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粗毛栓菌Mnp的分离与纯化+开题报告

更新时间:2011-4-23:  来源:毕业论文

粗毛栓菌Mnp的分离与纯化+开题报告
一、立题依据(国内外研究进展或选题背景、研究意义等)
木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,是自然界中广泛存在的可再生的数量巨大的生物质资源。木质素是由苯丙烷衍生物单体构成的一种结构复杂的立体网状物质,是第2大类天然聚合物,在数量上仅次于纤维素。由于木质素立体结构的复杂性,所以绝大多数微生物不易对其进行生物学降解。木质素的微生物降解作用是维持自然界生物碳素循环的重要组成部分。降解木质素的微生物主要是一些可分泌胞外过氧化物酶的白腐真菌,这些酶参与对木质素大分子聚合物的最初裂解反应。木质素生物降解的酶系主要包括木质素过氧化物酶,锰过氧化物酶(manganese peroxidase, MnP)和漆酶(laccase),这些酶可在木质素聚合物内形成自由基,导致键的不稳定从而打断木质素大分子。在许多真菌中,MnP是木质素起始降解的关键酶,因为MnP可产生强氧化态的Mn3+, Mn3+作为可扩散的氧化还原介质裂解木质素聚合物中的芳香环部分,然后在其它酶的协同作用下,最终导致大分子的断裂。锰过氧化物酶(MnP)的底物专一性弱,可氧化各类芳香化合物,所以具有极高的工业应用潜力,如生物制浆、纸浆的酶法漂白、有机污染物的降解和环境的生物修复等。在环境保护中,工业“三废”、化学农药分解时往往产生毒性物质,MnP能将其逐步降解为二氧化碳。在造纸工业中,MnP在纸浆的生物漂白方面有很大的应用前景。在褐煤的生物降解中,微生物对低阶煤具有脱硫、液化等能力,可减少能源的浪费和环境的污染,成为研究的热点。由于MnP底物的多样性及酶本身结构、基因编码、调控表达的复杂性, 国内的研究尚处于初期阶段; 国外的研究虽然取得一定进展, 但对于MnP的分子生物学、高效表达体系的构建等研究尚有待深入。本实验是在对粗毛栓菌(Trametes gallica)进行麦草粉固态培养近60天,对MnP进行分离纯化,以便为将来有效地克隆编码这些酶类的基因,建立高效表达体系奠定必要的工作基础。
二、研究的主要内容及预期目标
主要研究内容:本课题主要是在对粗毛栓菌锰过氧化物酶的分布、来源、结构、性质及其功能等各方面有了深入了解的基础上,通过麦草粉固态培养,对MnP进行分离纯化。
三、研究方案(思路)
         粗酶液的制备 → 盐析 → 透析 →  Q-Sephorose Fast Flow阴离子交换层析
四、论文进度安排
(1)  2010年3月20-3月27日   查阅文献资料,准备实验用仪器与试剂
(1)  2010年4月15日   粗酶液的制备
(2)  2010年4月20-24日   盐析、透析
(3)  2010年4月25-30日   Q-Sephorose Fast Flow阴离子交换层析
(4)  2010年5月18日   进一步查阅文献资料,并开始论文的写作工作
(5)  2010年6月2日   论文答辩
五、主要参考文献
[1] 孙迅,任少亭,毕瑞明.2002.粗毛栓菌降解麦草木质纤维素的实验研究.微生物学杂志.22(1):24-26 .原文请找腾讯752018766六,维:论'文.网http://www.lwfree.cn
[2] 范美霞,孙迅,陶宗娅.2009.木聚糖酶的研究进展.菏泽学院报.3-5.
[3] 北京大学生物系生物化学教研室.生物化学实验指导. 1979年7月第一版. 高等教育出版社,北京.37-40.
[4] 孙迅,任少亭,毕瑞明.2002.粗毛栓菌降解麦草木质纤维素的实验研究.微生物学杂志.22(1):24-26.
[5] Kirk TK and RL Farrell. 1987. Enzymatic “Combustion” : the microbial degradation of lignin. Annu Rev Microbiol. 41: 465-505.
[6] 王海磊, 李宗义.2003. 三种重要木质素降解酶研究进展.生物学杂志.20(5):8-11.
[7] 谢君, 任路, 李维, 孙迅, 张义正. 2000. 白腐菌液体培养产木质纤维素降解酶的研究. 四川大学学报(自然科学版).37(suppl.).161-166.
[8]  王镜岩,朱圣庚,徐长法. 2001.生物化学第三版.高等教育出版社,北京.351-421.

中文摘要:
粗酶液来自麦草粉固态培养物,经超滤浓缩、盐析、透析、Q- Sepharose Fast Flow阴离子交换层析后获得具有MnP活性的组分。
关键词:粗毛栓菌   MnP  离子交换层析Abstract:
The crude enzyme from wheat straw solid culture of  Trametes gallica Fr. was ultra-filtrated, salted-out, dialyzed and applied to Sepharose-Q Fast Flow ion exchange column. A component with manganese peroxidase activity was obtained.
Key words: Trametes gallica Fr.,Manganese Peroxidase, ion exchange chromatography.1762

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