本文關(guān)鍵詞：高效降解纖維素菌株的分離鑒定及其性質(zhì)研究　出處：《浙江海洋學院》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：纖維素不僅作為地球上數(shù)量最大的可再生資源,而且也是構(gòu)成植物材料的主要成分。近年來,利用各種可再生資源開發(fā)不損害生態(tài)環(huán)境的新型材料成為了一種發(fā)展趨勢。纖維素被利用的最佳方法即利用微生物法降解轉(zhuǎn)化,自然界中能夠降解纖維素的微生物很多,其降解方式呈現(xiàn)出了多樣性的特點。它們存在于大自然各個地方,主要包括原生動物、真菌和細菌。也存在于各種環(huán)境中,有需氧的、厭氧的、嗜中溫的和能在高溫下生長的,還包括最極端的生長條件,溫度、壓力和p H值等。從國內(nèi)外目前研究的現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),纖維素資源的進一步有效利用,被纖維素降解生理機制、降解纖維素原料誘導微生物產(chǎn)酶不完全清楚以及降解纖維素的微生物所產(chǎn)酶活力較低等因素受到了限制。因此找到一株高效降解纖維素菌株具有非常重要的意義。本文得到的結(jié)論如下:1、本實驗通過從土壤中共分離篩選到16株微生物。通過剛果紅染色法和濾紙條液體培養(yǎng)法初篩,并結(jié)合復篩,確定3株霉菌降解纖維素的酶活力較高。通過平板培養(yǎng)拮抗試驗,發(fā)現(xiàn)3株霉菌共同培養(yǎng)無明顯的抑制作用,可以協(xié)同生長,固將3株霉菌混合培養(yǎng)構(gòu)建為F-7復合菌系。測定F-7復合菌系纖維素酶活力(CMC酶活力),結(jié)果顯示其具有較高纖維素酶活力且比F5單株菌提高了9.52 IU/m L。2、利用掃描電鏡(SEM)分析,F-7復合菌系首先對秸稈和玉米芯的表層及致密結(jié)構(gòu)開始破壞降解,接著植物細胞壁出現(xiàn)了大面積的破損。復合菌系開始對其內(nèi)部組織進行降解,降解后整個組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)松散狀態(tài)。通過真菌菌落形態(tài)觀察、顯微鏡觀察和同源性分析,確定菌株F1為葡萄座腔菌(Botryosphaeria)、F2為米根霉(Rhizopus oryzae)及F5為尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)。3、將F-7復合菌系發(fā)酵培養(yǎng),通過測定纖維素酶活力并將其作為響應值,得到了該菌系中各菌株最優(yōu)接種配比為:F1(Botryosphaeria)為3 m L%、F2(Rhizopus oryzae)為3.5 m L%及F5(Fusarium oxysporum)為4.2 m L%。確立了F-7復合菌系產(chǎn)纖維素酶的最適發(fā)酵培養(yǎng)基,優(yōu)化后獲得最佳培養(yǎng)基組分為:玉米芯4 g,秸稈7.6 g,(NH4)2SO4 4.1 g,K2HPO4 2 g,Mg SO4·7H2O 1.2 g,KH2PO4 2 g,Na Cl 1.5 g,蛋白胨1.5 g,酵母膏2g,H2O 1000 m L。優(yōu)化培養(yǎng)基后測定的纖維素酶活力比優(yōu)化前提高了9%。4、通過單因素試驗,依據(jù)Box-Behnken原理對F-7復合菌系的發(fā)酵工藝進行優(yōu)化設(shè)計,得出最佳發(fā)酵條件為:p H值為6.5,培養(yǎng)溫度為28℃,搖床轉(zhuǎn)速為180 r/min,培養(yǎng)時間為6 d。通過試驗得到復合菌系F-7所產(chǎn)纖維素酶酶促反應的最佳反應條件。F-7復合菌系發(fā)酵液的CMC酶活在p H3.0~7.0的范圍內(nèi),最適反應p H值為5.0,最優(yōu)轉(zhuǎn)速為4000 r/min下離心10 min。最佳反應溫度為55℃,超過60℃,酶活力快速下降,最適反應時間為30 min。5、采用(NH4)2SO4分級沉淀、透析和葡聚糖凝膠層析柱Sephadex G-75分離純化技術(shù)進行試驗后,可得到SDS-PAGE電泳級純度的酶。本實驗得到了一種相對分子量約為66.2 k D的纖維素酶。分離純化后該酶的回收率為19%,比活力提高了1.6倍。
【學位授予單位】：浙江海洋學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X172

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