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食品与发酵工业2025年第13期:一株降解木聚糖菌株的筛选、鉴定、发酵条件优化及其酶学性质研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:区晓阳;杨豫;陈菲;陆光远;李莉梅;欧阳乐军;

单位:广东石油化工学院生物与食品工程学院;广东省农产品绿色生产与农业智能装备重点实验室;

摘要:该研究旨在挖掘更符合工业化生产的木聚糖酶,提升木聚糖高值转化效率,推动生物能源化使用。先以木聚糖为唯一碳源的固体培养基筛选能产木聚糖酶的菌株,然后通过形态学和分子生物学鉴定木聚糖酶生产菌株的归属,进一步优化菌株的发酵产酶条件,最后对菌株所产木聚糖酶的酶学性质进行研究。以木聚糖酶活力最高的赖氨酸芽孢杆菌属XYL1菌株作为研究对象,研究发现最适碳源为细麸皮,最适氮源为(NH_4)_2SO_4,最适发酵培养温度、pH和培养周期分别为35℃、8.0和48 h。最后研究了木聚糖酶的酶学性质,得出其最适催化温度和pH值为55℃和7.0。在30~45℃和pH 5.0~8.0时保温1 h仍保持较高的酶活力,分别达到96%和72%以上;金属离子Ni~(2+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)对酶反应都有一定的促进作用,而Fe~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)和十二烷基磺酸钠对酶有严重的抑制作用;乙二胺四乙酸对酶反应有轻微的抑制作用,表明该菌所产木聚糖酶可能不是金属酶。反应动力学研究表明,木聚糖酶催化木聚糖水解的K_m为27.23 mg/mL,V_(max)为0.071 mg/(mL·min)。研究结果为XYL1菌株产木聚糖酶在工业生产中的应用奠定了基础。

关键词:木聚糖酶;;鉴定;;发酵条件优化;;酶学性质

基金资助:广东石油化工学院科研基金人才引进项目(2020rc046);广东石油化工学院校级项目(JY202344);; 广东省乡村振兴科技专项(2022DZXHT072,2023S018087,2023S002021)