蜂房芽孢杆菌木聚糖酶的活性

蜂房芽孢杆菌木聚糖酶的活性

维普资讯

第2 7卷第 4期20 0 3年 8月

江西师范大学学报 (自然科学版 )J OUR NAL OF J I ANG RMAL UN V S T XINO I ER I Y

V0 . 7 No. 12 4Au 2 0 g. 0 3

文章编号：0 0—56 (0 3 0—0 1—0 10 8 2 2 0 )4 3 3 3

蜂房芽孢杆菌木聚糖酶的活性黄运红，李长生，龙中儿 (西师范大学生命科学学院，西南昌江江 3O2) 3 O7

摘要：实验研究了温度、H值和 A、 p P条件下，酶活性稳定； 、 、该 c M抑制作用，的抑制作用最强 . C

、、a M、 K c2 、

、e F3 c等几种常见金属离子对蜂 及和对木聚糖酶有

房芽孢杆菌木聚糖酶活性的影响，果表明该酶最适温度为 4结 o℃,最适 p H为 6 0在低温及 p . .. H 7 0—9 0 .对木聚糖酶有激活作用，、P c A、

关键词：蜂房芽孢杆菌；木聚糖酶；酶活性中图分类号： 9 8 O6 . 2 文献标识码： A

木聚糖酶 ( C . . . )一类以内切方式水解木聚糖分子中』—1 4一木糖苷键的酶 .造纸工业中， E 3 2 18是 9,在该酶部分替代二氧氯用于纸浆漂白，改善纸浆性能，减少漂白工艺中化学漂白剂的用量，而大大减轻环可并从境污染；食品工业中，酶水解木聚糖产生的低聚木糖具有促进人体肠道双歧杆菌增殖作用，一种具高在该是附加值的功能性低聚糖产品 .外，酶作为饲料添加剂，提高饲料的能量值和畜、对饲料的利用另该可禽率[, .此，内外都有大量关于木聚糖酶的研究报道【-J但绝大多数仅限于霉菌、线菌所产木聚糖酶 1]因 2国 3 6,放的研究，霉菌、线菌产木聚糖酶的效率低，酵周期长，而不利于工业化木聚糖酶的开发 .研究小组而放发因本

曾报道从甘蔗根部泥土样品中分离到一珠产木聚糖酶活性较高的蜂房芽孢杆菌 r并研究了它利用蔗渣发 ,酵产木聚糖酶的优化工艺条件本文报道该菌所产木聚糖酶的稳定性 . 8.

1材料与方法1 1菌种

.

蜂房芽孢杆菌 ( a/u l i, B c/s v )自行从甘蔗根部泥土样品中分离得到 ./ ae 12蔗渣木聚糖的制备【J . 9 甘蔗渣加 0 5的草酸铵 (湿润蔗渣为准 ) 8℃水浴加温 9 i抽滤，清夜 (草酸铵连续处理 3 .%以，5 0 rn, a弃用 次 )沉淀物于 6 . o℃烘干后， 4用%的氢氧化钠浸提 (氧化钠用量以浸没沉淀为度 ) 4氢，0℃保温 1抽滤 . 6h后

取滤液， 9%乙酸调 p值至 55然后加入 9%乙醇 (量为氢氧化钠用量的一半 )立即出现木聚糖沉用 9 H ., 5用，淀 .木聚糖的乙醇悬浮液置 4 o冷却 2 5h 60 0rm离心 3 i,木聚糖沉淀 . 9%乙醇洗沉淀物两将 C ., 0 p 0r n获 a用 5次，干后得深棕色固体，为蔗渣木聚糖粗提物 .烘即 13木聚椭 .酶液的制备制备方法参照文献 (] 8. 称取适量木聚糖粗提物加入 0. lL N O 5mo a H溶液中，热使之溶解，醋酸调 p最后加入 0 2mo L/加用 H, . l /的醋酸缓冲液稀释，木聚糖终浓度为 0 5 .使 .% 1 5介质条件对木聚糖酶活性的影响 . 1 5 1温度对木聚糖酶活性的影响 ..收稿日期：0 3—0 20 3一O l作者简介：运红 ( 99一 )男，西波阳人，教，要从事生化工程教学与研究 .黄 17,江助主

,

1 4 0.%木聚糖溶液的配制 . 5

( )别于不同温度条件下测定同一木聚糖酶活性，木聚糖酶活性 1分使

蜂房芽孢杆菌木聚糖酶的活性

维普资讯

34 1

江西师范大学学报 (自然科学版 )

20血 03

加∞舳∞加

最高的温度即为最适温度 .2将木聚糖酶液在不同的温度下分别保温 3 n然后在最适温度条件下测定 () 0 mi,剩余酶活性 .

15. p . 2 H值对木聚糖酶活性的影响 ( )别于不同 p 1分 H条件下测定同一木聚糖酶活性，木聚糖酶活性使最高的 p即为最适 p ()木聚糖酶用不同 p H H.2将 H柠檬酸缓冲液 ( H>8时用甘氨酸一氢氧化钠缓冲液 ) p预保温 8h回调至最适 p在最适温度和最适 p的底物条件下测

定剩余酶活性 ., H, H15.金属离子对木聚糖酶活性的影响在木聚糖溶液中分别加入一定浓度的 A3 . 3 l、、、 a+、 K C2

M、 2 F 3 Mn、 e和 c 2子 ( u离以硫酸盐的形式加入 )使其终浓度分别为 0.0 o/, 0 1m lL和 0 0 o/,℃保 . 1m lL 4温 2h然后在最适温度和最适 p的底物条件下测定剩余酶活性 ., H 16木聚糖酶活性测定 .按照 Mie G. .1的方法，体操作如下： 0 5m lr L[ J l 0具取 . L适当稀释的酶液加入 0 2m . L0 5 .%木聚糖溶液中，一

定温度下 (性测定时的酶水解温度及底物 p值根据实验需要而变化 )解 3 n加入 2 5 m N活 H酶 0mi, . L D S试

剂，水浴 5 r n用 3 5一二硝基水杨酸比色定糖法 ( N沸 i, a, D S法 )定还原糖 (测以木糖计 )以 10℃灭活酶液作， 0对照 .活力单位定义为：分钟水解木聚糖形成相当 1 z木糖的还原糖所需的酶量，酶每/ g即^ r.

木聚糖酶活力单位=

[木糖/m腭 ( L酶液· i),中 N为酶液稀释倍数；为酶解溶液中木糖 mn]其 G

的含量 ( ) O 5为吸取酶的数量 ( L;0为酶解时间 ( i) ;. m )3 mn .

2结果与讨论2 1酶作用最适温度 .

不同温度条件下木聚糖酶的活性如图 1示 .着温度的升高，活性提高；温度达到 4℃时，活所随酶当 o酶性最大，提高温度，活性则迅速下降 .明该酶最适温度为 4℃,和其它放线菌和丝状真菌所产木聚再酶说 o这

糖酶的最适温度有所不同，它们通常在 5 o℃左右 L2. 1J较低的最适温度通常对酶的产业化应用有利，表明，这本研究所产的木聚糖酶更有产业化开发前景 .

2 2酶的热稳定性 .不同温度条件下木聚糖酶的稳定性如图 2所示 .低温条件下，酶活性稳定，高温度则导致酶失活，在该提这提示该酶在分离纯化、运过程中应尽量降低操作环境温度，储以保持酶的活性 .

一

掣！} g蠢窝罂‘

!} g

蠢

罂

1 0

20

30

40

50

60

7 0

温度( )。 c

温度 ( )“ C

图 1温度对木聚糖酶活性的影响

图 2木聚糖酶的热稳定性

2 3酶的最适 p . H值溶液 p H影响酶的解离状态，而影响酶的活性 .同 p值条件下木聚糖酶活性如图 3所示 .溶液 p 从不 H随 H的变化，活性呈钟形曲线变化，中酶活性最高的介质 p条件为 6 0即酶的最适 p为 6 0酶其 H ., H ..

24酶的 p . H稳定性如图 4所示，酶在 p .该 H 7 0—9 0条件下活性稳定，介质 p .而 H值过高或过低都导致木聚糖酶活性降低 .

蜂房芽孢杆菌木聚糖酶的活性

维普资讯

第 4期

黄运红，:房芽孢杆菌木聚糖酶的活性等蜂

35 l

掣蜒落智霉

、 -一

掣！ i g嚣靛

图3 p H值对木聚糖酶活性的影响

图 4木聚糖酶的 p H稳定性

2 5金属离子对酶活的影响 .以不加任何离子的木聚糖酶活性为 10 0%计，同金属离子 l0不 2

对酶活的影响如图 5所示 .知，实验所用的离子中， E、0 10可在 c 0M g 2、

Mn木聚糖酶有激活作用， u、 2对 c2

、 n和 F 3木 8 z2 e对 0

聚糖酶活有抑制作用，中 c2其 a的激活作用最强，u C2的抑制作蔷 6 0用较强； K对酶活性的影响则取决于离子的浓度：而 当其浓度由量 4 0低而高变化 ( .0 o L- . 1to/ ),由激活作用变为抑 2 0 0 1r l - 0 LL时 K n/ -￣ o 0制作用，机理有待进一步研究 .其参考文献： 0 A”Z K a M F u I n C2 M n v CZ o

图 5金属离子对木聚糖酶活性的影响

[] 1朱静，自正 .生物产生的木聚糖酶的功能和应用[]生物工程学报，96 1()35严微 J. 1,24: . 9 7[]文辉，秀萍，文洁， .生物木聚糖酶研究进展及应用前景[]微生物学通报， O, () 17 2怀何郭等微 J. 2 O2 2: 0 7 3【] h C i lh, hnJn i, nT e agP r ct na dcaat z o f y ns f mtcoem 3 C￣ hn—s m C e 一[ I s

—yn .ui ai n hrc f￣ no l ae r r hdr a￣ a nA i f o e i ax a o ilogsch r epou tn【J E oloacai rd co J . I i d i adM coi eho g,19, 19 . n ir a Tc nl y 97 2:1 bl o

a mfr y t o x- u

【J uo yS an8 D n r fd P 'ctnadca c rao ll lexaa o l tncs 4 nt gI叽，o Ca o . mfao r t itn f la an l s fm se, ye T h M l L wr i i n h a ez i i o a k i y n e r tplEI y a d M c o il e h oo y 9 7, 1 1 1 Il z n i rba T c n l g,1 9 2: 6 .

hp玎 7[] j lTA J . Ds

[]瑞明，迅，少亭， .曲霉产木聚糖酶发酵条件的研究[]工业微生物，O03()5 . 5毕孙任等黑 J. 20,0 1: 3[]庆义，效忠， 6高王毕瑞明， .霉菌发酵麦草产木聚糖酶的实验研究[]工业微生物， 0,i3:6等链 J. 2 13( )3 . 0 []黄运红，中儿，素珍， .聚糖酶高产微生物的筛选与鉴定[]江西师范大学学报 ( 7龙李等木 J.自然科学版 )2O, ()25, 22 3:4 . O 6[]建辉，中儿， 8夏龙黄运红， .房芽孢杆菌利用蔗渣发酵产木聚糖酶的研究[]江西师范大学学报 (等蜂 J.自然科学版 )20,,032 ( ):0 71 8.

[]周世宁，勇军， 9陆杜杨 .木聚糖降解菌的筛选和木聚糖酶性质的研究[]中山大学学报 ( J.自然科学版 )19, ()9 .,96 3 1:1 5 【0 i r . s od i s i l i r gn f dt m ao dc gs a[] A a Oe 993:2 . 1JMl GL Ue f it ac i a d e eto e ri tnor ui grJ. nl l l e nr lyc c a o r e n i fe n u m,15,14 6

HUAN Yu G n— h n o g, U h n C a g— s e g hn, L ONG h n Z o g— e r( 0 ee0 i c ne,J cⅡg fLf Si c￣ i e e∞ N r l nv￣i,N n lI 3 07 Of a oma U ie t adag3 0

2, i ) y I n Absr c s Th fe t ft mp r t r, pH au f s l to nd mea o s,s c s AI t a t: e e cs o e e a u e v l e o o u i n a tl in u h a 3M n , 2.

,

Z 2 n

,

K,a, d, c2 M

n a d Cu2,o h c ii fx ln e fo Ba// /e I t id I a h w a 1 pi 1lt一 n t e a tvt o y a a r m c/￣sa v iWe' ud e y s￣s t s s o e t t e o t I咖 W d h n Ia.

e a e a H a e f rx l e r a t I 0 C p r mr d p v u o ya s e ci n We ' 4 o a d pH 0 r s e t e y a d t a h n y l t i a tb e n l n o C n 6 ep c v l . i n tt e e z ie a i t W h T c v y s s l a

w t i H 0~ 9. tlwe e e r t r i n p 7. h 0 a o r t mp a u e.

, Mg, Mn s o e c sv i u 2 h w d i iie wh l C 2 n e

,

A,Z 2 a d F 3 P n n e

s o e hb tr e t o ya￣ h d i ii y e c s n x l w n o f n

ati . c vt i y

Ke o d: a/u he;ny t t;y n e y w r s B c/sa, ezmeai y x l a / i c v i as

(任编辑：显亮 )责刘