一株纤维素降解细菌的生物学特性研究

作     者：宫春杰 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘东波

授予年度：2008年

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学] 

主      题：纤维素细菌 生物学特性 分离纯化 

摘      要：从吉林省通化市山区的土壤中分离得到一株好氧性纤维素降解细菌。并对其形态学特征、生理生化特性及部分长度的16SrDNA序列进行了研究,研究结果显示,该细菌是一株新的纤维素降解菌株,命名为***-0501。 本文通过滤纸纤维素平板和纤维素双层平板结合分离得到该菌株,结果表明该菌株可有效的降解纤维素滤纸。31℃培养3d,纤维素滤纸平板上可出现黄色菌落;培养6d,纤维素滤纸可被完全降解。 将该菌株分别接种到五种不同的液体培养基中,培养96h后测定其纤维素酶活力,确定了最佳初始产酶液体培养基,即:Mandel盐营养液+1%滤纸片。 以初始产酶液体培养基为基础,对该菌株进行最佳产纤维素酶的条件进行优化,结果表明最佳产酶条件为:初始pH值为7.0;接种量为5%;培养温度为30～32℃;摇床转数为140r/min时,为最佳产酶条件。即利用液体培养基:Mandel盐+1%滤纸片在上述条件下培养96h,产酶活力最高。 对该粗酶液CMCase的特性进行了研究,结果表明发酵上清液、菌体悬浮液和菌体破碎液的酶活力分别是: 25.68U/mL、8.44U/mL、7.54U/mL,进一步说明该菌株产生的CMCase是胞外酶,FPAase大多存在于胞内,少部分分泌到胞外。 将粗酶液进行了超滤、盐析、透析、SephadexG-100凝胶层析和冷冻干燥,得到了粗酶粉末,对粗酶的性质研究表明,CMC酶的最适反应温度为50℃,FPA的最适反应温度为40℃;CMC酶与FPA酶活最适反应pH均为5.0;在温度40℃-50℃,pH4.0-5.0条件下较稳定。 由于菌株DS-0501生长过程中产生的荚膜较粘,粗酶干粉中有较高含量的多糖,因此酶的纯化比较困难,有待于进一步研究新的纯化方法。