纤维素酶
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纤维素酶水解纤维素的过程哎,今天咱们聊聊一个听起来有点儿高大上的话题——纤维素酶水解纤维素。
这名字一听就让人觉得跟科学家有点关系,但其实它就像咱们生活中那些小事,轻松又有趣。
想象一下,纤维素就像是植物的“骨架”,它在植物里像是个坚韧的守护者,提供结构支持,真是个不容易的角色呢。
纤维素可不是随便就能被消灭的。
你要是把它放在水里,想让它溶解,那简直是想得美!这时候,纤维素酶就像是个超级英雄,冲上去把纤维素打得粉碎。
你说,这酶到底是个啥?其实就是一类能加速化学反应的蛋白质,听起来挺复杂,但它们可厉害了。
就像你在厨房里用刀切菜,酶也在进行着自己的“切割”工作。
纤维素酶对纤维素的水解可谓是一场大派对,参加的人可多了。
它们里头有几种不同的“角色”,像是纤维素酶、内切酶和外切酶,各自都有自己的拿手绝活。
内切酶就像是个调皮的小朋友,随便在纤维素链中间“咔嚓”一刀,把长长的纤维素链切成小段。
外切酶则更细致,慢慢从两头“咔咔”削,最终把这些小段变成简单的糖。
听上去像个魔术师吧?水解的过程简直就是一场大团圆。
植物一旦被消化,这些酶就开始忙碌。
它们把纤维素转化成可用的糖分,植物就能从中获取能量,真是个双赢的局面!想想看,一颗小小的植物,里面竟然藏着那么多能量,简直像是个“宝藏”。
这就让我想起了“滴水之恩,涌泉相报”这句老话。
植物把能量转给了小虫子们,虫子们又把能量传递给其他动物,循环往复,真是生态圈里的好伙伴。
这个过程并不是一帆风顺的。
环境条件、温度、pH值等等,都会对酶的活性产生影响。
就像你出去旅游,天气不好,心情总归会受到影响嘛。
温度太高,酶就像被烤焦的饼干,失去了活力;而温度太低,又像是被冰冻的小伙伴,动不了。
它们就像在跳舞,需要合适的节拍才能发挥出最好的表现。
你会不会想,哎呀,纤维素水解跟咱们的生活有什么关系呢?咱们身边可少不了纤维素。
比如说,吃的水果、蔬菜,甚至咱们每天喝的饮料,背后都有纤维素酶的身影。
没错,酶就在默默为我们的健康保驾护航。
纤维素酶的种类和作用原理纤维素酶是一类在生物体内起重要作用的酶,其作用原理主要是通过降解纤维素,将纤维素分解为可被生物体利用的小分子物质。
纤维素是一种存在于植物细胞壁中的复杂多糖,由纤维素纤维组成,不易被生物体消化吸收利用。
纤维素酶的作用能够加速纤维素的降解,对于生物体的生长发育和能量供应具有重要意义。
纤维素酶的种类多样,常见的包括纤维素酶I、纤维素酶II、纤维素酶III等。
这些酶在结构和功能上存在差异,但都具有降解纤维素的能力。
纤维素酶I主要作用于纤维素的外层结构,通过剪断纤维素纤维之间的连接,使得纤维素的内部结构暴露出来,为后续的降解提供条件。
纤维素酶II则能够进一步降解纤维素的内部结构,将纤维素分解为更小的纤维素片段。
纤维素酶III则能够进一步降解纤维素片段,将其分解为可被生物体吸收利用的单糖或双糖。
纤维素酶的作用原理主要是通过水解反应来降解纤维素。
纤维素酶能够切断纤维素分子中的β-1,4-糖苷键,将纤维素分解为低聚糖和单糖。
在这一过程中,纤维素酶与纤维素分子之间的相互作用起着关键的作用。
纤维素酶通过其特定的结构域与纤维素分子结合,并在此基础上发挥催化作用,使纤维素分子发生断裂。
纤维素酶在催化过程中会发生构象变化,使其活性位点暴露出来,与纤维素分子结合并发生催化反应。
催化反应过程中,纤维素酶通过给予纤维素分子水分子的一个质子,使纤维素分子发生断裂,形成低聚糖和单糖。
纤维素酶的活性受到多种因素的影响,包括温度、pH值、底物浓度等。
一般来说,适宜的温度和pH值能够提高纤维素酶的活性。
在适宜的温度和pH值下,纤维素酶能够更好地与纤维素分子结合,并发挥其催化作用。
底物浓度对纤维素酶的活性也有一定影响。
低浓度的底物可以增加纤维素酶与底物的接触机会,提高酶催化反应的效率。
然而,当底物浓度过高时,纤维素酶可能会受到底物的抑制作用,影响其活性。
纤维素酶在生物体中的作用十分重要。
植物细胞壁中的纤维素是植物体的重要结构组分,也是植物体提供支持和保护的主要来源。
纤维素酶作用条件全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶类蛋白质。
纤维素是一种由多糖组成的长链聚合物,存在于植物细胞壁中,是植物体中最丰富的有机化合物之一。
纤维素酶通过水解作用将纤维素分解成较小的碳水化合物,从而促进植物细胞的溶解,并释放出足够的能量供生命活动所需。
纤维素酶的作用条件与多种因素有关,下面将逐一进行详细介绍。
纤维素酶的作用条件与温度息息相关。
一般而言,纤维素酶的最适作用温度在50-60摄氏度左右。
过低或过高的温度都会影响纤维素酶的活性,导致酶活性下降甚至失活。
在工业生产中,需要通过控制恰当的温度来保证纤维素酶的有效作用。
pH值也是影响纤维素酶活性的重要因素之一。
一般而言,纤维素酶的最适作用pH为4.5-5.5。
若环境pH超出这个范围,将会导致纤维素酶的酶活性受到抑制或失活。
在实际应用中需要根据具体情况对环境pH进行调控,以维持纤维素酶的高效活性。
离子强度也会对纤维素酶的活性产生影响。
一般来说,适度的离子强度可以促进纤维素酶的活性,但过高或过低的离子强度都会对酶的活性造成不利影响。
在生产过程中需要控制好溶液中的离子强度,以维持纤维素酶的高效活性。
纤维素酶的活性受到多种因素的影响,包括温度、pH值、离子强度、底物浓度和作用时间等。
在实际应用中,需要根据具体情况对这些因素进行合理控制,以保证纤维素酶的高效作用。
希望通过以上介绍,能够加深大家对纤维素酶作用条件的了解,为相关领域的研究和实践提供一定的参考。
第二篇示例:纤维素酶是一种能够降解纤维素的酶类。
纤维素是植物细胞壁中最重要的结构成分,由许多β-葡聚糖分子组成。
纤维素的结构使得它对于大多数动物来说是难以消化的。
纤维素酶在自然界中扮演着非常重要的角色,能够帮助生物体将植物纤维素降解为可被消化吸收的小分子。
纤维素酶的作用条件是指在何种环境条件下,纤维素酶才能够发挥最佳的降解效果。
在实际应用中,对纤维素酶的作用条件进行合理的控制和调节,可以提高酶的活性和稳定性,从而提高纤维素降解的效率。
纤维素酶的作用
纤维素酶是一种酶类,它在许多生物系统中起着关键的作用。
具体来说,纤维素酶主要参与纤维素的降解过程。
纤维素是由许多纤维素链组成的复杂多糖,存在于植物细胞壁中。
它是地球上最丰富的有机化合物之一,但人体无法直接消化纤维素。
纤维素酶的作用正是帮助分解纤维素,使其能够被其他微生物或生物体利用。
纤维素酶通过加速纤维素链的断裂反应来降解纤维素。
它能够识别纤维素链并结合到纤维素的特定位置上,然后切断链条。
这种酶介导的反应将长链纤维素分解为较短的低聚糖,如纤维二糖和纤维三糖。
纤维素酶的降解过程对生态系统具有重要意义。
它能够帮助微生物分解植物细胞壁,从而释放出植物细胞中的营养物质。
这些营养物质可以被其他生物吸收利用,进而促进生态系统中的能量流动和物质循环。
此外,纤维素酶还具有一些应用价值。
它可以用于生物质的转化和能源生产,例如生物燃料的制备。
纤维素酶的高效产生和工程改造也是生物技术领域的研究热点之一。
总之,纤维素酶在纤维素降解过程中起着至关重要的作用。
它能够帮助分解纤维素链,并促进生态系统中的营养循环。
此外,纤维素酶还具有广泛的应用前景,对生物质转化和能源生产等领域有着重要意义。
纤维素酶的结构与功能综述纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶,由微生物、真菌和一些动物体内产生,并广泛应用于生物质转化和生物能源生产等领域。
纤维素是植物细胞壁的主要成分之一,由纤维素链通过3-1,4-β-葡聚糖键连接而成,其高度结晶和抗酶解性质使其难以被降解。
纤维素酶通过裂解纤维素链将其转化为可利用的小分子糖类,具有重要的经济和环境意义。
纤维素酶主要包括纤维素酶和β-葡聚糖酶两类酶。
纤维素酶主要作用于纤维素链的内部连接键,将其裂解为较短的纤维素链和纤维素微颗粒,如内切酵素和聚合酶等。
β-葡聚糖酶主要作用于纤维素链的末端葡糖单元,将其裂解为终末葡糖和低聚糖,如终端酶和糖苷水解酶等。
两类酶在纤维素降解中协同作用,形成纤维素降解的完整酶系统。
纤维素酶的结构与功能密切相关。
纤维素酶具有复杂而多样的结构,通常由一个或多个结构域组成,包括纤维素结合结构域、催化结构域和辅助结构域等。
纤维素结合结构域具有特定的结构和纤维素结合能力,使酶能够与纤维素进行特异性的结合。
催化结构域则可将纤维素链裂解为较短的纤维素链。
辅助结构域可与其他酶或辅酶相互作用,增强纤维素酶的活性和稳定性。
此外,纤维素酶还可以通过基因工程技术进行改造和优化,以提高其酶活和抗抑制物能力。
纤维素酶的功能主要体现在纤维素的降解和生物能源生产中。
纤维素酶通过裂解纤维素链,将其转化为可利用的糖类供能源和化学品生产,如生物乙醇、生物丁醇和生物丙酮等。
纤维素酶广泛应用于生物质转化、生物酿造、纸浆生产和饲料添加等领域,可提高资源利用效率和环境可持续性。
此外,纤维素酶还具有重要的应用前景,如抗抑制物能力的改进、多种纤维素酶混合体系的构建和高效纤维素酶的发现等。
综上所述,纤维素酶是一类重要的酶,具有复杂而多样的结构和功能。
纤维素酶通过裂解纤维素链,将其转化为可利用的糖类供能源和化学品生产,具有重要的经济和环境意义。
纤维素酶的结构与功能研究为其改造和优化提供了理论和实践基础,具有重要的应用前景。
把纤维素分解成纤维二糖的酶纤维素是一种常见的植物细胞壁的主要成分,其分解对于生物体的能量获取具有重要意义。
而纤维二糖是纤维素分解的产物,酶在这个过程中起着关键的作用。
纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的高分子化合物。
然而,由于纤维素的结构特点,普通的生物体很难直接分解它。
因此,自然界中产生了一类特殊的酶,被称为纤维素酶,它们能够将纤维素分解成纤维二糖。
纤维素酶的工作原理是通过水解纤维素分子中的糖苷键来实现的。
在此过程中,纤维素酶通过与纤维素分子结合,并在特定的pH和温度条件下,利用其活性位点上的催化残基,打破纤维素分子中的糖苷键。
这样,纤维素分子就被分解成为纤维二糖。
纤维二糖是由两个葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的低分子化合物。
纤维二糖在生物体内可以进一步被其他酶分解成单糖,提供能量供生物体使用。
纤维素酶是一类非常重要的酶,广泛存在于自然界中的许多生物体中,比如细菌、真菌、昆虫等。
它们对于生物体的生长和生存具有重要的作用。
举例来说,人体的消化系统中就含有一种特殊的纤维素酶,称为纤维二糖酶。
这种酶主要存在于肠道中,能够将纤维素分解成为纤维二糖,从而提供额外的能量供人体使用。
这对于那些摄入大量纤维素的人来说尤为重要,因为纤维素是一种人体无法直接消化吸收的碳水化合物。
除了人体,一些微生物也产生纤维素酶来进行纤维素分解。
比如,一些细菌和真菌能够分解植物细胞壁中的纤维素,从而帮助它们获取能量。
这些纤维素酶在环境中具有重要的生态功能,促进了有机物质的循环。
纤维素酶在纤维素分解过程中起着至关重要的作用。
通过分解纤维素成纤维二糖,纤维素酶为生物体提供了额外的能量来源。
无论是在人体消化系统中,还是在自然界中的微生物体内,纤维素酶都扮演着至关重要的角色。
这些酶的发现和研究,对于探索生物体的能量循环和资源利用具有重要的意义。
四种纤维素酶酶活测定方法的比较一、本文概述纤维素酶是一类能够水解纤维素链中β-1,4-糖苷键的酶类,它们在生物降解纤维素以及纤维素类物质的转化利用中发挥着至关重要的作用。
由于纤维素酶在纺织、造纸、生物燃料、食品工业等多个领域的广泛应用,对其酶活性的准确测定就显得尤为重要。
本文旨在比较四种常用的纤维素酶酶活测定方法,包括滤纸酶活法、羧甲基纤维素钠(CMC)酶活法、对硝基苯酚纤维二糖法(pNPC)和荧光底物法,以期为读者提供一个全面而深入的理解,帮助研究者根据实验需求选择合适的测定方法。
本文将首先简要介绍纤维素酶的重要性和应用领域,然后详细阐述这四种酶活测定方法的原理、操作步骤、优缺点以及适用范围。
通过对比这些方法的灵敏度、准确性、重现性、操作简便性等方面,我们将为读者提供一个清晰的方法选择指南。
本文还将讨论影响酶活测定准确性的因素,并提出相应的改进措施,以期提高纤维素酶酶活测定的准确性和可靠性。
我们将对纤维素酶酶活测定方法的未来发展趋势进行展望,以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
二、方法介绍纤维素酶是一种能够水解纤维素链中β-1,4-糖苷键的酶类,其酶活测定对于了解纤维素酶的性质、优化酶的生产工艺以及评估其在各种工业应用中的效率至关重要。
目前,常见的纤维素酶酶活测定方法主要包括滤纸酶活测定法、羧甲基纤维素钠(CMC)酶活测定法、还原糖法以及荧光底物法。
滤纸酶活测定法:此方法是基于纤维素酶对滤纸的水解能力。
在一定条件下,纤维素酶将滤纸水解成还原糖,通过比色法或滴定法测定还原糖的含量,从而推算出纤维素酶的活性。
该方法操作简单,但受滤纸质量、实验条件等因素影响,结果可能存在一定误差。
羧甲基纤维素钠(CMC)酶活测定法:该方法以羧甲基纤维素钠为底物,通过测定酶解后释放的还原糖量来计算纤维素酶的活性。
该方法具有底物纯度高、反应条件易控制等优点,因此在许多研究中得到广泛应用。
然而,CMC与天然纤维素的结构差异可能导致测定的酶活与实际应用中的酶活不完全一致。
天津科技大学《食品酶学》本科生课程论文纤维素酶与半纤维素酶的制备Cellulose and hemicellulose enzyme preparation学生姓名:学号:专业:任课教师:摘要简单介绍了纤维素酶和半纤维素酶,及几种常见酶的制备方法。
关键词:纤维素酶,半纤维素酶,制备ABSTRACTA brief introduction of the cellulase and hemicellulase and its preparation method used.Key words:Cellulase,Hemicellulase,Preparation目录前言 (4)1 纤维素酶和半纤维素酶的介绍 (4)1.1纤维素酶的介绍 (4)1.1.1纤维素酶的定义 (4)1.1.2纤维素酶的种类 (4)1.2半纤维素酶的介绍 (5)1.2.1半纤维素酶的定义 (5)1.2.2半纤维素酶的种类 (5)2 纤维素酶的制备 (5)2.1 纤维素酶的制备方法 (5)2.2 纤维素酶的制备步骤 (5)2.2.1 菌种来源 (5)2.2.2菌株选育 (5)2.2.3 发酵方法 (6)3 纤维素酶制备方法举例 (6)3.1 材料 (6)3.1.1 菌种 (6)3.1.2 培养基 (6)3. 2 方法 (6)3. 2. 1 发酵 (7)3.3 工艺流程 (7)3.3.1 粗酶制备 (7)3.3.2 纯化 (7)3.4 小结与讨论 (7)4 半纤维素酶的制备 (7)4.1 主要材料 (7)4.2 主要仪器 (7)4.3 木聚糖粗酶的制备工艺 (8)4.3.1 木聚糖酶制备工艺流程 (8)4.3.2 固体曲的制备 (8)4.3.3 盐析分离 (8)4.3.4 (NH4)2SO4盐析提取木聚糖粗酶 (8)5 参考文献 (9)前言纤维素类物质是自然界中最丰富的一种可再生资源。
据报道, 我国的纤维素类资源极为丰富, 仅秸秆和皮壳每年可达7×108 吨。
但是这些物质的利用率很低, 多采用燃烧的方法处理, 这样不仅造成了环境污染, 也是资源和能源的巨大浪费。
使用纤维素酶可以把天然纤维素物质降解为可利用的糖液,再进一步转化为酒精、气体燃料( 如氢气) 等物质, 这对解决我国乃至世界的粮食短缺、能源危机、环境污染等问题具有深远的意义[1]。
1 纤维素酶和半纤维素酶的介绍1.1纤维素酶的介绍1.1.1纤维素酶的定义由多种水解酶组成的一个复杂酶系,自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。
习惯上,将纤维素酶分成三类:C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。
C1酶是对纤维素最初起作用的酶,破坏纤维素链的结晶结构。
Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解β-1,4-糖苷键的纤维素酶。
β葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。
1.1.2纤维素酶的种类纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
一般用于生产的纤维素酶来自于真菌,比较典型的有木酶属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)。
纤维素酶根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase或纤维素和几丁质分子结构图endo-1,4-β-D-glucanase,EC3.2.1.4),来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶(1,4-β-D-glucan cellobilhydrolase或exo-1,4-β-D-glucannase,EC.3.2.1.91),来自真菌的简称CBH,来自细菌的简称Cex) 和β-葡聚糖苷酶(β-1,4- glucosidase,EC.3.2.1.21)简称BG。
1.2半纤维素酶的介绍1.2.1半纤维素酶的定义半纤维素占植物干重的35%,在自然界中含量仅次于纤维素。
其可将木质纤维性材料生物转化为单细胞蛋白、乙醇或其他有用物质。
1.2.2半纤维素酶的种类与纤维素(B-1,4葡聚糖主链)相比,半纤维素结构与组成十分复杂,包括木聚糖、甘露聚糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖和木葡聚糖等多种组分。
2 纤维素酶的制备2.1 纤维素酶的制备方法纤维素酶的生产工艺主要有两种,即固体发酵和液体发酵。
2.2 纤维素酶的制备步骤2.2.1 菌种来源真菌、细菌、放线菌等在一定条件下均能产生纤维素酶[1]。
放线菌产酶量很低, 研究很少。
目前, 研究较多的产纤维素酶的微生物多是真菌。
真菌产酶量高, 而且产生的是胞外酶, 易分离提取。
研究最多的是木霉属( Trichoderma) 、曲霉属( Aspergillus) 等, 它们都能产生大量的纤维素酶, 尤以木霉属产量居多。
里氏木霉、绿色木霉是公认的产酶活性较高的菌种。
细菌产纤维素酶的量也比较低, 主要是葡萄糖内切酶, 大多对结晶纤维素没有活性, 且产生的酶是胞内酶或吸附在细菌细胞壁上, 不易分泌到细胞外, 给提取纯化造成了很大困难。
2.2.2菌株选育菌株选育是纤维素酶生产的基础工作。
随着纤维素酶在各领域的广泛应用, 人们对纤维素酶的需求量不断增加。
这使得产纤维素酶菌株选育工作, 特别是高产菌株选育工作显得尤为重要。
诱变选育是得到高产菌株的一种有效的育种手段,具有方法简单、快速, 收效显著等特点, 在实际中应用广泛。
用紫外线对黑曲霉进行诱变处理, 结果表明, 诱变10min 的黑曲霉产生的纤维素酶的酶活力最高, 由576U/g 提高到1238U/g 。
以一株产碱性纤维素酶浅黄金色单胞菌为出发菌株, 经紫外线、紫外线和甲基磺酸乙酯(EMS) 复合诱变等处理后, 筛选到一株产CMC 酶活较高的变株FQ2, 经5 代诱变后, 变株产CMC 酶活由156.61 U/mL 提高到325.45 U/mL, 且产酶稳定。
范琳等利用紫外线、亚硝酸及紫外线- 亚硝酸复合诱变绿色木霉菌株, 选育出的产纤维素酶变异菌株的产酶活力比出发菌株明显提高, 产酶性能稳定, 而且复合诱变比单一诱变的效果好。
此外, 还可以采用现代生物技术改良产纤维素酶菌种。
比如利用基因克隆技术把纤维素酶基因转到其它菌中进行高效表达或是利用纤维素酶基因构建工程菌。
用巴氏毕赤酵母( Pichia pastoris) 进行了里氏木霉( Trichoderma reesei) 纤维二糖水解酶Ⅱ(CellobiohydrolaseⅡ)的表达, 经过筛选得到可以高效表达纤维二糖水解酶的巴氏毕赤酵母菌株P. pastorisCBHⅡ1, 在甲醇诱导的条件下培养P. pastoris CBH Ⅱ1, 培养液中的CMC 酶活性可达到3.82U/mL, SDS- PAGE 分析结果表明纤维二糖水解酶在P. pastoris CBHⅡ1 中的表达量远远高于里氏木霉。
2.2.3 发酵方法在进行纤维素酶的发酵生产时, 选择合适的发酵原料和发酵条件很关键。
纤维素酶是诱导酶, 碳源对菌种的产酶能力影响很大, 不同碳源对纤维素酶的合成有不同的诱导作用, 一般天然纤维素原料( 如麸皮、秸秆等) 有利于纤维素酶的合成。
氮源对纤维素酶的合成影响不大, 可用无机氮, 也可用有机氮。
固体发酵法是以玉米等农作物秸杆为主要原料, 通过接种微生物来进行发酵生产, 发酵设备简单, 投资少, 产品价格低廉, 但发酵水平不稳定, 生产效率低, 易污染杂菌, 劳动强度大。
液体发酵生产工艺过程是将玉米秸秆粉碎至20目以下, 灭菌处理后, 送入发酵罐内发酵, 同时接入纤维素酶菌种,发酵时间约为70h, 温度低于60℃, 并从发酵罐底部通入净化后的无菌空气对物料进行气流搅拌, 发酵完毕后物料经压滤机压滤、超滤浓缩和喷雾干燥后得到纤维素酶产品。
液态发酵法生产条件易控制, 生产效率高, 不易染杂菌, 劳动强度小, 适于大规模生产[2]。
3 纤维素酶制备方法举例3.1 材料3.1.1 菌种绿色木霉菌绿色木霉( Tr ichodermavir id e) 变异菌株4131, 系以绿色木霉41 为出发菌诱变筛选获得〔3〕。
3.1.2 培养基纤维素、马铃薯、琼脂培养基的组分为纤维素粉20.0g、(NH4)2SO41.4g 、MgSO40.6g 、CuCl20.4g 、MnSO40.6g 、K2HPO41.1g、琼脂粉16.0g 、马铃薯汁1000 ml;发酵培养基的组分为纤维素粉10.0g、KH2PO42.0g、(NH4)2SO41.4g、MgSO40.3g 、CaCl20.3g、FeSO45.0mg、MnSO41.6mg 、ZnCl21.7mg 、CoCl22.0mg 、CuSO42.0mg , 另加去氧胆酸钠、琼脂各18.0~20.0 g , 水1000ml, pH 5.5。
3. 2 方法3. 2. 1 发酵将菌种接种于纤维素、马铃薯、琼脂培养基斜面上, 在28 ℃条件下培养5 d; 再将斜面菌接入种子罐( 培养基同发酵培养基) , 在28 ℃条件下通气搅拌12~14h( 对数生长期) ; 然后转入发酵罐,发酵温度28 ℃, 在通气搅拌条件下发酵24~ 36 h。
然后将发酵液滤去菌体获得发酵上清液。
3.3 工艺流程3.3.1 粗酶制备菌种→孢子斜面→孢子悬液→种子罐→发酵罐→发酵液盐析→离心→上清液盐析→沉淀离心→浓缩干燥→粗酶粉。
3.3.2 纯化粗酶粉用缓冲液溶解至发酵液体积→粗酶液用Sephadex G-75 柱层析→酶活力峰洗脱液用DEAESephadexA-25 柱层析→酶活力峰洗脱液沉淀→酶活力峰冼脱液→透析→浓缩→干燥→纯酶。
3.4 小结与讨论绿色木霉4131 突变菌株是我们诱变筛选的纤维素高产菌株, 其经一系列纯化步骤后纯度大幅度提高, 回收率达32. 8%, 具有一定的生产应用价值。
纤维素酶组分主要有内切β-1, 4-葡聚糖酶、外切β-1, 4-葡聚糖酶、β-1, 4-葡聚糖苷酶〔6〕, 本工艺制备的粗酶是三种组分的混合物, 纯化后获得的主要为第一种组分, 对后两种组分的纯化有待进一步研究。
4 半纤维素酶的制备半纤维素的复杂结构决定了半纤维素的降解需要多种酶的协同作用. 目前, 对于半纤维素酶的生物化学与分子生物学研究主要集中在木聚糖降解酶。
木聚糖酶可从微生物、植物和动物中获得,而微生物是木聚糖酶的主要来源。
目前,已报道的分泌木聚糖酶的微生物有丝状真菌、芽孢杆菌属、曲霉属、木霉属、链霉菌属和其他一些微生物。
4.1 主要材料菌株黑曲霉An54- 2- 1,啤酒糟、玉米芯及麸皮所有其他试剂均为分析纯。
4.2 主要仪器恒温培养箱, 恒温振荡器, 电子天平, 冷冻离心机, pH 计, 超净工作台等。
4.3 木聚糖粗酶的制备工艺4.3.1 木聚糖酶制备工艺流程接种→固态发酵→固体曲→浸提→过滤→粗酶液→盐析分离→4 000 r/ min 冷冻离心→收集沉淀→10 000 r/min 冷冻离心→干燥→木聚糖酶4.3.2 固体曲的制备以啤酒糟、玉米芯及麸皮( 啤酒糟、玉米芯、麸皮的比例为6:2:2) 为原料, 加入2 % NH4NO3 和0. 1 % 吐温- 80, 按1:2 固液比加入水, 接入3. 5 %黑曲霉An54- 2- 1, 在30 ℃培养温度下, 采用固态发酵2~ 3 d, 制得含有木聚糖酶的固体曲。