南極低溫纖維素酶制劑及其制備海帶纖維乙醇的研究.pdf

1、南極低溫纖維素酶制劑及其制備海帶纖維乙醇的研究PREPARATION0FANTARCTICCOLD—ADAPTEDCELLULASEANDRESEARCHONKELPCELLULOSEETHANOL學(xué)位論文完成日期：指導(dǎo)教師簽字：勉答辯委員會(huì)成員簽字：型壘蘭青島科技人學(xué)研究生學(xué)位論文南極低溫纖維素酶制劑及其制備海帶纖維乙醇的研究IllllIII[1lIllIIIIllIIIItY2178937摘要纖維素酶是一類能夠?qū)⒗w維素降解為葡萄糖的

2、多組分酶系的總稱，可廣泛用于中藥成分提取、食品紡織、飼料、釀酒、石油勘探等諸多領(lǐng)域，尤其在牛物能源工業(yè)應(yīng)用上具有重要地位。目前，開發(fā)適應(yīng)不同溫度(低溫或高溫纖維素酶)的纖維素酶是豐要研究趨勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)在82株南極細(xì)菌中篩選出一株具有高產(chǎn)低溫纖維酶特性的菌株NJ64，經(jīng)16SrDNA鑒定為假交替單胞菌屬(Pseudoalteromonas)，并對(duì)其產(chǎn)酶條件的影響因素進(jìn)行了相關(guān)研究。低溫纖維素酶發(fā)酵液在經(jīng)鹽析沉淀、脫鹽凍T后，酶活性回收率為8

3、4％，純化倍數(shù)為46倍，基本達(dá)到分離濃縮目的。實(shí)驗(yàn)所得南極低溫纖維素酶的最適酶促反應(yīng)pH在90芹右范圍內(nèi)，最適反應(yīng)溫度在40℃，為典型的低溫纖維素酶。為使低溫纖維素酶在常溫下便于保存，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)研究海藻酸鈉一戊二醛交聯(lián)包埋制備固定化酶制劑的工藝條件，得到在海藻酸鈉濃度為30％、氯化鈣溶液濃度為05％、戊二醛體積分?jǐn)?shù)為04％，交聯(lián)時(shí)間為5小時(shí)條件下，固定化酶的活性回收率為5158％，通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)其有較為理想的重現(xiàn)性。固定化酶最適反應(yīng)溫度

4、與游離低溫纖維素酶最適催化溫度基本一致，但對(duì)溫度變化的耐受能力有所提高；最適反應(yīng)pH值較之游離低溫纖維素酶的最適pH值變化范圍也有所擴(kuò)寬；固定化纖維素酶在重復(fù)回收利用7次后，酶剩余活性仍可保持在5837％。低溫纖維素酶可將海帶纖維素降解成可被酵母菌發(fā)酵利用的單糖并用于乙醇的發(fā)酵生產(chǎn)。本實(shí)驗(yàn)中，固定化低溫纖維素酶可水解工業(yè)廢棄物海帶纖維素，利用海帶纖維素酶解液進(jìn)行乙醇發(fā)酵培養(yǎng)，研究對(duì)乙醇產(chǎn)率的影響因素，在葡萄糖濃度為709／L，裝液量為5