节杆菌烟碱脱氢酶性质及应用研究

论文摘要

烟碱脱氢酶可以广泛应用于烟草行业中。本论文筛选和鉴定了一株能高效降解烟碱的节杆菌（Anthrobacter sp.）,研究了烟碱脱氢酶的产酶条件,进而对烟碱脱氢酶进行了纯化和酶学性质的研究。另外,还对烟碱脱氢酶在烟草薄片中的应用进行了初步研究。论文的主要内容和结论如下: 通过平板筛选和摇瓶复筛,从土壤中筛选出一株能高效降解烟碱的菌株,根据16S rRNA序列分析、培养特征及生理生化特征分析,该菌株鉴定为节杆菌（Arthrobacter sp.）。经摇瓶实验,Arthrobacter sp.的较好的发酵产酶条件为:初始pH7.0,通气条件（摇床转速）220r/min,接种量5%,30℃下能进行良好发酵。其最优培养基组成为:（NH4）2SO4 lg/L;酵母粉lg/L;Nicotine 4ml/L;无机盐:MgSO4.7H20.02%、MnSO4.4H2O 0.004%、CaCl2.2H2O 0.002%、K2HPO4.3H2O 13.3g/L、KH2PO4 4g/L。 烟碱脱氢酶粗酶液经硫酸铵沉淀,离子交换柱层析分离和凝胶过滤层析分离纯化,得到了电泳纯的烟碱脱氢酶。分离纯化过程中酶被提纯了44.67倍,酶活得率为6.57%。烟碱脱氢酶的最适反应pH为6.85左右,在pH5.5-8.0范围内都很稳定。烟碱脱氢酶的最适温度为40℃。各种金属离子中,Mn2+、Co2+能提高酶活力,Cu2+、Fe2+、Ca2+对酶活力有抑制作用。Na+离子对酶活力影响不大。螯合剂EDIA能提高一定的酶活力,比对照样品提高了18%。 在温度30℃、物水比1:10、pH7.0时用水溶液浸提烟末8小时后,烟末中的烟碱提取率较高。在烟草薄片提取液中接入6%的节杆菌Z3的菌液,30℃培养48小时后,烟碱含量下降了31.15%。在烟草薄片提取液中加入2%的烟碱脱氢酶酶液,40℃下反应16小时后,烟碱含量下降了50.58%。在烟草薄片中加入2%的经过烟碱脱氢酶处理的薄片提取液,可明显提高烟草薄片的可用性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 烟碱的化学结构、理化性质
• 1.2 烟碱的应用
• 1.3 降烟碱的必要性
• 1.4 降烟碱的方法
• 1.5 烟碱脱氢酶在烟草薄片中的应用研究
• 1.6 课题研究意义和内容
• 第二章 产烟碱脱氢酶菌株 Z3的分离及鉴定
• 2.1 引言
• 2.2 材料和方法
• 2.3 结果和讨论
• 2.4 本章小结
• 第三章 节杆菌 Z3的产酶条件优化
• 3.1 引言
• 3.2 材料和方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 烟碱脱氢酶的分离纯化和酶学性质研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 微生物酶法在烟草薄片加工中的应用研究
• 5.1 引言
• 5.2 材料和方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介