磁性纳米颗粒固定纤维素酶和产酶丝状真菌转化的研究.pdf

磁性纳米颗粒固定纤维素酶和产酶丝状真菌转化的研究湖南大学博士学位论文廛丝丕割造明熬援丝堂丝王堂院盆扳丝堂生墨旦兰生目鼓扬苤堡数援学校代号:学密级:学位申请人姓名;导师姓名及职称;培养单位;专业名称论文提交日期;论文答辩日期;答辩委员会主席号:
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蓠痧杳、吨岛市沙~殍。∥日期:∥年,孪缭槿学位论文版权使用授权书日期:矽,夕年,厶,月夕乡瘛駆,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位⒈C芸冢导下独立进行研究所取作者签名:日期:年/孪鏿日论文。本学位论文属于年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:、Ⅳ,
摘要纤维素酶是一组具有纤维素降解能力酶的总称,它们协同作用可以将纤维素物质水解成简单糖,进而发酵产生乙醇,从而应用于农业、再生能源以及环境保护等领域。将已商业化的分泌型木霉生产的多组分纤维素酶有效固定化,不仅可以提高酶的稳定性、重复性,降低应用成本,还能为其他大分子底物的多酶体系的合理共固定研究奠定基础。本研究主要开展磁性纳米颗粒固定化纤维素酶和丝状真菌转化系统研究,获得了以下主要研究结果:一、以擅卓帕:途垡蚁┐嘉T靥逦锢斫涣9潭ㄏ宋孛阜椒ǖ慕ⅰ采以擅卓帕NT靥澹跃垡蚁┐嘉0参锖徒涣N锒韵宋孛附蟹锤冻融固定,形成了催化性质稳定的固定化复合物。采用透射电镜、红外光谱仪、振动样品磁强度计对固定化酶复合体进行了表征,结果显示:固定化酶凝胶团由大小约的微凝胶团组成,微胶团内含左右的擅卓帕!6杂跋固定化因素的研究发现:当为潭ɑ奔湮宋孛福疨为疐保潭ɑ宋孛感Ч罡摺Mü梅椒ü潭ê竺富罨厥章蚀ィ经过畏从蟮墓潭ɑ赶喽悦富盍θ员Aヒ陨稀=峁砻鳎夯贔纳米颗粒和聚乙烯醇为载体的反复冻融法可以有效固定纤维素酶。二、以牛血清蛋白DJ降鞍祝⒘瞬捎霉栌停疭⑷樘逑倒潭化蛋白质的方法,并探讨了对固定化蛋白质在复合物空间分布的影响。对制备的疨/擅卓帕8春衔锝忻噶C庖摺⒘>丁⒌鞍字屎糠治觯结果表明:较高值、有利于植荚诟春衔锉聿悖系蚿笲则更多地镶嵌在复合物内层。透射电镜、电位、红外光谱分析的结果显示疨/擅卓帕8春衔锪>斗植级冀衔>龋哂星蛐核壳状的立体结构,并较好地保持了幕盍Α三、利用硅油/微乳体系对纤维素酶辛斯潭ǎ疾炝擞拖嘀类、油水比、纤维素酶浓度,搅拌转速,值,交联方式等因素对固定化纤维素酶活力的影响。结果显示:采用硅油/体系,水/油比值为嘞宋素酶浓度为·~,搅拌转速为琾滴的条件下固定化效果最佳。滤纸酶活力可达弧M干涞缇岛土>斗治霰砻鞲霉潭ɑ傅牧>段左右,并形成擅卓帕>奂谀冢叻肿游镏史植荚谕獾母春衔铩振动样品强度分析显示该复合物的饱和磁化强度为甼ǎ猛缌ξ,有较强的顺磁性,红外光谱分析表明纤维素酶固定在疐纳米颗粒体系中。对固定化酶的性质分析表明:该固定化方法虽然酶活力和咸烟擒酶活力均下降,但比游离酶的酶活力灰8吆芏啵允靖梅椒芄挥磁性纳米颗粒固定纤维素酶和产酶丝状真菌转化的研究
效调整纤维素酶组分的位置。酶学性质研究结果显示该固定化酶水解曲线、最适值与游离酶等性能基本相似,并具有较强的耐机械剪切能力。四、纤维素的晶体结构是提高酶活力的主要障碍之一,球磨技术虽然能够很好地破坏结晶纤维但是对酶活力影响也比较大。实验将固定化酶与球磨联用处理纤维素。酶活力和糖化分析结果表明:与球磨联合处理微晶纤维素螅⑷。红外光谱、逖苌浜突肪成电镜分析结果显示:球磨能够增加微晶纤维素的吸水量;微晶纤维的有序晶体排列在处理过程中被机械球磨降低,并使更多的不定型特性的纤维素纤丝出现,而固定化酶能够迅速降解这一不定型纤丝,从而使球磨和固定化酶呈现出良好的协同降解微晶纤维素作用,表明乳固定化酶结合湿法球磨是一种新型潜在的有效降解微晶纤维素的方法。五、为了便于探索丝状真菌纤维素降解机制,对丝状真菌的转化方法进行了探索,建立的农杆菌介导的丝状真菌转化体系。利用根癌农杆菌和质粒成功实现了简青霉菌株的转化。通过分子检测表明,虺晒ψ;良青霉中,而且呈单拷贝。转化过程中影响遗传转化效率因素的研究结果表明在乙酰丁香酮浓度为畉翟.⒐才嘌奔湮奶跫伦;首高。验证结果表明在该条件下,平均转化率可达个转化子/咦印8米;系的建立为建立更合理的固定化纤维素酶模式奠定了基础。关键词:纤维素酶;聚乙烯醇;擅卓帕#还