里氏木霉的復(fù)合誘變及酶系優(yōu)化.pdf

1、纖維素酶具有非常廣泛的用途，它在生物乙醇、食品加工、飼料、紡織、中醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域中都有較為重要的應(yīng)用。纖維素酶作為降解纖維素和半纖維素的催化劑，在轉(zhuǎn)化木質(zhì)纖維素為生物乙醇的過程中起著至關(guān)重要的作用，因此選育出高產(chǎn)纖維素酶菌株，具有非常重要的科學(xué)前景和應(yīng)用價(jià)值。其中，里氏木霉和黑曲霉在生產(chǎn)纖維素酶方面各具優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛研究。
　　為了進(jìn)一步提高纖維素酶系中各組分酶活力，本研究對(duì)里氏木霉RUT C30進(jìn)行復(fù)合交替誘變，并對(duì)突變株的液

2、體產(chǎn)酶培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化;另外對(duì)黑曲霉C112產(chǎn)β-葡萄糖苷酶進(jìn)行優(yōu)化，彌補(bǔ)里氏木霉生產(chǎn)的纖維素酶中酶系不足的缺點(diǎn);最后對(duì)纖維素酶活性的環(huán)境影響因子及應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要獲得結(jié)果如下:
　　(1)采用紫外照射和甲基磺酸乙酯(EMS)對(duì)出發(fā)菌株里氏木霉(Trichodermareesei) RUT C30的孢子懸液進(jìn)行復(fù)合交替誘變。通過計(jì)算致死率，確定最佳誘變方法為紫外150s和EMS120s重復(fù)誘變2次。對(duì)誘變后的突變菌株分別進(jìn)行剛

3、果紅平板初篩和液體發(fā)酵復(fù)篩，得到一株高活性纖維素酶突變菌株ZE7，其濾紙酶活為3.84 IU/mL，相對(duì)于原始菌株2.09 IU/mL有顯著提高。經(jīng)過8次連續(xù)傳代培養(yǎng)研究其穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)突變菌株酶活性較穩(wěn)定，平均值為3.74 IU/mL。
　　(2)通過單因素及響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化里氏木霉ZE7產(chǎn)酶培養(yǎng)基。研究得到最優(yōu)產(chǎn)酶條件為:微晶纖維素11.15 g/L，玉米漿1 g/L，硫酸銨5.14 g/L，1 mol/L檸檬酸緩沖液75.83

4、mL/L。所獲得的里氏木霉ZE7濾紙酶活最高為7.79 IU/mL，較優(yōu)化前提高了1.08倍，β-葡萄糖苷酶活最高為3.45 U/mL，比原有酶活(1.23U/mL)提高了1.80倍。
　　(3)通過單因素及響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化黑曲霉C112產(chǎn)酶培養(yǎng)基。研究得到最優(yōu)產(chǎn)酶條件為:玉米芯27.64 g/L、稻草粉25.18 g/L、硫酸銨0.76 g/L、蛋白胨0.76 g/L、1 mol/L檸檬酸緩沖液為100 mL/L時(shí)、產(chǎn)酶6d。所獲

5、得的黑曲霉C112β-葡萄糖苷酶活力為15.67 U/mL，較優(yōu)化前酶活(7.22 U/mL)提高了1.17倍。
　　(4)對(duì)纖維素酶活性的環(huán)境影響因子進(jìn)行分析。結(jié)果表明:纖維素酶的最佳反應(yīng)溫度為50℃，且在該溫度下酶活性穩(wěn)定，高溫會(huì)使酶變性失活。最佳反應(yīng)pH值為5，在該pH值下酶活性穩(wěn)定，過酸或過堿都會(huì)使酶失活。金屬離子Fe2+、Mn2+、Zn2+、Co2+能激活纖維素酶的活性，F(xiàn)e3+、Hg2+、Al3+、Pb2++、Ag+則