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        樺剝管菌產(chǎn)木聚糖酶酶學(xué)性質(zhì)研究

        2016-05-30 21:12:19楊立霞鄧慶華劉瓊李艷
        決策與信息·中旬刊 2016年4期
        關(guān)鍵詞:櫸木產(chǎn)酶木糖

        楊立霞 鄧慶華 劉瓊 李艷

        【摘要】本文測定了樺剝管菌(Piptoporus betulinus)在白樺木屑培養(yǎng)基中產(chǎn)木聚糖酶粗酶的部分酶學(xué)性質(zhì),測定結(jié)果為木聚糖酶最適反應(yīng)溫度為50℃,最適反pH值應(yīng)為5.0。

        【關(guān)鍵詞】樺剝管菌;木聚糖酶;酶學(xué)性質(zhì)

        本文研究了樺剝管菌分泌木聚糖酶的部分酶學(xué)性質(zhì),希望能為木材腐朽菌降解半纖維素的機(jī)制研究提供有用數(shù)據(jù)。

        1.材料與方法

        1.1材料

        樺剝管菌(P. betulinus),為非褶菌目多孔菌科剝管菌屬。

        1.2主要試劑

        櫸木聚糖、D-木糖、3,5-二硝基水楊酸(DNS)。

        1.3實驗方法

        (1)D-甘露糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。pH 5.0 的NaAC-HAC緩沖液中,用紫外分光光度計在波長540nm處,測D-木糖含量,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示。

        (2)粗酶液酶活測量方法。在無菌操作條件下,將木屑培養(yǎng)基中樺剝管菌菌絲接種到PDA培養(yǎng)基平板上,培養(yǎng)7-10d;在培養(yǎng)基上鉆取2個相同大小菌餅,產(chǎn)酶固體培養(yǎng)基中,23℃培養(yǎng)數(shù)天,測定酶活前取出菌餅;向培養(yǎng)中加入5倍質(zhì)量的蒸餾水,浸泡12h后過濾,濾液于4000 rpm離心10 min,上清液用于木聚糖酶酶活性測定。配制的6.67‰櫸木聚糖溶液為底物,pH 5.0 的NaAC-HAC緩沖液中,以DNS為顯色劑,用1cm比色皿在分光光度計540nn 處測木聚糖酶降解前后吸光度變化。用已繪制D-木糖標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算反應(yīng)液中粗酶液木聚糖酶的活力。(3)酶學(xué)性質(zhì)測定。在pH 3.0-9.0不同緩沖液條件下,測定木聚糖酶反應(yīng)最適pH。在4℃條件下,將粗酶液分別于pH 3.0-9.0不同緩沖液中放置1h和24h,測定木聚糖酶酶活,探究pH對酶活穩(wěn)定性的影響。最適pH條件下,分別測定30℃-90℃不同反應(yīng)溫度時酶活,確定酶反應(yīng)最適溫度。將粗酶液在30℃-90℃不同溫度下分別保溫1h和24h,在最適pH條件下測定酶活,探究溫度對酶活穩(wěn)定性的影響。

        2.結(jié)果與分析

        2.1酶反應(yīng)最適pH及pH穩(wěn)定性

        用產(chǎn)酶固體培養(yǎng)基,在人工氣候箱中23℃培養(yǎng)樺剝管菌,取第18d菌樣,以6.77‰櫸木聚糖為底物,檢測酶反應(yīng)最適pH及pH穩(wěn)定性,結(jié)果如圖2,pH 4.5-6.0之間酶活力較高,相對酶活大于75%,其最適pH為5.0。在4℃條件下不同pH值緩沖液中,將粗酶液放置1h和24h后測定木聚糖酶殘存酶活力,結(jié)果如圖3,酶pH穩(wěn)定范圍在5.0-6.5之間;粗酶液在此pH范圍內(nèi)放置1h,相對酶活均能保持在80%以上;放置24h后相對酶活均能保持在60%以上,結(jié)果說明樺剝管菌木聚糖酶pH穩(wěn)定性較好。

        2.2酶反應(yīng)最適溫度及熱穩(wěn)定性

        不同溫度下酶活結(jié)果如圖4所示,50℃時達(dá)到最大值酶活。當(dāng)溫度繼續(xù)升高酶活逐漸下降,在45~65℃之間,樺剝管菌木聚糖酶酶相對較高,溫度升到80℃時相對酶活降至20%。不同溫浴中放置1h和24h,酶活變化結(jié)果如圖5。在低于50℃的水浴保溫1h后,60℃時殘存酶活仍在90%,在低于60℃的水浴保溫24h后,測得酶相對活性不低于60%,樺剝管菌木聚糖酶熱穩(wěn)定性較好。

        3.結(jié)論

        以6.77‰櫸木聚糖為底物,樺剝管菌(P. betulinus)產(chǎn)其木聚糖酶最適pH為5.0,pH穩(wěn)定范圍在pH 5.0-6.5。木聚糖酶反應(yīng)最適溫度50℃,耐受溫度低于60℃,熱穩(wěn)定性較好,適宜在常溫條件下貯存。

        參考文獻(xiàn)

        [1]全桂靜,趙航.半纖維素酶高產(chǎn)菌株的篩選及產(chǎn)酶條件的研究[J].沈陽化工大學(xué)學(xué)報,2010,24(1): 20-23.

        [2]G. Y. He, L. S. Lei, J. Chen, et al. Process optimization for extraction of immune active polysaccharides from Fomes fomentarius by introduction of ultrasonication[J]. Journal of Chinese medicinal materials, 2011, 34(8): 1277-1280.

        [3]Y-H Percival Zhang. Reviving the carbohydrate economy via multi-product lignocellulose biorefineries [J]. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 2008, 35(5): 367-375.

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