首页> 正文

一株丝状真菌胞外中性纤维素酶系的分离纯化与酶功能的研究

2020-11-30阅读(849)

一株丝状真菌胞外中性纤维素酶系的分离纯化与酶功能的研究

论文摘要

纤维素生物质是自然界中存在最广泛的有机物质,通过其生物合成和生物降解来保持生物圈的碳循环。近年来,由于化石能源供应不稳定,环境与生态平衡遭到破坏,以及全球气候的急剧变化,使生物质资源转化及纤维素酶新工艺开发具有了重要的战略意义。在纤维素生物质转化及纤维素酶应用的过程中,丝状真菌由于具有高效的胞外蛋白质分泌系统,产纤维素酶量大、酶活力高,发挥着重要作用。近十年来,丝状真菌所产中性纤维素酶由于高效优质的处理工艺和较小的环境压力,在纺织工业中得到了广泛应用。但是,目前国内关于该类菌株的研究工作很少,开发具有知识产权的高效中性纤维素酶具有重要意义。本实验室从秸秆青贮饲料中筛选到一株丝状真菌,该菌株产胞外纤维素酶为中性酶,最适pH值在6.5左右,在pH值8.0-10.0范围内能够保持60%-50%的酶活力,经鉴定为黑葡萄穗霉属（Stachyboots）一个新种,命名为Stachybotrys sp.S05。其胞外纤维素酶表达受纤维素底物、麸皮、玉米芯、Ca2+诱导,而以葡萄糖等还原性糖作为碳源时本底表达水平低;通过液体发酵条件优化,其最适产酶条件添加麸皮4.0%、玉米芯2.5%,在该条件下细胞外纤维素酶系总CMCase酶活达到2.04IU/mL,最适反应温度50℃。同时,Stachybotrys sp.S05胞外滤纸酶和木聚糖酶均为中性酶,在pH值6.5时二者活力分别达到10.0IU/mL和12.0IU/mL。通过Sephadex G25、DEAE-Sepharose Fast Flow、Bio gel P100、HPLC等方法,对StachybotTys sp.S05胞外内切酶系进行了分离纯化,得到内切酶组分EGl,其分子量分别约为40.0kDa;EGI为主要内切酶活组分,其最适pH值在6.0左右,最适温度50℃,室温下酶活力稳定。利用MALDI-TOF MS鉴定了EGI肽序列特征,并对Stachybotrys属内切酶序列功能进行了生物信息学分析。本论文开展的Stachybotrys sp.S05研究工作,为该菌株中性纤维素酶在纺织工业应用的研究提供了理论依据。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • Abstract
  • Abbreviation
  • 第1章 背景——纤维素酶及丝状真菌研究
  • 1.1、纤维素酶研究历史及当前契机
  • 1.2、微生物与纤维素酶
  • 1.2.1、纤维素酶分类
  • 1.2.2、产纤维素酶微生物
  • 1.2.3、细菌纤维素酶系——纤维小体
  • 1.2.4、真菌纤维素酶系
  • 1.2.5、纤维素酶序列、结构与功能简析
  • 1.3、纤维素酶工业应用及前景
  • 1.4、纤维素酶与丝状真菌表达体系
  • 1.4.1、丝状真菌工业发酵及表达体系
  • 1.4.2、丝状真菌模式菌株基因组分析
  • 1.4.3、丝状真菌分泌性蛋白的表达体系
  • 1.4.4、丝状真菌与安全生产
  • 1.5、论文立题依据和内容概述
  • 第2章 纤维素高效降解菌株的分离纯化与鉴定
  • 2.1、材料与方法
  • 2.1.1、菌株
  • 2.1.2、培养基
  • 2.1.3、主要仪器与试剂
  • 2.1.4、菌株的筛选、纯化与形态鉴定
  • 2.1.5、基因组DNA提取
  • 2.1.6、18S rRNA基因克隆及引物序列
  • 2.1.7、ITS基因克隆及引物序列
  • 2.1.8、PCR产物与测序载体的连接及测序
  • 2.2、结果与分析:
  • 2.2.1、菌株纯化与形态鉴定
  • 2.2.2、分子生物学鉴定
  • 2.3、讨论
  • 第3章 Stachybotrys sp.S05发酵条件的优化及胞外纤维素酶性质
  • 3.1、材料与方法
  • 3.1.1、菌株
  • 3.1.2、培养基及其优化方案
  • 3.1.3、孢子悬液的制备方法
  • 3.1.4、酶活力测定缓冲体系
  • 3.1.5、还原糖含量测定
  • 3.1.6、胞外纤维素酶及木聚糖酶活力测定
  • 3.1.7、SDS-PAGE与活性电泳
  • 3.2、结果与分析
  • 3.2.1、固体平板培养
  • 3.2.2、液体发酵条件优化及酶液性质
  • 3.2.3、固态发酵条件分析
  • 3.2.4、固体发酵胞外纤维素酶表达谱初步分析
  • 3.2.5、木聚糖酶性质分析
  • 3.3、讨论
  • 第4章 Stachybotrys sp.S05胞外内切酶系分离纯化及性质鉴定
  • 4.1、材料与方法
  • 4.1.1、主要仪器与试剂
  • 4.1.2、胞外酶液发酵及预处理
  • 4.1.3、分离纯化流程
  • 4.1.4、Sephodex G-25分子筛柱层析
  • 4.1.5、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱层析
  • 4.1.6、Bio gel P-100分子筛柱层析
  • 4.1.7、HPLC高效液相柱层析
  • 4.1.8、胞外酶最适反应条件测定
  • 4.1.9、蛋白质含量测定——Bradford法
  • 4.1.10、SDS-PAGE与活性电泳
  • 4.1.11、酶分子MALDI-TOF MS肽指纹图谱鉴定
  • 4.2、结果与分析
  • 4.2.1、胞外酶液发酵条件分析
  • 4.2.2、内切酶系分离纯化
  • 4.2.3、内切酶EGI酶学性质
  • 4.2.4、质谱鉴定结果讨论
  • 4.3、讨论
  • 第5章 Stachybotrys属纤维素酶分子生物学研究
  • 5.1、材料与方法
  • 5.1.1、RNA提取培养基
  • 5.1.2、总RNA的提取
  • 5.1.3、RT-PCR及cDNA测序
  • 5.1.4、EGI生物信息学分析
  • 5.2、结果与分析
  • 5.3、讨论
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1、本论文总结及创新点
  • 6.2、存在的问题及展望
  • 附录
  • References
  • 论文致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表

    • 相关论文文献

    • [1].如何控制室内霉菌[J]. 人人健康 2017(03)
    • [2].飞行时间质谱技术鉴定丝状真菌的研究进展[J]. 传染病信息 2018(02)
    • [3].“双甲酸夹心”快速样本前处理方法的建立及在丝状真菌质谱鉴定中的初步应用[J]. 现代检验医学杂志 2018(03)
    • [4].锰和色氨酸组合对丝状真菌微紫青霉菌抗氧化酶及多酚氧化酶活性的影响[J]. 基因组学与应用生物学 2017(01)
    • [5].侵袭性感染丝状真菌的分子鉴定[J]. 诊断学理论与实践 2009(05)
    • [6].丝状真菌细胞凋亡研究方法[J]. 菌物学报 2008(03)
    • [7].丝状真菌遗传转化系统的最新研究进展[J]. 基因组学与应用生物学 2019(03)
    • [8].生物酶对跨湖桥遗址丝状真菌抑菌作用的研究[J]. 文物保护与考古科学 2016(03)
    • [9].MALDI-TOF-MS技术快速鉴定丝状真菌的临床评价[J]. 检验医学与临床 2017(21)
    • [10].纳米金基因芯片技术快速检测丝状真菌的研究[J]. 激光杂志 2010(05)
    • [11].丝状真菌纤维素酶合成诱导及转录调控[J]. 生物工程学报 2016(11)
    • [12].大曲丝状真菌的物种多样性及其次级代谢产物的合成潜力[J]. 食品与发酵工业 2019(15)
    • [13].一株产几丁质脱乙酰酶丝状真菌的发酵条件优化研究[J]. 食品工业科技 2016(01)
    • [14].临床深部丝状真菌感染的病原菌分析[J]. 广东医学 2011(10)
    • [15].丝状真菌胞吐体的研究进展[J]. 微生物学报 2018(03)
    • [16].艺术与科学的微观折叠——基于丝状真菌的艺术创作探讨[J]. 美术教育研究 2018(17)
    • [17].丝状真菌基因操作的一些新方法[J]. 中国医药工业杂志 2010(09)
    • [18].丝状真菌Zalerion arboricola来源的抗真菌化合物pneumocandin B_0的分离纯化[J]. 中国医药工业杂志 2010(12)
    • [19].CRISPR/Cas9系统在丝状真菌中的研究进展[J]. 生物技术通报 2018(04)
    • [20].中国丝状真菌次级代谢分子调控研究进展[J]. 遗传 2018(10)
    • [21].丝状真菌遗传筛选系统的研究及其应用[J]. 微生物学通报 2019(05)
    • [22].MALDI-TOF MS在病原性丝状真菌鉴定中的应用进展[J]. 中国真菌学杂志 2017(06)
    • [23].丝状真菌发酵对小麦营养成分及抗氧化活性的影响[J]. 食品科技 2012(02)
    • [24].丝状真菌中的Velvet家族蛋白[J]. 微生物学报 2017(12)
    • [25].产脂肪酶极端丝状真菌的筛选及其酶学特性[J]. 食品工业科技 2016(18)
    • [26].基质辅助激光解吸电离飞行时问质谱(MALDI-TOFMS)分析在丝状真菌实验诊断中的应用[J]. 现代检验医学杂志 2017(01)
    • [27].丝状真菌全局性调控因子LaeA的研究进展[J]. 基因组学与应用生物学 2017(02)
    • [28].丝状真菌Amorphotheca resinae ZN1的糠醛降解代谢分析[J]. 生物工程学报 2012(09)
    • [29].一株产阿魏酸酯酶丝状真菌的分离鉴定及其粗酶性质研究[J]. 生物技术通报 2014(07)
    • [30].铅锌尾矿中耐重金属镉的丝状真菌的分离鉴定[J]. 微生物学通报 2013(12)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  ;  

    一株丝状真菌胞外中性纤维素酶系的分离纯化与酶功能的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5