蚀木链霉菌kx6耐热内切葡聚糖酶的产生及酶学性质研究.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，２９（５）：８３～８７ 蚀木链霉菌ＫＸ６耐热内切葡聚糖酶的 产生及酶学性质研究  高克学　郭润芳 　于宏伟　贾英民　马　雯　林　杨　周　硕 （河北农业大学食品科技学院生物工程系　保定　０７１０００） 摘要　从堆肥中筛选到一株产耐热内切葡聚糖酶的放线菌菌株，通过形态观察和１６ＳｒＲＮＡ序列分 析，鉴定为蚀木链霉菌（ＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓＸｙｌｏｐｈａｇｕｓ）。实验中对其产酶的液态发酵条件进行了研究，碳 源为１％（ｗ／ｖ）羧甲基纤维素钠，氮源为１％（ｗ／ｖ）豆粕粉，２５０ｍｌ三角瓶３０％装液量，接种量为２％， 培养基初始ｐＨ为８．０，培养温度为４０℃，２００ｒ／ｍｉｎ培养４８ｈ后，发酵液中内切葡聚糖酶活达到０．５３８ ＩＵ／ｍｌ。该酶的最适作用温度和ｐＨ分别为５０℃和７．０，５０℃下酶活保持１ｈ不变，６０℃保温１ｈ，仍有 ６０％的原酶活性，ｐＨ为６．０～７．０酶活稳定，该酶属于一种耐热的中性内切葡聚糖酶。 关键词　耐热内切葡聚糖苷酶　蚀木链霉菌　１６ＳｒＲＮＡ　酶学性质 中图分类号　Ｑ８１５ 　　纤维素是地球上最丰富的可再生的自然生物资 菌菌株，主要研究了该菌株内切葡聚糖酶的产生条件 源，而来源于低成本的可再生性纤维素资源的生物制 及其酶学性质，为该酶的进一步研究利用奠定基础。 品和生物能源对于人类的可持续发展又是非常重要 ［１］ １　材料与方法 的 。充分利用纤维素资源，对缓解全球能源危机，食 ［２］ 品和饲料资源紧张以及环境污染有着重大意义 。目 １．１　菌株来源及鉴定 前国内外已有不少文献对纤维素酶进行了报道，能降 　　蚀木链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｘｙｌｏｐｈａｇｕｓ）ＫＸ６菌株是 解纤维素的微生物种类很多，但长久以来人们一直以 ２００７年从河北省保定市市区附近的堆肥中分离所得。 产酸性胞外纤维素酶的木霉、曲霉等真菌作为主要的 分离筛选方法参照文献［７］。菌株的属种鉴定结合形 研究对象，并且已取得一定的研究成果。然而，随着工 态特征和分子特征进行，利用碱裂解法提取放线菌基 ［８］ 业应用范围的不断扩展，中性、碱性以及高比活热稳定 因组ＤＮＡ 。菌株１６ＳｒＲＮＡ全长序列ＰＣＲ扩增参照 等特性的纤维素酶也显现出广阔的应用前景究［３～５］。 文献［９］进行，上游引物为Ｐａ：５′ＴＧＣＴＧＡＴＣＴＧＣＧＡＴＴ ? ［６］ 　　纤维素酶是一个复合酶系 ，包括内切 １，４葡 ＡＣＴＡＧＣ３′和下游引物Ｐｓ：５′ＴＧＣＴＴＡＡＣＡＣＡＴＧＣＡＡＧ ?β? ? ? ? 聚糖酶（ＥＣ３．２．１．４）（ＥＧ）、 １，４纤维二糖水解酶 ＴＣＧＡ３′。ＰＣＲ产物经回收、重组连接、转化及阳性克 β? ? ? ［１０］ （ＥＣ３．２．１．９１）（ＣＢＨ）及 １，４葡萄糖苷酶（ＥＣ３．２．１． 隆筛选与测序 。所得 １６ＳｒＲＮＡ序列登录ＧｅｎＢａｎｋ β? ? ２１）（ＢＧＬ）。这三种酶协同作用，彻底切割 １，４糖苷 （ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ），应用 Ｂｌａｓｔ程序与数 β? ? 键，使纤维素最终降解为葡萄糖。其中内切 １，４葡