β-葡萄糖苷酶产生菌的分离鉴定及酶学性质分析开题报告.pdfVIP

湖南科技学院本科毕业论文开题报告书

论文题目β-葡萄糖苷酶产生菌的分离鉴定及酶学性质分析

作者姓名所属系、专业、年

指导教师姓名、职称级预计字数10,000开题日期2012.12.18

选题的根据：

1）说明本选题的理论、实际意义

β-葡萄糖苷酶(EC.3.2.1.21)又称纤维二糖酶,可催化水解β-D-葡萄糖苷键。它属于纤维素酶

类，是纤维素分解酶系中的重要组成成分，能够水解结合于末端非还原性的β-D-葡萄糖键，同

时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。其酶活的高低直接影响纤维素酶的总体酶活的高低。

目前,国内外对木霉纤维素酶的研究较多,但由于普遍存在β-葡萄糖苷酶活力很低的缺陷,致使

纤维二糖积累,影响酶解效率。有人在木霉纤维素酶中加入β-葡萄糖苷酶,能极大地提高纤维素酶的降

解能力。在水果、蔬菜和茶叶的香气物质特别是萜烯醇类除了游离的挥发性气体外,还有大量以无香

味非挥发性的前体-β-糖苷的形式存在,β-葡萄糖苷酶能将其水解为具有浓郁天然风味的香气物质,以

改良在加工、贮藏过程中对风味的影响。另外,β-葡萄糖苷酶的酶活高低是以茜草科植物栀子为原料生

产天然色素-栀子蓝色素的技术关键。β-葡萄糖苷酶在很多行业内广泛应用，具有巨大的商业价值。

例如，作为饮料的前提物释放风味成分，生产燃料乙醇，作为洗涤剂的有效成分。

2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解

β-葡萄糖苷酶作为纤维素酶的一个重要组成部分，在医疗、食品、生物质转化中有重要的应用价

值，特别是随着近年来环境能源等危机的加重，木质纤维素作为自然界最广泛的碳源受到各国政府的

高度重视。β-葡萄糖苷键的水解是纤维素彻底降解为单糖的一个瓶颈。采用基因工程与蛋白质工程手

段获得优良的β-葡萄糖苷酶已经成为研究热点。国外许多研究机构正致力于β-葡萄糖苷酶的分子生物

学研究。从基础领域研究酶的催化机制及表达调控机制，以期望更好改善纤维素酶的催化效率。随着

表达系统的发展与完善，β-葡萄糖苷酶已经在大肠杆菌和酵母中得到高效表达。近年来在芽胞杆菌、

丝状真菌以及植物中都有β-葡萄糖苷酶重组表达的报道。国内近年来研究β-葡萄糖苷酶已经成为热点，

已由过去的研究β-葡萄糖苷酶的简单提取到现在的酶的培养条件优化以及粗酶液的纯化。β-葡萄糖苷

酶基因的克隆表达已经得到实现，新构建的工程菌已经应用到生产实践。

目前已知的纤维素酶产生菌株所产生的β-葡萄糖苷酶的酶活普遍偏低，对这些菌株进行分子改造

又耗时耗力。那么，从自然界中直接筛选β-葡萄糖苷酶酶活较高的出发菌株，是获得β-葡萄糖苷酶高

产菌株的最直接有效的方法。此项实验就是从自然界中筛选出高产菌株从而研究其功能作用以及其酶

学性质，以期更好的应用于生产实践。

主要内容：

实验方法：

1、土壤样品：采集自湖南科技学院西山树下泥土。

2、主要试剂：七叶苷，高锰酸钾，其它试剂均为国产分析纯。

3、培养基：富集筛选培养基(g/L):蛋白胨10，酵母浸膏3，氯化钠5，pH7.4−7.6；初筛培养基(g/L):

蛋白胨10，酵母粉3，氯化钠5，七叶灵0.1，柠檬酸铁铵0.2，琼脂15，pH7.4−7.6。

4、产酶菌株的筛选

4.1初筛：取1g土样，加入10mL无菌水，振荡片刻，制成悬液，取1mL悬液于富集培养

基中进行富集培养，37°C、180r/min培养24h。取富集培养液适当稀释后涂布于初筛培养基平

板，37°C培养24h，用接种环挑取周围有黑色显色的单菌落进一步划线纯化。

4.2将初筛到的菌株分别接种到LB培养基中37°C、180r/min培养24−36h，发酵

复筛：，

液12000r/min离心10min，收集上清液，进行酶活力测定，每个菌株重复3次。

4.3β-葡萄糖苷酶酶活测定：0.02mol/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液（pH4.8）配制1%高锰酸钾溶

液为底物，0.05mL适当浓度的酶液和1mL1%高锰酸钾溶液底物混匀，50℃反应30min，添加3mL