绿色木霉产非专一性水解壳聚糖的纤维素酶研究

• 作 者: 李淑瑞
• 出 处: 江南大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 绿色木霉 诱变 纤维素酶 壳聚糖酶活

酶解法制备壳寡糖所用的酶一般分为专一性酶和非专一性酶,绿色木霉纤维素酶是非专一性酶中的一种优良酶制剂。该酶可水解壳聚糖得到聚合度为5⁸的高生物活性的壳寡糖,因此采用绿色木霉发酵获得纤维素酶,并用于制备高活性壳寡糖。本文以产酸性纤维素酶菌株绿色木霉Trichoderma viride Y-19为出发菌株（壳聚糖酶活为0.200IU/mL）,经紫外线、亚硝基胍（NTG）多次诱变和自然筛选相结合的方法,筛选到一株遗传特性稳定的高产突变菌株XY-131。此突变株的壳聚糖酶活提高到0.403 IU/mL。对绿色木霉XY-131产纤维素酶的摇瓶发酵培养基及发酵条件进行了优化,在单因素试验基础上,利用响应面方法,并借助Design Expert 7.1.3软件对数据进行统计分析,得到最佳发酵培养基为:Avicel 2.56%,玉米芯1.03%,棉籽饼粉4.79%,麸皮0.5%,KH₂PO₄ 0.2%,（NH₄）2SO₄ 0.2%,CaCl₂ 0.03%,MgSO₄ 0.03%。并确定了其摇瓶发酵条件:初始pH5.5,温度30℃,接种量10%（v/v）,装液量75mL/250mL,转速160r/min,培养48h后加入0.1g/100mL的Tween-60。优化后酶活可达到2.38IU/mL。在此基础上,用30L发酵罐进行放大试验,30℃培养5天,测得的壳聚糖酶活为2.68IU/mL。采用板框过滤、超滤浓缩、无水乙醇沉淀和冷冻干燥,对发酵液进行了提取浓缩。固体酶总收率为41%,液体浓缩壳聚糖酶活达到14.06IU/mL,固体酶活为130.04IU/g。对酶学性质作了初步研究,水解壳聚糖的最适pH为5.0,最适反应温度为60℃;pH为4.0⁵.0,温度低于50℃时,酶较稳定;Mn²⁺、Co²⁺和Mg²⁺对酶活有一定的激活作用,Fe²⁺对酶活有一定的抑制作用,Zn²⁺、K⁺、Ba²⁺、Ca²⁺对酶活没有明显的影响。