【摘要】：纖維素酶是一類(lèi)催化纖維素鏈β-1,4-糖苷鍵水解,是將纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖、纖維二糖、纖維低聚糖的酶,傳統(tǒng)上將其分為三類(lèi):內(nèi)切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶,纖維素酶可被廣泛應(yīng)用于食品、飼料、紡織、發(fā)酵等領(lǐng)域。纖維素酶來(lái)源十分廣泛,昆蟲(chóng)、動(dòng)物體、細(xì)菌、真菌等都能產(chǎn)生纖維素酶,且纖維素酶多來(lái)源于微生物,尤其是細(xì)菌與真菌。本課題以團(tuán)頭魴腸道菌株雪白曲霉MA35(Aspergillus niveus MA35)為出發(fā)菌株,通過(guò)發(fā)酵的方式生產(chǎn)纖維素酶進(jìn)行分離純化,從中得到了一種內(nèi)切型纖維素酶,并且研究該酶的酶學(xué)性質(zhì),不僅對(duì)草食性魚(yú)類(lèi)飼料配比的研究提供了一定的技術(shù)支持,也為構(gòu)建真菌纖維素酶工程菌種提供了優(yōu)良的基因源。本文采用硫酸銨分級(jí)沉淀,Q-Sepharose Fast Flow離子交換層析和Sephadex G-100葡聚糖凝膠層析等手段,從Aspergillus niveus MA35發(fā)酵菌體內(nèi)制備出了電泳純的纖維素酶制劑,比活力由5.97 U/mL提高到36.6 U/mL,純化倍數(shù)為6.13,回收率為34%,根據(jù)SDS-PAGE聚丙烯凝膠電泳推算可知,該酶分子量約為45 kD。酶學(xué)性質(zhì)研究表明,該內(nèi)切型纖維素酶水解底物羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)的最適溫度和最適pH分別為45℃和4.5,米氏常數(shù)Km為5.92 mg/mL,最大反應(yīng)速度Vmax為1.72×10~(-1) mg/(mL·min)。酶穩(wěn)定性研究表明在溫度30~55℃以及pH4.0~8.0之間具有良好的穩(wěn)定性。研究各離子對(duì)酶活的影響,其中Cl~-,I~-,Br~-,Na~+,Li~+,K~+對(duì)酶活力沒(méi)有明顯影響;Zn~(2+),Mn~(2+)對(duì)酶活力有明顯地激活作用;Ca~(2+)在低濃度下對(duì)酶有輕微地激活作用,在高濃度下對(duì)酶沒(méi)有明顯地影響;重金屬離子Cu~(2+),Pb~(2+),Fe~(2+)對(duì)酶有強(qiáng)烈地抑制作用,對(duì)其抑制類(lèi)型的研究表明這三種金屬離子對(duì)該酶的抑制為不可逆抑制。有機(jī)試劑對(duì)酶活力影響的研究表明,有機(jī)試劑乙醇、乙二醇、丙酮和苯酚對(duì)纖維素酶有強(qiáng)烈的抑制作用,其半抑制濃度分別為18.3%、8.3%、0.8%、0.5%,由此可判斷其中苯酚對(duì)酶的抑制作用最強(qiáng),乙醇較輕微地對(duì)酶活有抑制作用,符合工業(yè)生產(chǎn)中利用醇沉法對(duì)蛋白質(zhì)(酶)進(jìn)行濃縮的普遍規(guī)律。再進(jìn)一步研究化學(xué)修飾劑(溴乙酸、二硫蘇糖醇、乙酸酐、苯甲基磺酰氟、對(duì)氯汞苯甲酸、過(guò)氧化氫、乙酰丙酮)對(duì)該酶的修飾作用,研究該酶活性中心的必需基團(tuán),結(jié)果表明組氨酸咪唑基與賴氨酸的ε-氨基是該酶活性中心的必需基團(tuán),巰基、精氨酸殘基、絲氨酸殘基和甲硫氨酸殘基不是該酶活性中心必需基團(tuán),二硫鍵與該酶活力無(wú)關(guān)。溴乙酸對(duì)纖維素酶的抑制作用為可逆混合型抑制,乙酸酐對(duì)該酶的抑制作用為不可逆非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。
【圖文】：

上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論纖維素維素是一種由 D-葡萄糖苷以 β-1,4 糖苷鍵連接而成的線型同質(zhì)多聚物C6H10O5)n，聚合度約在 100-15000 個(gè)葡萄糖殘基[13, 14]，是世界上最豐物資源。其化學(xué)結(jié)構(gòu)通常有兩種表示方式，分別為 Haworth 結(jié)構(gòu)式和構(gòu)式（圖 1-1）。自然界中的纖維素主要存在于植物的細(xì)胞壁中，并且細(xì)菌以及被囊動(dòng)物中也存在纖維素[14-18]。

酶酶的概念及分類(lèi)可以催化纖維素鏈中 β-1,4-糖苷鍵水解，將纖維素轉(zhuǎn)化葡萄糖，根據(jù)不同機(jī)理分類(lèi)有略微的差異，其中經(jīng)典分類(lèi)是基域和底物特異性，將纖維素酶分為三種類(lèi)型: β-1,4-內(nèi)切葡葡糖苷酶{非還原端纖維素水解酶(EC 3.2.1.91)、還原性末.2.1.176)、纖維素糊精酶(EC 3.2.1.74)}，β-葡萄糖苷酶(EC 3.2先將纖維素水解為纖維二糖、纖維糊精以及其他纖維寡糖隨機(jī)水解纖維素鏈上的 β-1,4-糖苷鍵，，釋放出不同長(zhǎng)度的寡二糖）。外切葡萄糖苷酶作用于纖維素的還原和非還原性末以及其他短寡糖，纖維糊精酶作用于可溶性物質(zhì)纖維寡糖后 β-葡萄糖苷酶進(jìn)行水解纖維糊精和纖維二糖轉(zhuǎn)化成葡萄作用于纖維素的示意圖如圖 1-2[27]所示。
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TS254.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李永福;周杰;陳琴芳;吳金鴻;王正武;;外源酶改善明日葉發(fā)酵茶品質(zhì)的研究[J];食品工業(yè);2015年09期

2 王剛;叢子添;郭明珠;陳光;;綠色木霉Fn10-1纖維素酶的分離純化及酶學(xué)特性測(cè)定[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年16期

3 趙琪;李亞蘭;陳子欣;王桃云;;纖維素酶應(yīng)用研究的最新進(jìn)展[J];廣州化工;2014年06期

4 李歡;鐘秋萍;王微微;吳山功;鄒紅;李文祥;王桂堂;;禁食條件下草魚(yú)腸粘膜可培養(yǎng)纖維素降解菌的分離與鑒定[J];淡水漁業(yè);2013年04期

5 顧斌濤;江守坤;夏黎明;;中性內(nèi)切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的重組與表達(dá)[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);2013年01期

6 劉大森;鞠濤;楊方;王燕;;纖維素酶在反芻動(dòng)物飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期

7 孫樂(lè)常;巫朝華;蔡秋鳳;張凌晶;蘇文金;曹敏杰;;九孔鮑魚(yú)纖維素酶的分離純化與性質(zhì)分析[J];中國(guó)食品學(xué)報(bào);2010年03期

8 陳惠;劉彩云;陳偉;;酶的人工修飾[J];中國(guó)食品添加劑;2008年04期

9 顧方媛;陳朝銀;石家驥;錢(qián)世鈞;;纖維素酶的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J];微生物學(xué)雜志;2008年01期

10 張傳富;顧文杰;彭科峰;吳永英;曹立群;王立群;;微生物纖維素酶的研究現(xiàn)狀[J];生物信息學(xué);2007年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王婷婷;文蛤纖維素酶的分離純化及性質(zhì)研究[D];上海海洋大學(xué);2016年

2 花影;用于成纖的纖維素結(jié)構(gòu)改性及其溶解行為研究[D];東華大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2612216