瘤胃纤维素降解微生物的筛选及产纤维素酶酶学性质的研究
纤维素是地球上丰富的可再生资源，利用微生物对其进行降解，转化为可被人类利用的原料，同时纤维素酶是低碳、绿色环保的生物蛋白，可将其应用到制药等领域。近半个世纪以来，国内外学者对纤维素酶进行了较为广泛的研究，在纤维素酶蛋白的代谢调控、酶蛋白间的相互作用机制、如何提高酶蛋白的活性及其应用等方面取得了可喜的研究成果。但这些大多是以木霉(Trichoderma)为代表的真菌作为研究对象，对细菌产纤维素酶的研究较少。本文以牛瘤胃液作为筛选纤维素降解微生物的菌源，筛选到一株产纤维素酶活性较高的细菌。其主要的研究结果如下：
1.从牛瘤胃液中筛选出11株具有降解纤维素活性的野生菌。对传统的筛选培养基进行改进，其组成为0.5％CMC，0.2％NaNO3，0.1％K2HPO4，0.05％KC1，0.05％MgSO4·7H2O，0.0001％FeSO4，1.6％琼脂。通过调节培养基中CMC的含量可以改变水解圈的大小，该筛选培养基减少了影印过程。
2.对筛选出的菌株N07从形态学、生理生化实验和16S rDNA序列进行分析，鉴定该微生物为纤维单胞菌，命名为Cellulomonas uda NJ0807。
3.对Cellulomonas uda NJ0807培养发酵产纤维素酶的条件进行优化。在单因素实验的基础上，利用BBD(Box-Behnken Design)响应面实验，优化产纤维素酶的发酵条件，该菌株在组成为1％蛋白胨，0.5％蔗糖，1％CMC，0.3％NaCl，0.1％K2HPO4，0.04％MgSO4·7H2O，初始pH7.7，接种量为5％，23℃，180 r·min-1发酵53 h，酶活力达到1.35 U·mL-1。
4.利用快速蛋白液相色谱(FPLC)阴离子交换和凝胶过滤色谱组合方法对Cellulomonas uda NJ0807的代谢产物纤维素酶进行分离纯化，得到三个主要的内切葡聚糖酶组分；经SDS-PAGE电泳鉴定，其相对分子质量分别为66 KDa、40 KDa和31 KDa，纯化后的纤维素酶比活性分别为11.76 U·mg-1、36.4 U·mg-1和72.4 U·mg-1。
5.纯化后的40 KDa纤维素酶水解CMC的最适反应温度为50℃，最适反应pH6.0，Km值为11.4 mg·mL-1，Vmax为224.2μmol·L-1·min-1。该纤维素酶在40℃～50℃时仍有很好的热稳定性，在pH5～9范围内该纤维素酶比较稳定。
纤维素酶牛瘤胃;酶学性质;快速蛋白液相色谱;热稳定性
南京理工大学
硕士
生物化工
杨树林
2010
中文
Q814
69
2010-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）