基本信息
- 項目名稱：
- 高效降解纖維素菌株的篩選與初步鑒定
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 纖維素是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，具有轉化為能源、食品、飼料、化工原料的巨大潛力，但目前制約纖維素廣泛應用的主要因素是纖維素酶活力不高和酶用量過大。因此，選育酶活力高、穩(wěn)定性好的菌株不僅是降低纖維素酶生產成本的基本途徑，也是解決纖維素有效利用的關鍵問題。本論文對產纖維素酶菌株的篩選、產酶條件的優(yōu)化、酶學性質和菌株鑒定進行了初步研究.
- 詳細介紹：
- 為了得到產酶性能好且穩(wěn)定的菌株，利用CMC平板初篩和搖瓶發(fā)酵復篩,從采自不同地區(qū)的樣品中得到5株產酶較高的菌株。采用液體發(fā)酵方法對其中產酶最好的菌株A6產酶條件進行研究，結果表明，該菌株最適產酶溫度為32℃，初始pH值為5.5，接種量為5%，培養(yǎng)時間為4天，微晶纖維素與麩皮配比為7：3，氮源為復合氮源。 從湖北宜昌松滋棉花地的腐爛棉花中篩選出一株纖維素酶高產菌株W2。對該菌株的產酶條件研究表明，W2培養(yǎng)在碳源為麩皮：微晶纖維素為15:5，pH4.5-7.5,溫度為18℃，培養(yǎng)3d時,產酶能力最強。對酶學特性的研究表明，W2所產的纖維素內切酶酶促反應的最適pH范圍是3.6-5.6，最適溫度范圍為45℃-65℃。對乳酸耐受性的研究表明，當乳酸濃度在0.01M-1M范圍內，隨乳酸濃度的增加W2所產的纖維素內切酶的酶活力逐漸升高。由W2菌株發(fā)酵制得粗酶粉活力高于中泰牌纖維素酶。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目 的 1.篩選產酶能力較高且較穩(wěn)定的菌株； 2.菌種的初步鑒定； 3.菌株培養(yǎng)條件的優(yōu)化； 4.菌株酶學性質研究。 基本思路 樣品采集--菌株初篩--菌株復篩--菌種鑒定--菌株酶學性質研究--菌株培養(yǎng)條件的優(yōu)化--結果與分析
科學性、先進性及獨特之處
- 本作品主要闡述不同地區(qū)產纖維素酶菌株的分離篩選、纖維素生產中的培養(yǎng)基及搖瓶發(fā)酵各因子對產酶的影響和菌株酶學性質研究, 不僅分離出纖維素酶菌株，更關注產酶菌的穩(wěn)定性，旨在尋找穩(wěn)定性好，不易退化的產酶菌和高效純化纖維素酶，從而為發(fā)酵生產纖維素酶制劑提供技術參考。
應用價值和現實意義
- 因為纖維素占植物干重的35%～50%，是地球上分布最廣、含量最豐富的碳水化合物。對人類而言，它又是自然界中數量最大的可再生性物質，如果能順利篩選出產酶能力高且穩(wěn)定的菌種，將對解決目前世界能源危機、糧食短缺、環(huán)境污染等問題具有十分重要的意義。因此篩選產酶性能好且穩(wěn)定的菌株將有較大的現實意義和應用價值。
學術論文摘要
- 論文1摘要 為了得到產酶性能好且穩(wěn)定的菌株，利用CMC平板初篩和搖瓶發(fā)酵復篩,從采自不同地區(qū)的樣品中篩出5株產酶較高的菌株。采用液體發(fā)酵方法對其中產酶最好的菌株A6產酶條件進行研究，結果表明，該菌株最適產酶溫度為32℃，初始pH值為5.5，接種量為5%，培養(yǎng)時間為4天，微晶纖維素與麩皮配比為7：3，氮源為復合氮源。 論文2摘要 從湖北宜昌松滋棉花地的腐爛棉花中篩選出一株纖維素酶高產菌株W2。對該菌株的產酶條件研究表明，W2培養(yǎng)在碳源為麩皮：微晶纖維素為15:5，pH4.5-7.5,溫度為18℃，培養(yǎng)3d時,產酶能力最強。對酶學特性的研究表明，W2所產的纖維素內切酶酶促反應的最適pH范圍是3.6-5.6，最適溫度范圍為45℃-65℃。對乳酸耐受性的研究表明，當乳酸濃度在0.01M-1M范圍內，隨乳酸濃度的增加W2所產的纖維素內切酶的酶活力逐漸升高。由W2菌株發(fā)酵制得粗酶粉活力高于中泰牌纖維素酶。
獲獎情況
- 產纖維素酶菌株的篩選及產酶條件的優(yōu)化[J].中國食品工業(yè)，2010（12）：61-64.
鑒定結果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 1906年，Seillicre在蝸牛的消化液中發(fā)現有纖維素酶，能分解天然纖維素。1912年，Pringsheim首次從嗜熱性纖維素細菌中分離出纖維素酶。20世紀四五十年代，人們對產纖維素酶的微生物進行了大量的分離篩選工作，建立起較為完整的分離篩選方法。1950年，美國Natick研究發(fā)展中心的E.T. Reese博士提出了著名的Cl-Cx纖維素酶作用機制假說。之后，纖維素酶的研究工作轉入基礎理論研究，包括酶性質，作用方式，培養(yǎng)條件，測定方法等方面的研究。20世紀60年代后期，由于分離技術的發(fā)展，推動了纖維素酶的分離純化工作，加快了纖維素酶的組分、作用方式及誘導作用等方面的研究進展，實現了纖維素酶制劑的工業(yè)生產。20世紀70年代，有些學者就提出纖維素酶的作用必須由多種酶協同作用才能表現出很強的活性，還提取了這種協同作用的3 種酶。1985年，采用腐殖根霉發(fā)酵的方法，制得了世界上第1個洗滌劑用的纖維素酶。1987年，又推出了一種細菌纖維素酶，并成功地用于At2tack 洗衣粉。1997年，韓國和美國學者研究了里氏木霉及5株溫度突變菌株所產生纖維素酶的最佳條件，指出由于多種酶的協同作用，葡萄糖的產率比單獨的纖維素酶作用的總和高1.5～8倍。1998年，瑞典Jozsef Medve、Johan Karisson和加拿大Doralee等，用從里氏木霉中提取的纖維二糖水解酶和內葡聚糖纖維素酶對微晶纖維素的水解試驗表明，在40℃時復合酶作用所產生的可溶性糖比2種酶單獨作用時產糖的總和多27％～45％。 我國纖維素酶的研究開始于20世紀60年代初，幾十年來，北京、上海、成都、無錫、廣東、山東、沈陽等地的大專院校科研院所進行了纖維索醉的研究工作，并且選育出一批纖維素酶菌種。1968年，北京選育出一批纖維素酶菌種。1970 年，中國科學院上海植物生理研究所等單位利用誘變方法獲得了產酶能力較高的變異株，并進行了生產試驗。1975年，廣東省微生物研究所分離篩選出纖維素酶產生菌株—長梗木霉。20世紀80年代中期，我國上海市就生產出纖維素酶。20世紀90 年代初，在沈陽農業(yè)大學陳祖潔教授和曹淡君教授的親自指導下，黑龍江省海林市萬力達集團公司首條年產2 000t纖維素酶生產線投產，實現了纖維素酶的工業(yè)化生產。使我國成為繼美國、日本、丹麥之后第4個能生產纖維素酶的國家。
