（毕业设计论文）《一株纤维素酶产生菌的鉴定及酶学性质研究》.docVIP

小宇：一株纤维素酶产生菌的鉴定及酶学性质研究 4 - 一株纤维素酶产生菌的鉴定及酶学性质研究 1 引 言 1.1 研究纤维素酶的作用和意义 纤维素是植物纤维的主要成分，也是地球上最丰富的可再生有机资源。据报道，全世界每年通过光合作用产生的纤维素，其中有89%尚未被人类利用，我国每年仅农业生产中形成的农作物残渣(稻草、秸秆等)就约有7亿t，如何有效利用这些资源已经成为近年来研究的热点。纤维素占植物干重的35%-50%，是地球上分布最广的碳水化合物，同时又是自然界数量最大的可再生资源。纤维素废弃物的有效利用和生物转化已成为世界上许多国家关注的重要科研领域之一。要使纤维素酶真正能够用于工业生产，首先要降低纤维素酶的生产成本。因此，选育高酶活的纤维素分解菌株就成了解决问题的关键之一。 1.2 牛胃消化纤维素 图1-1 图1-2 瘤胃微生物(rumen rnicrobes)是指栖息在瘤胃中的微生物。瘤胃是反刍动物降解纤维素的消化器官，纤维素的降解靠瘤胃微生物分泌的纤维素分解酶，瘤胃内含有复杂的微生物区系，不同的微生物对纤维素和其它营养物质的消化各显功能，并有互补作用。纤维素的消化是纤维素酶水解的结果，纤维素酶是多组分复合酶，主要为内切型葡聚糖酶，外切型葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。瘤胃微生物通过合成和分泌β-1，4-纤维素分解酶复合物，确保了对植物细胞壁的水解，调控瘤胃内环境促进微生物分泌消化酶，或者向饲料中添加酶制剂，都有利于饲料纤维素的利用 。 瘤胃微生物能分泌纤维素酶，因此瘤胃有较强的发酵和分解纤维素的作用。在瘤胃微生物中，对纤维素降解起主要作用的还是瘤胃细菌。本文主要从牛胃液中分离出兼性氧的高产纤维素酶细菌，对分离所得菌株进行初步鉴定及并对其发酵产纤维素酶的酶学性质进行初步探讨，从而为最终得到产纤维素酶，性能优良的微生物菌株。 2 菌种的鉴定 2.1 材料与方法 2.1.1实验的菌种 实验用的菌种由齐肇然同学提供的产纤维素酶枯草芽孢杆菌属的Q菌种。 2.1.2 培养基 固体培养基：蛋白胨5.0g，(NH4)2S04 1.0g，羧甲基纤维素钠 CMC—Na 10.0g，NaCl3.0g，KH2PO4 2.0g，MgSO4·7H2O 1.0g，FeSO4·7H20 10.0mg、MnSO4·H20 5.0mg，琼脂粉20.0g，蒸馏水1000mL，调pH值6.7。 发酵培养基：蛋白胨2.0g，酵母膏1.0g，(NH4)2SO4 2.0g，CMC-Na 20.0g，NaC1 3.0g，KH2PO4 2.0 g，MgSO4·7H20 1.0g，FeSO4·7H2O 10.0 mg MnSO4·H2O 5.0mg，调pH值6.7。 Q菌的硫化氢培养基：蛋白胨10.0g ，牛肉膏10.0g ，酵母膏5.0g ，柠檬酸氢二铵[（NH4）2HC6H5O7] 2.0g，葡萄糖(C6H12O6·H2O) 20.0g，乙酸钠（CH3COONa·3H2O）5.0g ，磷酸氢二钾（K2HPO4·3H2O）2.0g，硫酸镁（MgSO4·7H2O）0.58g ，硫酸锰（MnSO4·H2O）0.25g，琼脂 18.0g、蒸馏水1000mL，pH6.2～6.6。 Q菌的硝酸盐培养基：硝酸盐培养基，硝酸盐培养基成分为硝酸钾0.2g蛋白5g，蒸馏水1000mL，pH 7.4。试剂：甲液（对氨基苯磺酸0.8g 5moL/L醋酸lOOml；乙液（α-奈胺0.5g+5moL/L醋酸lOOmL）。 Q菌的酚红肉汤基础培养基：肉汤培养基的碳源为甘油，称之为甘油肉汤培养基，胨 20g，甘油 10mL，氯化镁(无水) 1.4g，琼脂14g，硫酸钾(无水) 10g， 水 1000mL取胨，氯化镁和硫酸钾加入水中，微温溶解，调节pH使灭菌后为7.3±0.1，加入甘油和琼脂，加热溶化，混匀，分装于试管，灭菌，制成斜面。 2.1.3 实验的主要试剂及仪器 试剂：香柏油，二甲苯，3%过氧化氢溶液，锌粉，葡萄糖，果糖，山梨醇，甘露糖，半乳糖，乳糖，麦芽糖。硝基水杨酸试剂(DNS)，1%CMC-NA溶液，蛋白胨，牛肉膏，尿素，硫酸铵，硝酸钠，0.05 mol/L柠檬酸缓冲液等。 仪器：显微镜，染色片，酒精灯，接种针，DHP-9272型电热恒温培养箱；UV-2000分光光度计；pHS-25型pH 计；电热恒温水浴锅；高速离心机；恒温摇床等。 2.2 形态学观察 2.2.1实验的内容 用显微镜观察Q菌染色装片。 2.2.2 实验材料和用具 Q菌的染色装片，香柏油，二甲苯，显微镜，擦镜纸。 2.2.3 操作步骤 将显微镜的置于平稳的实验台上，调节好光源；上升镜筒，将Q菌染色装片置于