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普鲁兰类酵母G7b菌株β-甘露聚糖酶的研究

作　者: 居靓
导　师: 池振明
学　校: 中国海洋大学
专　业: 动物学
关键词: 海洋酵母菌 p-甘露聚糖酶发酵条件优化纯化
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

β-甘露聚糖酶是一类能够水解甘露聚糖主链上的β-1,4-甘露糖苷键的半纤维素酶类。微生物来源的β-甘露聚糖酶具有活性高,成本低,提取方便的优点,而且具有更宽的作用pH,温度范围和底物专一性等显著特点,在食品、医药、饲料、造纸、印染和石油开采等领域中得到了广泛的应用。本文从实验室已知的17株具有β-甘露聚糖酶活力的海洋酵母菌株中,筛选出自中国南海表层海水的酵母菌G7b菌株所产β-甘露聚糖酶活力最高。通过传统的酵母菌种鉴定及分子生物学鉴定,最终鉴定该株海洋酵母菌属于普鲁兰类酵母(Aureobasidium pullulans)。酵母菌G7b菌株所产β-甘露聚糖酶粗酶液最适反应pH为5.0,最适反应温度为60℃。通过对其发酵培养基优化,其最适产酶培养基和条件为：角豆胶0.6%(w/v)；酵母粉0.5%(w/v), (NH4)2SO40.5%(w/v), KH2PO40.2%(w/v);海水配制,培养基起始pH调至6.0。在28℃,180 rpm震荡培养48 h,其培养上清液所含β-甘露聚糖酶活力最高,达到10.5 U/ml。用粗酶液水解底物,产物为少量甘露糖单糖和甘露低聚糖。为进一步研究β-甘露聚糖酶,我们对酵母G7b菌株产的β-甘露聚糖酶进行了纯化,并对纯化酶的性质进行了研究。通过SephradexTM G-75凝胶过滤层析和DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析方法对其所产β-甘露聚糖酶进行纯化,通过SDS-PAGE检测其分子量大约为66 kDa,获得单一的目的条带。最终纯酶与原样品相比,纯化倍数为1.86倍,回收率为17.2%。β-甘露聚糖酶最适作用pH 5.0,在pH 5.0-7.0范围内稳定,最适作用温度60℃,在低于50℃酶的稳定性较好。环境中的Mg2+和Zn2+对酶有一定激活作用,而Hg2+、Mn2+和Cu2+对酶有抑制作用,尤其是Hg2+和Mn2+对酶有强烈的抑制作用。所有的蛋白抑制剂对β-甘露聚糖酶都有一定的抑制作用,其中SDS的抑制作用最为明显。β-甘露聚糖酶对底物角豆胶的动力学常数Km值和最大反应速度Vmax分别是2945.1μg/ml和27.9μmol/(min*ml)。该酶水解底物角豆胶,通过薄层层析分析,其产物主要为甘露低聚糖和少量单糖,说明其具有β-1,4-甘露聚糖内切酶活性,能够随机水解甘露聚糖内部的β-1,4-甘露糖苷键,证实该酶为β-1,4-甘露聚糖酶。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-24
  1.1 甘露聚糖的组成和结构  9-10
  1.2 甘露聚糖水解酶(系)的组成和分类  10-11
  1.3 β-甘露聚糖酶的作用机理及水解产物  11-12
  1.4 β-甘露聚糖酶的微生物  12-14
  1.5 β-甘露聚糖酶的性质和分离纯化  14-18
  1.6 β-甘露聚糖酶的应用  18-21
  1.7 论文的研究目的与意义  21-24
第二章 β-甘露聚糖酶海洋酵母菌的筛选和鉴定  24-37
  2.1 实验材料  25-27
  2.2 实验方法  27-32
  2.3 实验结果  32-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章酵母菌Gb7菌株β-甘露聚糖酶的发酵条件的优化  37-51
  3.1 材料与方法  37-40
  3.2 结果与讨论  40-49
  3.3 本章小结  49-51
第四章酵母G7b菌株β-甘露聚糖酶的分离纯化和性质研究  51-69
  4.1 材料  51-53
  4.2 方法  53-58
  4.3 结果与讨论  58-67
  4.4 本章小结  67-69
总结与创新点  69-71
参考文献  71-79
附录  79-81
  英文缩写符号及中英文对照表  79-80
  个人简历  80
  文章发表情况  80-81
  致谢  81

普鲁兰类酵母G7b菌株β-甘露聚糖酶的研究

内容摘要

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