活力将受到比较大的影响;表观Km值为42.17 mmol/L,Vmax值为57472 U/mg,全波长扫描在280 nm和405 nm附近有吸收峰;不显示过氧化物酶活性;同源四聚体构型,亚基分子量为51 KDa。根据以上结果,将CAT2归属为单功能过氧化氢酶亚群。CAT2的最适温度为50°C,该酶在50°C以下保温30 min和60 min,残余酶活仍在80%以上;最适反应pH为8.0,该酶在pH 9左右最稳定,过酸或者过碱的时候酶活力都将受到比较大的影响;表观Km值为38.17 mmol/L,Vmax值为64103 U/mg;全波长扫描在280 nm和405 nm附近有吸收峰;不显示过氧化物酶活性;同源六聚体构型,亚基分子量为34 KDa。根据以上结果,将CAT2归属为单功能过氧化氢酶亚群。

粘质沙雷氏菌产过氧化氢酶的研究

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