几丁质脱乙酰酶菌株的选育

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1、陕西科技大学硕士学位论文几丁质脱乙酰酶菌株的选育姓名：张菁菁申请学位级别：硕士专业：食品科学与工程指导教师：董文宾201205几丁质脱乙酰酶菌株的选育摘要几丁质(chitin)又称甲壳素，是由N．乙酰．D．葡糖胺单体通过13．1,4糖苷键连接而成的直链高分子化合物。甲壳质是自然界中最丰富的天然有机化合物之一，其数量仅次于纤维素。壳聚糖(脱乙酰甲壳素，chitosan)，化学名1，4．2．氨基．2．脱氧．13．D．葡萄糖，又称脱乙酰几丁质、甲壳胺、可溶性几丁质等，是甲壳素的一类最重要的衍生物，结构

2、类似于纤维素，是甲壳质的脱乙酰形式，也是生物界中普遍存在的唯一的碱性多糖；壳聚糖在食品、化妆品、纺织、医疗、印染、保健、废水处理等许多领域具有广泛的应用价值，存在着巨大的的市场推广和产品开发潜力。甲壳质脱乙酰酶(ChitinDeacetylase，CDA)是能够催化甲壳素脱乙酰过程，促使甲壳素向壳聚糖转化的酶；在甲壳素脱乙酰酶的作用下得到的壳聚糖脱乙酰度高、脱乙酰度均一，如将甲壳素预先处理后使用CDA催化，．得到的壳聚糖脱乙酰度可高达97％；CDA催化甲壳素脱乙酰的反应条件易控制，专一性强，污染

3、小，是许多国内外研究的焦点；但是现阶段对甲壳素脱乙酰酶的应用程度还不高，产酶菌株只有少数霉菌。本工作通过采集多份土壤样本，初筛、复筛分离得到一株产甲壳质脱乙酰酶能力较强的放线菌，对该菌株进行了鉴定，并对其发酵条件和产生的脱乙酰酶的酶学性质进行了研究，为分离筛选出几丁质脱乙酰酶高产菌株、为生物制备壳聚糖提供来源，并为进一步提高该菌株产酶能力及酶的活性提供研究基础。实验简介如下：(1)通过二级筛选从采集的土壤样品中分离出一株产几丁质脱乙酰酶能力较强、酶学性质稳定的菌株，并命名为F2．7．3；通过形态

4、学观察、生理生化试验、16SrDNA测序分析等方法对该菌株进行了鉴定，并对其发酵条件、发酵培养基组成、发酵产生的脱乙酰酶的酶学性质进行了研究。经初步鉴定该菌株属于放线菌fI(Actinobacteria)，放线菌纲(Actinobacteria)，放线茵亚纲翻ctinobacteridae)，放线菌目(Actinomycetales)，棒杆菌亚目(Corynebacterineae)，诺卡氏菌科(Nocardiaceae)，红球菌属(Rhodococcus)。(2)利用单因素结合响应面法研究了菌

5、株F2．7．3的发酵培养基成分，并优化了培养条件，根据初步研究结果，菌株F2．7．3产甲壳素脱乙酰酶的最佳培养条件为：培养温度度30。C左右、pH7、种龄15---24h、装液量为10％；选择出的影响甲壳素脱乙酸酶产量的培养基成分关键因子为：蔗糖、酵母膏、磷酸二氢钾、硫酸镁，并利用Box．Behnken试验拟合得到了响应曲面函数，最终可得到最佳培养基组合为为：蔗糖添加量：79／L；酵母膏添加量：9．159／L；磷酸二氢钾添加量：0．93mmol／L；此条件下酶活水平达到260．26／mL。(3)

6、通过对菌株F2．7．3所产的甲壳素脱乙酰酶的基本酶学性质研究表明：该酶在中性偏碱性环境下酶活力较高，最适pH为7．0、最适反应温度为50"C，M92+、Zn2+、Fe2+、C02+对酶促反应有抑制作用，并随浓度的增大抑制作用越强。Ca2+、Mn2+及K+在低浓度下对酶促反应有激活作用，但随着浓度增大，呈现出较强的抑制作用。分析结果表明该菌产酶能力较强，具有良好的开发价值。(4)将已知脱乙酰度的壳聚糖作为菌株F2．7．3发酵的唯一碳源，检验发酵前后壳聚糖的脱乙酰度，证明菌株F2．7．3确有脱除甲壳

7、素乙酰基的能力。关键词：甲壳素，壳聚糖，红球菌，脱乙酰酶，酶活，脱乙酰度ⅡSCREENINGOFAHIGHCHITINDEACETYLASE．PRODUCINGSTRAINABSTRACTChitinisastraight-chainpolymercompoundwhichisformedbytheN·acetyl—D-glucosaminemonomerconnectedbyp·1，4glycosidicbonds．Chitinisoneofthemostabundantnaturalorga

8、niccompoundsinnature，andtheirquantityisjustbehindquantityofcellulose．ChitosanistheN-deacetylatedformofchitin，whichiswidelyusedinmanyareassuchasfood,medicine，lightindustry,printinganddying，environmentalprotectionandagriculture．ChitindeacetylaseCangene