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工程菌产木聚糖酶的工艺及酶学性质研究

作　者: 罗翀
导　师: 王征
学　校: 湖南农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 木聚糖酶发酵优化酶学性质
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本论文在前期实验室工作的基础上,以产木聚糖酶的基因工程大肠杆菌为研究对象,以碳氮源优化后的培养基为基准,着重研究发酵过程中接种量、溶氧、pH值、培养温度等培养条件对菌体生长及产生的木聚糖酶酶活力的影响,并研究了木聚糖酶的酶学性质和木聚糖酶降解产物,以及不同金属离子对木聚糖酶的影响,得出以下结论：(1)对菌株产酶的发酵条件进行了优化,确定了接种量为12%,发酵过程中溶氧值为25%,pH为6.8,生长期培养温度为37℃,诱导期培养温度为36℃。优化后,木聚糖酶酶活最高可达790U/mL,一般稳定在700U/mL以上。(2)研究了该酶的酶学性质,确定了最适pH值为6.4,最适反应温度为55℃,在pH5.2-8.8条件下2小时能保持90%以上活力,分别在65℃和80℃下处理10min,仍保持98.5%和85%的相对活性。基于该酶具有较宽的pH稳定范围和热稳定性,表明该酶具有较高的生产应用价值。(3)研究了金属离子对该木聚糖酶的影响,其中Na+、Ca2+、K+具有激活作用,能增强其酶活；Mg2+、Mn2+、Fe3+、Zn2+、Cu2+具有抑制作用,能降低其酶活。且金属离子对木聚糖酶的激活作用和抑制作用均会随离子浓度提高而增强。(4)用薄层色谱法分析该酶对燕麦木聚糖的降解产物,其中90%以上为木二糖、木三糖、木四糖和木五糖等低聚糖,说明该木聚糖酶是一种以内切作用为主的木聚糖酶。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
第一章前言  10-25
  1.1 国内外酶制剂产业现状  10-11
  1.2 木聚糖酶概述  11-23
    1.2.1 木聚糖酶的研究进展  11-15
    1.2.2 木聚糖酶的生产  15-16
    1.2.3 木聚糖酶酶学性质研究  16-18
    1.2.4 木聚糖酶的应用  18-22
    1.2.5 木聚糖酶技术发展趋势  22-23
  1.3 大肠杆菌表达系统  23
  1.4 本论文的立题目背景和研究内容  23-25
    1.4.1 立题背景  23-24
    1.4.2 研究内容  24-25
第二章材料与方法  25-34
  2.1 材料  25-28
    2.1.1 菌株  25
    2.1.2 培养基  25-27
    2.1.3 主要仪器  27
    2.1.4 主要试剂  27-28
  2.2 实验方法  28-34
    2.2.1 摇瓶种子培养  28
    2.2.2 小罐种子培养  28
    2.2.3 发酵罐发酵条件优化实验  28-29
    2.2.4 木聚糖酶的酶学性质研究  29-30
    2.2.5 木聚糖酶降解产物研究  30
    2.2.6 金属离子对木聚糖酶的影响研究  30
    2.2.7 细胞密度(OD_(600))测定  30-31
    2.2.8 酶活测定  31-34
第三章结果与分析  34-44
  3.1 木聚糖酶的发酵条件优化  34-41
    3.1.1 发酵接种量优化  34-35
    3.1.2 发酵溶氧优化  35-36
    3.1.3 发酵pH值优化  36-37
    3.1.4 发酵温度优化  37-39
    3.1.5 发酵条件优化正交实验  39-40
    3.1.6 组合实验  40-41
  3.2 木聚糖酶的酶学性质研究  41-42
    3.2.1 木聚糖酶的pH值稳定性研究  41
    3.2.2 木聚糖酶的最适pH值研究  41-42
    3.2.3 木聚糖酶的热稳定性研究  42
    3.2.4 木聚糖酶的最适反应温度研究  42
  3.3 木聚糖酶的降解产物研究  42-43
  3.4 金属离子对木聚糖酶的影响研究  43-44
讨论  44-47
结论  47-48
创新点  48-49
参考文献  49-56
致谢  56-57
作者简历  57-58
在读期间科研学术成果目录  58

工程菌产木聚糖酶的工艺及酶学性质研究

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