海参岩藻聚糖硫酸酯酶产生菌的筛选鉴定、发酵条件优化及酶学性质研究

王春霞

中国海洋大学

摘要：

本文以海地瓜岩藻聚糖硫酸酯(SC-FUC)为诱导底物,从山东威海好当家集团的参池底泥中筛选得到一株能够有效的利用海参岩藻聚糖硫酸酯并分泌岩藻聚糖硫酸酯酶的海洋细菌,经鉴定为革兰氏阴性菌,16S rDNA分析确定为黄杆菌科细菌,并将其命名为Flavobacteriaceae.sp HDJ3,简称HDJ3。
证实了HDJ3的产酶实力后,选择DNS法这种最为经典的还原糖的检测方法对其所产的酶活力进行定量。
为提高该细菌的产酶活力,通过单因素-响应面实验对其产海参岩藻聚糖硫酸酯酶的培养基成分进行优化,得出其最佳培养基组成为(w/v):海参岩藻聚糖硫酸酯0.28％,酵母粉0.09％,NaCl2.09％,MgSO40.1％,CaCl20.02％,FeSO40.002％,K2HPO40.02％。单因素试验确定了该菌株的最佳培养条件为:起始pH为7.5,500mL的三角瓶装液200mL,温度为25℃,转速150rpm,发酵时间为36h。优化后,海参岩藻聚糖硫酸酯酶活力为21.67U/mL,比优化前提高了3.43倍。
HDJ3能够稳定的产生海参岩藻聚糖硫酸酯酶,该酶主要分泌于HDJ3的细胞内。在温度25℃,pH7.5条件下发酵36h后,发酵液经离心、超声波破碎、超滤浓缩除盐、Q-sephaorse Fast Flow阴离子交换层析后得到少量的粗分离后的酶,并对该样品进行了酶学性质的研究,经过实验确定了酶的最适反应温度是30℃,最适反应pH是7.5。酶在0-4℃时较稳定,在4℃,放置24h后酶活剩余80.56％;但热稳定性不高,20℃3时保温24h后酶活剩余47.44％。酶的pH稳定性范围为pH7.0-8.0。当底物中氯化钠浓度大于3％时酶活性较高。当离子浓度为0.1mmol/L时,NH4+、Ba2+、Ca2+、Li2+、Mg2+离子对酶反应的作用不明显;Mn2+、K+、Ni2+有一定的抑制作用;Zn2+、Cu2+、Fe2+、Al3+表现为明显的抑制作用,分别使酶活下降了32.27％、54.22％、51.65％和53.54％。当离子浓度达到1mmol/L时,K+、Cd2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Hg2+、Cu2+离子表现为明显的抑制作用,Ba2+、Ca2+离子对酶反应稍有促进作用。利用海参岩藻聚糖硫酸酯酶对岩藻聚糖硫酸酯进行酶解,得到一定分子量的高活性的寡糖,为岩藻聚糖硫酸酯的高值化利用和分子结构的解析打下了基础。

关键词：海地瓜;岩藻聚糖硫酸酯酶;海洋细菌;筛选鉴定;发酵条件;酶学性质

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：食品加工与安全

导师姓名：薛长湖

学位年度：2011

语种：中文

分类号：TQ920.1

页数：71

在线出版日期：2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）