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橄榄绿链霉菌木聚糖酶组的性质和应用

邓伟  
【摘要】:本文首次研究了橄榄绿链霉菌E-86的变异株QM-6产生的木聚糖酶组的性质和应用,主要结果有: 1.通过对橄榄绿链霉菌E-86发酵产酶组条件的研究,发现在所研究的诱导物中玉米芯木聚糖是诱导酶组产生的最好底物;有机氮源胰蛋白胨,无机氮源中(NH_4)_2HPO_4作为氮源时都能产生木聚糖酶组;在pH 4.5~6.0,27.5~35℃的条件下培养到第五天菌株能产生木聚糖酶组;并且经3.5%~15%的活性梯度胶及酶谱分析得出酶组的分子量约为1200 kDa。 2.橄榄绿链霉菌E-86产生的木聚糖酶组经30%~50%的硫酸铵沉淀后过S-300凝胶层析柱,达到电泳纯要求(Native-PAGE),SDS-PAGE分析得出该酶组至少由分子量为12~60 kDa的8个亚基组成。相应酶谱分析发现其中30 kDa亚基具有纤维素酶活力;47,35,32和23 kDa四个亚基具有木聚糖酶活性;亚基N-末端氨基酸序列分析发现47 kDa和23 kDa两个亚基是已报道的蛋白FXYN和GXYN。另外,不同碳氮源培养条件对产生的木聚糖酶组亚基组成也存在很大的影响。 3.对该木聚糖酶组的酶学性质研究得出:其反应的最适pH和最适温度分别为pH 6.0和60℃,在pH 4.1~10.3和在pH 6.0低于60℃的条件下都较稳定。该酶组对燕麦木聚糖具有很强的水解能力,对pNP-α-L-阿拉伯呋喃糖苷也表现出较高活力,不同碳氮源培养产生的木聚糖酶组的水解特性也存在很大的差异;水解桦木木聚糖、榉木木聚糖、燕麦木聚糖和玉米芯木聚糖的产物主要是木三糖、木二糖和木糖,水解面粉阿拉伯木聚糖产物为木三糖、木二糖、木糖和阿拉伯糖,说明该酶组具有内切木聚糖酶和切支酶活性。酶组对水不溶燕麦木聚糖具有较高的结合能力,这很好的解释了该酶组对水不溶性木聚糖具有较高特异性的能力。 4.在本文中,对橄榄绿链霉菌E-86产生的酶组在面包焙烤工业应用方面和水解天然玉米芯粉方面也进行了研究。焙烤试验结果显示:在添加20 mg/kg该酶组时,面包比容增加了38.8%,硬度比对照降低了1/3,面包老化速率也明显降低;模拟WUAX和WEAX在面粉中的天然组成比例进行酶解结果显示该酶组水解WUAX的速率大于水解WEAX的速率,从这个角度解释了酶组改善面包品质的机制。另外比较不同酶量对天然玉米芯粉的水解效果得出添加80U/100 mL为玉米芯粉较合适的水解酶量,在24 h时水解率达到12.52%,这也显示该酶组对天然玉米芯粉具有一定程度的水解作用。


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