座壳孢菌酯酶和脂肪酶的纯化及酶学性质的研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songxinda
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座壳孢菌是一类应用广泛的昆虫病原真菌,在其侵染害虫过程中能产生酯酶和脂肪酶等,能加速病原真菌入侵昆虫。本文对座壳孢菌产酯酶及脂肪酶进行了初步研究,其结果如下。1.采用摇瓶培养筛选的方法从23株座壳孢菌筛选出高产酯酶和脂肪酶的菌株分别为座壳孢菌WYTY-03和WYTY-21。2.采用单因素筛选法、正交设计法及响应面优化法,对座壳孢菌产酶培养基成分及培养条件进行了优化。座壳孢菌WYTY-03产酯酶的最优培养基:10.0 g/L 的 L-阿拉伯糖、2.5 g/L 酵母浸粉、0.01 g/L Fe3+、2.28 g/L Mg2+、5.37 g/1(NH4)2SO4、0.112 g/L的VB2和pH6.7;最优培养条件:接种量20%,装液量50/250 mL,菌龄7 d,培养时间2d。在最优的培养基成分及条件下液体摇瓶发酵,其产酯酶活力达到29.52±0.39 U/mL,较基础培养基提高了 5倍左右。以上述最优条件大量培养的发酵液为实验材料,经硫酸铵沉淀、阴离子交换柱层析及葡聚糖凝胶层析技术,获得纯化的酯酶,由SDS-PAGE电泳推断其分子量约为79 KDa。对纯酶液进行性质研究,其结果表明.:酯酶的最适反应温度为40℃,在40℃条件下稳定性最好;最适pH为7.0,在pH6.5-8.0时稳定性较好;除了Al3+之外,几乎所有的金属离子都能促进酯酶的活性;而绝大部分的有机溶剂对酯酶有抑制作用;酯酶的Km值为0.802 mg/mL,Vmax为40.32μmol/min。同理,座壳孢菌WYTY-21产脂肪酶的最优培养基:51.5 g/L乳化橄榄油、2.5 g/L α-乳糖、0.35抑胰蛋白胨、1.45 g/L Na+、0.01 g/L Zn2+、0.1 g/L B4和ppH7.1;最优培养条件:接种量10%,装液量75/250 mL,菌龄1d,培养时间4 d。经优化后,其产脂肪酶酶活力达到39.48±0.52 U/mL,较筛选培养基提高了 7.6倍左右。纯化的脂肪酶分子量约为23 KDa,其性质研究结果表明:脂肪酶的最适反应温度为50℃,在低于50℃时稳定性较好;最适pH为8.0,在pH7.5-8.5时稳定性较好;除了 Na+、K+之外,几乎所有的金属离子对脂肪酶都有一定的促进作用;而甲醛对脂肪酶有明显的抑制作用;脂肪酶的Km值为1.252 mg/mL,Vmax为28.01μmol/min。3.通过扫描电子显微镜观察分析,其结果表明酯酶和脂肪酶对害虫(粉虱)体表有一定的降解作用,这对座壳孢菌应用于生物防治方面具有重要意义。另外,利用发酵罐深层发酵培养高产酶菌株,其发酵过程的pH变化、残糖含量变化及酶活变化也为酯酶及脂肪酶的工业应用提供了一些理论依据。
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