文档介绍：分类号学校代码 10129
U D C 577 学号 08210020
M-112 木霉固态发酵羊胃容物产木聚糖酶的研究
The Study on Solid-state Fermentation of Sheep Gastric Contents
to Produce Xylanase by Trichoderma M-112

申请人:徐枫
学科门类:理学
学科专业:生物化学与分子生物学
研究方向:肠道微生态基因工程
指导教师:王和平教授

论文提交日期:二〇一一年五月
摘要

木聚糖酶(β-1,4-D-endoxylanase, EC )可将木聚糖降解为低聚木
糖和少量的木糖,是一类重要的生物酶制剂。目前,木聚糖酶已在许多领域显示出
较高的应用潜力。
本文首先通过研究培养基料比、固液比、无机盐、接种量以及培养时间等单因
素对 M-112 木霉固态发酵羊胃容物的影响,并采用正交实验设计优化了固态发酵条
件。研究表明,M-112 木霉固态发酵羊胃容物产木聚糖酶是可行的,影响产酶最主
要的因素为接种量。优化的发酵条件为胃容物 50%,营养基料 50%(玉米/麦麸=5:
5), CaCl2 起始浓度 %,初始 pH ,固液比 1:3,每 10g 干培养基接种量 2ml(孢
子数 ~×108cfu/ml),发酵时间 72h, 发酵温度 30℃。经优化后的酶活水平
达到了。较已报道的同种木霉的最高发酵酶活提高达 3 倍左右。
其次,将 M-112 木霉菌固态发酵羊胃容物的粗酶提取液,经 20~60%饱和度的
硫酸铵粗分级分离、Sephadex G-25 脱盐、 Sephadex G-150 到 Sephadex G-100 分
子筛顺序纯化,通过蛋白质测定、酶活测定、SDS-PAGE 和底物-PAGE 电泳等,证明
制备到分子量为的电泳纯木聚糖酶,其回收率为 %,纯化倍数 ,
比活力为。
从 M-112 木霉菌固态发酵羊胃容物中纯化的木聚糖酶,经性质研究表明:其
Km=,Vmax=;最适温度为 65℃,最适 pH 为 ;该酶在中
温条件下稳定性好,在 65℃酶促反应 120min,仍有 60%以上的木聚糖酶活性;该酶
在酸性至弱碱性(~)条件下稳定性好,在 65℃酶促反应 120min,仍有
58%以上的木聚糖酶活性。不同的金属离子对木聚糖酶的活性影响不同,Ca2+、Mg2+ 、
Cu2+、Zn2+ 、Mn2+对酶有激活作用,其中 5~15mmol/L Ca2+的激活作用最大。Fe2+、Fe3+、
Ba2+、Al3+对酶有抑制作用,其中 15mmol/L Al3+的抑制作用最大。K+、Na+、Co2+对木
聚糖酶活性影响较小。
本文研究的相关数据,为城市屠宰场牛羊胃容物类的生物垃圾型可再生资源的
潜在的工业化开发应用(城市无害鲜生物垃圾变废为宝的低碳生物循环经济工程)
提供了部分可靠的科学依据。

关键词:木霉菌;固态发酵;羊胃容物;木聚糖酶;分离纯化;生物废弃物;
低碳经济
The Study on Solid-state Fermentation of Sheep Gastric Contents
to Produce Xylanase by Trichoderma M-112

Abstract
Xylanase(β-1,4-D-endoxylanase, EC )is an important class of biological
enzyme preparation, which can degrade xylan to haride and a small amount of
, xylanase has been shown a high application potential in many areas.
The effects of single factor,such as medium ratio,SSR,salt,inoculum and culture
time on the solid fermentation of sheep gastric contents by Trichoderma M-112 is
studied,and the solid-state ferme