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粗毛栓菌产果胶酶初步研究+产酶曲线+酶性质研究

更新时间:2011-4-26:  来源:毕业论文

粗毛栓菌产果胶酶初步研究+产酶曲线+酶性质研究
设计(论文)的主要内容(技术指标)与要求:
主要内容: 绘制产酶曲线,酶性质的初步研究
 要求:经过一系列实验操作,进一步提高实验技能
进度安排:
    第一阶段:菌种的活化(5-7天);
    第二阶段:酶的性质的初步研究(5天);
    第三阶段:产酶曲线的绘制(20天);
    第四阶段:撰写论文

 
一、立题依据(国内外研究进展或选题背景、研究意义等)
  白腐担子菌粗毛栓菌是山东省菏泽学院生命科学系教授孙迅博士于1997年8月在菏泽市北郊的护城堤上,从被砍伐的杨树上分离得到的。该野生菌株于同年经山东省科学院生物研究所微生物分类室的马启明先生对其进行了初步鉴定,定名为Trametes  gallica。粗毛栓菌(Trametes  gallica),在我国分布广泛,主要生长于杨树和农作物秸杆上,是杨木及秸杆的一种主要生物降解者[8]是一种降解木质纤维素能力强、产木质纤维素降解酶酶系齐全的白腐担子菌,主要分泌木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,LiP)、锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,MnP)和漆酶(Laccase)三种重要木质素降解酶,但是粗毛栓菌也可产生果胶酶,其原因在于在以果胶作为唯一碳源的选择培养条件下,该菌也可大量生长,说明该菌也具有很强的降解果胶的能力,本实验就是应用了此原理令其产生大量的果胶酶,绘出其产酶曲线(即酶活曲线),最后进而提取果胶酶,绘出果胶酶的酶谱,研究其性质。当前的果胶酶大都是有黑曲霉经发酵精制而得,国外也曾有过细菌产果胶酶的报道。
果胶是由半乳糖醛酸以ɑ-1,4糖苷键形成的直链状高分子化合物,主要存在于植物细胞壁间质中,可以被微生物分解利用。主要有三种酶参与果胶的分解:原果胶酶(将不溶性果胶变为可溶性果胶)、果胶甲酯水解酶(将果胶甲酯水解成果胶酸)和果胶半乳糖醛酸(水解果胶或果胶酸中的ɑ-1,4糖苷键)。
果胶酶外观呈浅黄色粉末状,作用PH:2.5-6.0,最适作用PH3.5。作用温度为15-55℃左右。最适作用温度为 50℃.果胶酶由于是一类包含多种组分的复合水解酶,随来源不同其种类和组分有所不同。其应用主要在于水果和饲料工业。果胶酶在水果加工中的应用主要有: 1.水果中的胶状和可溶性果胶经该酶水解后,可降低果汁粘度,有助于压榨并提高出汁率; 2. 果胶酶能破坏果汁中悬浮物的稳定性,使其凝聚沉淀,得到清澈果汁;3. 用果胶酶处理超滤膜能提供果汁超滤的量,缩短超滤时间;4. 经该酶处理的果汁较稳定,浓缩后不会再发生浑浊;5. 在葡萄酒酿造中加入果胶酶,能提高葡萄酒得率、澄清效果和过滤速度,还可使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀。果胶酶在饲料中的应用:1. 果胶酶与纤维素酶、半纤维素酶等配合使用,可降解植物细胞壁中果胶和纤维素等抗营养因子,促使淀粉、脂类、 维生素和蛋白质等释放出来,从而提高饲料的营养价值;2. 该酶可降低饲料的粘度,促使饲料在动物消化道内的消化吸收。另外,果胶酶还可用于麻的脱胶过程,在麻纺加工工业方面,果胶酶可用于亚麻、大麻和黄麻纤维的脱胶,具有不损伤纤维性质、不降低纤维强度等优点。
果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸,此物质由于含有醛基,故可以应用碘量法用次碘酸钠进行半乳醛酸的定量,在不同时期根据所使用的次碘酸钠的用量可以来换算成果胶酶的活力,由每天同一时间所测得的酶活作为纵坐标,天数作为横坐标来绘制成产酶曲线。   
二、研究的主要内容及预期目标
研究内容:本课题主要是在对粗毛栓菌果胶酶的分布、来源、结构、性质及其功能等各方面有了初步了解的基础上,从培养菌种开始,到测其活性,绘制产酶曲线,测定果胶酶的最适温度,最适pH值,不同金属离子对酶活的影响
预期目标:绘制得产酶曲线,测得果胶酶最适温度,最适pH值,激活剂,抑制剂
   
三、研究方案(思路)
菌种培养基配制→分装,灭菌→接种→培养→过滤→离心→透析→滴定法测酶活→产酶曲线→测最适pH→测最适温度→激活剂、抑制剂
   
四、论文进度安排
2010年4月5日——2010年4月11日 菌种活化
2010年4月11日——2010年4月13日 菌种的扩大培养
2010年4月13日——2010年4月15日 酶性质的初步研究
2010年4月15日——2010年5月6日  绘制产酶曲线   
五、主要参考文献原文请找腾讯752018766六,维-论'文"网http://www.lwfree.cn
[1] Chen, S., W. Ge and J. A. Buswell. 2004. Molecular cloning of a new laccase from the edible straw mushroom Volvariella volvacea: possible involvement in fruit body development. FEMS Microbiol Lett. 230(2): 171-6.
[2] Bourbonnais, R. and M. G. Paice. 1990. Oxidation of non-phenolic substrates: An expanded role for laccase in lignin biodegradation. FEBS Lett. 267: 99-102.
[3] 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.
[4] 沈萍等,范秀荣,李广武等编著.微生物学实验.高等教育出版社.第三版..
[5] 邓国宾, 李成斌, 李雪梅. 2003. 烟叶果胶质分解菌的选育. 云南大学学报.
[6] 孙迅. 2004. 粗毛栓菌的木质纤维素降解酶及其基因克隆. 四川大学博士学论文.
[7] 中山大学生物系生物化学教研室. 1979.生化技术导论.北京.人民教育出版社.  1768

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