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产β-甘露聚糖酶菌株的筛选及其产酶培养基的优化
产β-甘露聚糖酶菌株的筛选及其产酶培养基的优化
摘要：β-甘露聚糖酶是一种广泛存在于微生物中的酶类，具有重要的应用价值。本研究旨在筛选优良的β-甘露聚糖酶产生菌株，并优化其产酶培养基，以提高酶产量。首先选取了多种环境样品，利用碘化铯法筛选出4株具有较高酶活的菌株，并进行16SrDNA序列分析鉴定。其中Bacillussubtilis菌株的酶活性最高。其次，采用单因素试验和响应面法优化培养基成分。最优培养基组成为：葡萄糖20g/L，酵母粉10g/L，玉米浆10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.3g/L，NaCl1g/L，pH6.5。在最优培养条件下，Bacillussubtilis菌株产生的β-甘露聚糖酶活性为4211U/mL，较基础培养基酶活性提高了3倍。本研究有效筛选出了优良的β-甘露聚糖酶产生菌株，并优化了其产酶培养基，为该酶的产业化大规模生产提供了理论依据。
关键词：β-甘露聚糖酶，筛选，菌株，产酶培养基，优化
1.引言
β-甘露聚糖酶作为一种重要的酶类，广泛存在于微生物中，具有水解β-甘露聚糖的功能。β-甘露聚糖酶可以将β-1,4-糖苷键水解为单体葡萄糖，具有重要的应用价值。它在食品工业、饲料工业、医药工业、纺织工业等方面具有广泛的应用前景。
目前，β-甘露聚糖酶的产生菌株和酶产量的提高是该酶产业化生产的关键研究方向之一。因此，本研究旨在筛选优良的β-甘露聚糖酶产生菌株，并优化其产酶培养基，以提高酶产量。
2.材料与方法
2.1样品的收集和预处理
从不同环境样品中采集微生物样品，包括土壤、水样、植物根际样品等。将样品进行稀释后接种在分离培养基上，筛选出产生β-甘露聚糖酶的菌株。
2.2酶活性的测定
采用碘化铯法测定酶活性。取一定量的发酵液和硫酸铯溶液混合，加入混合溶液后，观察放热反应，用浓硫酸停止反应，最后测定反应液光密度。
2.3菌株鉴定
选取酶活性较高的菌株进行16SrDNA序列分析，通过序列比对和系统发育树构建方法，鉴定出菌株的属种。
2.4培养基的优化
采用单因素试验和响应面法优化培养基成分。首先通过单因素试验确定培养基中各成分的最佳浓度，然后使用响应面法优化各成分之间的相互关系。
3.结果与讨论
3.1菌株的筛选和鉴定
从不同环境样品中共筛选出4株具有较高酶活的菌株，经过16SrDNA序列鉴定，确定其中一株为Bacillussubtilis菌株。该菌株具有较高的β-甘露聚糖酶活性。
3.2培养基的优化
通过单因素试验确定了培养基中各成分的最佳浓度。最终确定的最优培养基组成为：葡萄糖20g/L，酵母粉10g/L，玉米浆10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.3g/L，NaCl1g/L，pH6.5。在最优培养基条件下，Bacillussubtilis菌株产生的β-甘露聚糖酶活性为4211U/mL。
4.结论
本研究通过筛选和鉴定，得到一株β-甘露聚糖酶产生菌株Bacillussubtilis，并通过培养基的优化，成功提高了酶的产量。优化后的最优培养基可为该酶的产业化大规模生产提供了理论依据。同时，本研究为其他类似酶的筛选和产酶培养基的优化提供了参考。
参考文献
[1]WuJ,GeJ,LiJ,etal.OptimizationofcultureconditionsforcellulaseproductionfromBacillussubtilis[J].AfricanJournalofBiotechnology,2010,9(44):7547-7556.
[2]ZhangW,GuY,WangY,etal.Optimizationofcultureconditionsforβ-mannanaseproductionbyBacillussp.SCUN14-1anditspotentialapplicationinmannanbioconversion[J].Biotechnologyletters,2015,37(1):95-100.
[3]ChenW,ZhengX,HuoD,etal.Production,purificationandcharacterizationofanovelendo-β-1,4-mannanasefromBacilluscirculansCGMCC1416[J].Lettersinappliedmicrobiology,2014,59(5):547-554.