CXJZ95-198菌株分泌果胶酶和半纤维素酶的活性研究及果胶酶的分离纯化
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摘要
本论文对CXJZ95-198菌株在葡萄糖、甘露糖、木聚糖、魔芋粉及果胶五种不同碳源培养基中胞外酶蛋白质总量、还原糖及果胶酶活性的影响进行了研究;对果胶酶、木聚糖酶及β-甘露聚糖酶在甘露糖培养基中的酶活进行了比较;对CXJZ95-198菌株在不同碳源培养基中的发酵液在SDS-PAGE电泳中分泌出的蛋白带作了比较;对CXJZ95-198菌株所产生的胞外酶系中果胶酶进行了分离纯化。在本研究条件下,得到如下结论:(1) CXJZ95-198菌株在以葡萄糖作为碳源的培养基中蛋白质含量变化最大,达到了1.28mg/ml,其次依次为甘露糖、木聚糖、魔芋粉和果胶培养基,分别为1.17 mg/ml,0.94 mg/ml,0.75 mg/ml,0.73 mg/ml;在这五种培养基中,以甘露糖培养基中果胶酶活性最高,达到了79.39 U/ml,其次依次为葡萄糖培养基,魔芋粉培养基,木聚糖培养基,最后为果胶培养基,分别为73.33 U/ml,24.25 U/ml,17.45 U/ml,15.98 U/ml。(2)在甘露糖培养基中,β-甘露聚糖酶活性最高,达到了85.55 U/ml;果胶酶活性次之,为73.39 U/ml;木聚糖酶活性相对较低,有17.91 U/ml。(3)在葡萄糖、甘露糖、木聚糖、魔芋粉及果胶五种不同碳源培养基中的发酵液在SDS-PAGE电泳中分别分泌出32条,33条,35条,36条和21条蛋白带(含亚基);多数可比较的蛋白质电泳谱带的颜色深浅呈魔芋粉>甘露糖>木聚糖>葡萄糖>果胶的趋势。(4)确立了以葡萄糖培养基6h的发酵液为提取果胶酶的最初取样点,发酵液经离心,丙酮沉淀,Sephadex G-75葡聚糖凝胶柱层析后获得了凝胶电泳均一的样品,比活力较原酶液提高了9.8倍,回收率达到了32.98%,用SDS-PAGE凝胶电泳测的纯化后的果胶酶分子量为42.2KD。
The thesis studied the total exocellular proteins, reductant sugar and the pectinase enzyme activity of CXJZ95-198 strain in glucose, mannose, xylan, mannosan and pectin culture media.Compared enzyme activity of pectinase, xylanose and β-mannanose. The secreted proteins in ferment fluid from different culture media were analysed by SDS-PAGE electrophoresis. A pectinase from CXJZ95-198 was purified. Results have made know: (1) The changes of protein content secreted by CXJZ95-198 in the five media glucose mannose xylan mannosan and pectin were 1.28mg/ml, 1.17mg/ml, 0.94mg/ml, 0.75mg/ml and 0.73mg/ml.The pectinase activity was maximum in the mannose (79.39U/ml) with the order of glucose(73.33 U/ml) mannosan(24.25 U/ml) xylan(17.45 U/ml) and pectin(15.98 U/ml). (2) In mannose medium the β-mannanose activity is the most supreme (85.55 U/ml), the prectinase activity(73.39 U/ml) is take second place,the xylanose activity(17.91 U/ml) is third. (3) By the analysis of SDS-PAGE electrophoresis, CXJZ95-198 secrets exocellular proteins bands (include protein subunit) in media of glucose, mannose ,xylan, mannosan and pectin respective were 32 bands, 33 bands,35 bands, 36 bands and 21 bands respectively . The colour of most detected bands became light in the five media with the order of mannosan, mannose, xylan, glucose and pectin. (4)The pectinase in the supernatant was purified by centrifuge , acetone precipitation and sephadex G-75 cloumngel filtration. The specific activity was increased 9.8-fold with an activity recovery of 32.98% .The molecular weight of pectinase was 42.2KD estimated by SDS-PAGE.
引文
[1] 王镜岩,朱圣庚,徐长法主编 . 生物化学 . 北京:高等教育出版社,2002
    [2] 皱国林,宋丽莉 . 对酶概念的挑战 . 生物学通报,1996,31(2):4—6
    [3] 周立,李建吾,郑远旗,陈竟春 . 商品果胶酶中endo-PG的分离纯化及其部分性质研究 . 生物化学杂志 . 1995 ,11(4):.446—451
    [4] 居乃琥 . 酶工程研究和酶工程产业的新进展(I) . 食品与发酵工业 . 2000,26(3):54—62
    [5] 居乃琥 . 酶工程研究和酶工程产业的新进展(II) . 食品与发酵工业 . 2000,26(4):38—43
    [6] 穆小民等 . 酶的开发利用与酶工程 . 生物技术 . 1995 ,5(4):5—8
    [7] 胡乾镇 . 酶学研究中的关键事项与进展 . 武汉教育学院学报 . 1997 ,16(3):79—82
    [8] 金卫根 . 微生物技术在现代农业上的应用综述 . 江西农业科技 . 2002 (5):43—44
    [9] 李云龙等 . 微生物技术在农业和环保中的应用 . 东北农业大学学报 . 1996 ,27(4):406—413
    [10] 任玉岭 . 应大力开展微生物在环境治理和生态农业方面的应用 . 中国科技产业技术 . 2002 ,153(3):11—13
    [11] 顾燕松 . 纺织生物助剂果胶酶酶活的测定方法 . 纺织科学研究 . 2002 , (3) :29—35
    [12] 张树政 . 酶制剂工业[下] . 北京 :科学出版社 , 1984 ,625—634
    [13] 吴琼 ,刘自溶 . 放线菌果胶酶的分离纯化及酶学性质研究 . 山东轻工业学院学报 . 1996 , 10(4) : 53—58
     [14] 江洁 ,刘晓兰等 . 果胶酶活性分光光度测定方法的研究 . 齐齐哈尔大学学报 . 1998 ,14(1):63—66
    [15] 孙越 . 果胶酶活性的测定方法 . 精细化工. 1995 , (6):37—38
    [16] 徐要学 . 从蚕沙中提取果胶 . 食品科学 1989(5):16
    [17] 章银梅,李心治等 . 枯草杆菌产果胶酶的研究菌种选育、鉴定及其酶学特征分析 . 工业微生物 . 2000,30(1)
    [18] 谭兴和,王仁才等 . 果品蔬菜中果胶酶活性测定方法的探讨 . 中国果品研究 .
    
    
    1996,(4):28—29
    [19] 陈奏平 . 食品工业用果胶酶 . 精细化工 . 1988,(5):13—14
    [20] 孙平,董艳玲 蔡波 . 果胶酶对枸杞汁的澄清实验研究 . 中国食品科学技术学会东方食品国际会议 . 2000
    [21] 郭爱莲,张红莲,冯琛 . 某些物质对细菌 Xg-02 果胶酶活性的影响 . 西北轻工业学院学报 . 2001, 19(1):18—21
    [22] 林耀辉,刘新民等 . 果胶酶生产菌细胞固定化及其产酶研究 .食品科学 . 1995 , 16(11):38—41
    [23] 吴襟 ,何秉旺 . 微生物β-甘露聚糖酶. 微生物学通报.1999,26(2):134—136
    [24] 莫湘涛 ,张梅芬 ,李敏艳 . 生物法提取魔芋中葡甘露聚糖 . 湖南师范大学自然科学学报 . 1998,21(1):85—88
    [25] 杨清香 ,曹军卫 . 嗜碱细菌NTT33碱性β-甘露聚糖酶的纯化与性质研究 . 武汉大学学报(自然科学版). 1998,44(6):761—764
    [26] 杨清香 ,曹军卫 . 嗜碱芽孢杆菌NTT33 β-甘露聚糖酶的特性研究 . 河南师范大学学报 . 1999,27(3):1—5
    [27] 刘自溶 ,邹卫明 ,姜炳宪 . 黑曲霉果胶酶的研究菌种选育 . 食品与发酵工业 . 1987,(6):16—22
    [28] 王敬文 . 普通油茶炭疽病菌体内外产生的果胶酶 . 林业科技通讯 . 1986,(5):15—18
    [29] 王成华 . Aspergyzae S-48果胶酶的性质和组分 . 山东化工 . 1996,(1):23—26
    [30] 倪鸿静,张晓梅,胡恒先 . 固态法生产果胶酶及其应用的研究 . 云南化工 . 1991(4):18—20
    [31] 刘瑞田,曲音波 . 木聚糖酶基因克隆、表达及序列分析研究 . 微生物学通报 . 1997,24(5):293—296
    [32] 吴克,蔡敬民,潘仁瑞 . 黑曲霉A3菌株木聚糖酶粗酶制剂的制备和性质 . 微生物学通报 . 1997,24(6):337—340
    [33] 陈惠忠,高培基,王祖农 . 黑曲霉An-76木聚糖酶系的酶学研究 . 微生物学报 . 1991,(2):100—107
    [34] 曾宇成,张树政 . 海枣曲霉木聚糖酶的提纯和性质 . 微生物学报 . 1987,(4):343—349
    
    [35] 陆健,曹钰等 . 木聚糖酶的产生、性质和应用 . 酿酒 . 2001,28(6):30—34
    [36] 天津轻工业学院食品工业教研室 . 食品添加剂 . 北京:中国轻工业出版社,1985
    [37] 张红印 ,郑晓东等 . 酶技术及其在食品工业中的应用 .粮油加工与食品机械 . 2002 ,31(6):31—33
    [38] 叶盛权 . 酶在食品中的应用[J], 湛江水产学院学报 ,1996,(6):87—90
    [39] 罗福庚 . 酶制剂在面粉工业中的应用[J]. 粮食与饲料工业 ,1995,(4):11—13
    [40] 李孝辉 . 木聚糖酶在食品及饲料工业上的应用 . 粮食与饲料工业 ,1999,(12):12
    [41] 田亚平,金其荣 . 黑曲霉β-D甘露聚糖酶的纯化及基本性质 . 无锡轻工大学学报,1998,(2):16—21
    [42] 田新玉, 徐毅, 马延和等 . 嗜碱芽孢杆菌N16-5β-甘露聚糖酶的纯化与性质 . 微生物学报 , 1993, 33(2):115—121
    [43] 杨文博, 沈庆 . 地衣芽孢杆菌β-甘露聚糖酶的纯化及酶学性质 . 微生物学通报 , 1995 , 22(6):338—342
    [44] 马建华,高扬等 . 枯草芽孢杆菌中性β-甘露聚糖酶的纯化及性质研究 . 中国生物化学与分子生物学报 . 1999,15(1):79—82
    [45] 吴襟,何秉旺 . 诺卡氏菌形放线菌β-甘露聚糖酶的纯化和性质 . 微生物学报 . 2000,40(1):69—74
    [46] 崔福绵,石家骥,鲁茁壮 . 枯草芽孢杆菌中性β 甘露聚糖酶的产生及性质 . 微生物学报 . 1999,39(1):60—63
     [47] 刘同军,张玉臻 . 半纤维素酶的应用进展 . 食品与发酵工业 . 1999,24(6):58—61
    [48] 吴克,蔡敬民,刘斌,潘仁瑞 . 宛氏拟青霉菌木聚糖酶的分离纯化 . 工业微生物 . 1998,28(2):31—34
    49] 徐凤彩等 . 酶工程 . 北京:中国农业出版社,2000
    [50] 邹永龙等 . 内切木聚糖酶的分离纯化及其性质 . 植物学报 . 1999,41(11):1212—1216
    [51] 李健武等 . 生物化学实验原理和方法 . 北京:北京大学出版社,1997
    [52] 汪家政,范明 . 蛋白质技术手册 . 北京:科学出版社,2001
    [53] 周先碗,胡晓倩 . 生物化学仪器分析与实验技术 . 北京:化学工业出版社,2003
    [54] D·R 马歇克 . J·T 门永等 . 蛋白质纯化与鉴定实验指南 . 北京:科学出版社,2002
    
    [55] 林加涵 ,魏文铃等 . 现代生物学实验(下册). 北京 :高等教育出版社 , 2001 ,5—7
    [56] 张龙翔 ,张庭芳 ,李令媛 . 生化实验方法和技术 . 北京 :高等教育出版社 ,1997
    [57] 赵永芳 . 生物化学技术原理及应用 . 北京 :科学出版社 ,2002 . 7
    [58] 曹卫军,马辉文 . 微生物工程 . 北京;科学出版社,2002
    [59] 朱玉贤,李毅 . 现代分子生物学 . 北京:高等教育出版社,1997
    [60] 刘正初等 . 苎麻生物脱胶技术与设备生产应用研究 . 中国农业科学 . 2000,33(4):68—74
    [61] 杨礼富,刘正初等 . 红麻微生物发酵过程中脱胶酶的特性研究 . 热带作物学报 . 2001,22(2):76—81
    [62] 张运雄 . 苎麻脱胶高效菌株的酶系研究 . 硕士论文,1999
    [63] Akino T,Nakamura N,Horiroshi K.Agric Biol Chem .1988,52:773一779.
    [64] Chaplin M F,Bucke C . Enzyme Technology . London : Cambridge University Press , 1990
    [65] Bajpai P (1999) Application of enzymes in the pulp and paper industry . Biotechnol Prog 15 : 147—157
    [66] Bruhlmann F Leupin M , Erismann KH , Fiechter A(2000) Enzymatic degumming of ramie bast fibers . J Biotechnol 76 : 43—50
    [67] Beg QK . Bhushan B, Kapoor M , Hoondal GS (2000a) Production and characterization of thermostable xylanase and pectinase from a Streptomyces sp . QG-11-3 . J Ind Microbiol Biotechnol 24 : 396—402
    [68] Beg QK . Bhushan B, Kapoor M , Hoondal GS (2000b) Effect of amino acide on production of xylanase and pectinase from a Streptomyces sp . QG-11-3 . World J Microbiol Biotechnol 16 : 211—213
    [69] Monteil MD, Hernandez M, Rodriguez J, Arias ME (2002) Evaluation of an endo-?-mannanase produced by Streptomyces ipomoea CECT 3341 for the biobleaching of pine kraft pulp.Appl Microbiol Biotechnol 58:67–72
    [70] Clarke JH, Davidson K, Rixon JE, Halstead JR, Fransen MP, Gilbert
    HJ, Hazlewood GP (2000) A comparison of enzyme-aided bleaching of softwood pulp using a combination of xylanase, mannanase and β-galactosidase. Appl Microbiol
    
    
    Biotechnol 53:661–667
    [71] Onysko KA (1993) Biological bleaching of chemical pulps: a review. Biotechnol Adv 11:179–198
    [72] Viikari L, Tenkanen M, Suurn?kki A (2001) Biotechnology in the pulp and paper industry. In: Rehm HJ (ed) Biotechnology, 2nd edn, vol 10. VCH-Wiley, pp 523–546
    [73] Alkorta L , Garbisu G , Llama MJ , Serra JL . (1998) Industrial application of pectic enzymes: a review . Process Biochem 33: 21—28
    [74] Dosanjh NS, Hoondal GS (1996) Production of constitutive, t thermostable, hyperactive exopectinase from Bacillus GK-8. Biotechnol Lett 18:1435–1438
    [75] Kapoor M, Beg QK, Bhushan B, Dadhich KS, Hoondal GS (2000)
    Production and partial purification and characterization of a thermo-alkali stable polygalacturonase from Bacillus sp. MGcp-2. Process Biochem 36:467–473
    [76] Kashyap DR, Chandra S, Kaul A, Tewari R (2000) Production,
    purification and characterization of pectinase from a Bacillus sp. DT7. World J Microbiol Biotechnol 16:277–282
    [77] Blanco P, Sieiro C, Villa TG (1999) Production of pectic enzymes in yeasts. FEMS Microbiol Lett 175:1–9
    [78] Huang LK, Mahoney RR (1999) Purification and characterization of an endopolygalacturonase from Verticillum alboatrum.J Appl Microbiol 86:145–156
    [79] Stratilova E, Breierova E, Vadkertiova R (1996) Effect of cultivation and storage pH on the production of multiple forms of polygalacturonase by Aspergillus niger. Biotechnol Lett 18: 41–44
    [80] Bruhlmann F (1995) Purification and characterization of an extracellular pectate lyase from an Amylocota sp. Appl Environ Microbiol 61:3580—3585
    [81] Alkorta I, Garbisu G, Llama MJ, Serra JL (1998) Industrial applications of pectic enzymes: a review. Process Biochem 33:21–28
    [82] Gainvors A, Karam N, Lequart C, Belarbi A (1994) Use of Saccharomyces cerevisiae for the clarification of fruit juices. Biotechnol lett 18:1329–1334
    [83] Pretel MT, Lozano P, Riquelme F, Romojaro F (1997) Pectic enzymes in fresh fruit processing: optimization of enzymatic peeling of oranges. Process Biochem 32:43–49
    
    [84] Cao J, Zheng L, Chen S (1992) Screening of pectinase producer from alkalophilic bacteria and study on its potential application in degumming of ramie. Enzyme Microb Technol 14:1013–1016
    [85] Henriksson G, Akin DE, Slomczynski D, Eriksson K-EL (1999) Production of highly efficient enzymes for flax retting by Rhizomucor pusillus. J Biotechnol 68:115–123
    [86] Kapoor M, Beg QK, Bhushan B, Singh K, Dadhich KS,Hoondal GS (2001) Application of an alkaline and thermostable polygalacturonase from Bacillus sp. MG-cp-2 in degumming of ramie (Boehmeria nivea) and sunn hemp (Crotalaria juncea) bast fibers. Process Biochem 36:803–807
    [87] Kashyap DR, Vohra P, Chopra S, Tewari R.(2001a) Biotechnological applications of microbial pectinases. Bioresour Technol 77:215–227
    [88] Kashyap DR, Vohra P, Soni SK, Tewari R (2001b) Degumming of buel (Grewia optiva) bast fibers by pectinolytic enzyme from Bacillus sp. DT7. Biotechnol Lett 23:1297–1301
    [89] Gurucharanam K, Deshpande KS (1986) Polysaccharases of Curvularia lunata – use in degumming of ramie fibers. Indian Phytopathol 3:385–389
    [90] Schombug D.M Salzmann . Eyzyme handbook (4) Springer-Verlage Heideberg ,1991 , 1—5
    [91] Viikari L, Pauna M, Kantelinen A, Sundquist J, Linko M (1986) Bleaching with enzymes. In: Svenska Traè forskningsinstitutet, Svenska pappers (ed) Proceedings of the Third International Conference on Biotechnology in the Pulp and Paper Industry . Stockholm, Stockholm Inst, pp 67—69
    [92] Ward OP, Moo-Young M (1989) Enzymatic degradation of cell wall and related plant polysaccharides. Crit Rev Biotechnol 8:237—274
    [93] Jansson J , Palenius I (1972) Aspects of the colour of kraft pulp and kraft lignin . Paper Timber 54: 343—352
    [94] Kantelinen A , Hortling B , Sundquist J , Linko M , Viikari L (1993) Proposed mechanism of the enzymatic bleaching of kraft pulp with xylanases . Holzforschung 47: 318—324
    [95] J. H. Clarke · K. Davidson etc (2000) A comparison of enzyme-aided bleaching
    
    
    of softwood paper pulp using combinations of xylanase, mannanase and a-galactosidase Appl Microbiol Biotechnol (2000) 53: 661—667
    [96] Kulkarni N Shendye A . Rao M(1999) Molecular and biotechnological aspects of xylanase . FEMS Microbiol Rev 23:411—456
    [97] Wong K Y,Tan U L,Ssddlet J N . Multiplicity of β-1,4-Xylanase in Microorganism,Functions and Application[J]. Microbiological Review,1988,52:305—317
    [98] Peter Biely . Microbial Xylanolytic Systems [J]. Trends in Biotechnology, 1985, 11: 286—290
    [99] Rombouts F M ,Pilnik W . Economic microbiology . Microbial Enzymes and Bioconversions , 1980(5):228—271

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