产纤维素酶菌株的鉴定、诱变育种、发酵产酶条件及酶学性质研究

南昌大学硕士学位论文产纤维素酶菌株的鉴定、诱变育种、发酵产酶条件及酶学性质研究姓名：周新萍申请学位级别：硕士专业：微生物指导教师：徐尔尼20070615摘要摘要本实验从稻田土壤、朽木，牛粪中分离到三类产纤维素酶菌株，经茵落形态观察、显微形态观察、生理生化形态观察，初步鉴定为：第一组，NC．1菌株、NC．2菌株、NC-4菌株、NC-6菌株，这四株菌为青霉属中的常见青霉组(P．frequentans)；第二组，NC-3菌株、NC．5菌株、NC．9菌株，这三株菌为枝孢属枝状枝孢(Cladosporium。cladosporioides)；第三组，NC-7菌株、NC．8菌株，这两株菌为链霉菌属中的生二链霉菌(Streptomyces．ambofaciens)。枝孢菌NC．5经uv、DES、Uv和DES处理后，发现以70sUV和75minDES复合诱变为佳，该剂量下致死率为88．93％，正变率为15．16％。诱变筛选到突变株L5，其CMC酶活提高14．92％，FPA酶活提高28．57％。青霉菌NC．2经UV、DES、Uv和DES处理后，发现以uV照射90s为佳，该剂量下致死率为97．89％，正交率为7．35％。诱变筛选到突变株／_,-2，其CIVIC酶活提高10．47％，FPA酶活提高19．54％。生二素链霉菌Nc．7经uV、DES、uV和DES处理后，发现以DES处理60min、再经UV照射70s，或DES处理60rain、再经uv照射80s复合诱变效果较好。多次重复实验后，得到二株CIVIC酶活和FPA酶活都显著提高的菌株，分别是X402菌株和P303菌株。X402菌株、P303菌株比出发菌Nc．7菌株的CIVIC酶活分别提高13．21％和23．92％，FPA酶活分别提高38．95％、22．“％。对生二素链霉菌P303发酵产酶培养基迸行优化，得到最适产酶培养基，最佳混合碳源稻草粉／麸皮的添加比例为3：1，最佳混合氮源尿素／NI-hCI的添加比例为3：1。最佳接种量为10．O％，最佳装液量为60ml／250ml，产酶最适pH为5．O～6。0，产酶最适培养温度为37℃，在35～39℃内稳定。培养120h时CMC酶活和滤纸酶活达到高峰，但是培养144h时B-葡萄糖苷酶活达最高。生二素链霉菌P303菌株经发酵条件优化后，它的CMC酶、8．葡萄糖苷酶和滤纸酶三种酶活性分别为7．76IU／ml、3．57IU，1nl和4．03IU，inl，比原始初筛的NC．7菌株分别提高了81．73％、363．64％、96．59％。说明该菌产生的纤维素酶系有较高的8．葡萄糖苷酶活和滤纸酶活。生二素链霉菌P303菌株生产的纤维素酶反应的最佳条件：CMC酶、13．葡萄糖苷酶和滤纸酶的最适酶解湿度分别为60℃、60℃、65℃，最适酶解口H分别为7．0、7．0和8．0，酶促反应时间以30min较理想。Ca2+、Zn2+、Co”对CMC酶、D．葡萄糖苷酶、滤纸酶有较强的激活作用，M矿、Cu2+对CMCⅡ摘要酶、p一葡萄糖苷酶、滤纸酶有弱抑制活性，Mn2+对CMC酶、B．葡萄糖苷酶有有弱抑制活性，但对滤纸酶有较强的激活作用，Fe3+对纤维素酶影响不大。CMC酶在低于70℃时稳定性很好，B-葡萄糖苷酶低于65℃时稳定性很好，滤纸酶低于70℃时稳定性很好。CMC酶在pH6．0．9．0范围内比较稳定，B．葡萄糖苷酶在pH6．0—10．0范围内比较稳定，滤纸酶在pH7．0．11．0范围内比较稳定。说明生二素链霉菌P303的纤维素酶是高温碱性酶，在高温碱性条件下能保持较高的酶活力。以上的实验及设计，为纤维素酶的工业化生产提供了重要依据。关键词：链霉菌发酵纤维素酶鉴定诱变酶学性质llIABSTRACTInthispaper,Wegetthreespecieswhichproducedhighactivityofeellulasefrompaddysoil,rottenwoodandOXdung．Bymodalityandmicroscopeobservedandphysiologicalehameteristicmensurated，wecallidentify：OthestrainNC-l，NC-2，NC-4andNC-6belongt0凡喇Imperfecti,Moniliales,Moniliaceace,Penicillium．frequentans．(孰hestrainNC一3，NC-5andNC·9belongtoF1m昏Imperfec绣Moniliales，Moniliaceace,Cladosporium．cladosporioides(孙estrainNC一7andNC-8belongtoAetinomyces,Strptomyces,Streptomyces．am