海洋,是一个充满宝藏的地方,海洋里面所蕴藏的资源也是非常丰富的,这些资源如果可以得到合理的开发和利用,那么对于农业的发展也是很有帮助的。
1 材料和方法 1.1.1 菌种 样品采集于威海近海海域,利用CMC平板划线法进行分离纯化获得;进行固定化酶的菌株来源于实验室已有的海洋细菌资源库。 1.1.2 培养基 2216E海洋细菌培养基;初筛培养基:含羧甲基纤维素钠(CMC-Na);发酵培养基:其基本成分和初筛培养基大致相同,区别是不含琼脂;LB培养基:蛋白胨5.00 g,NaCl 0.10 g;酵母粉1.00 g,柠檬酸铁0.01 g,KCl 0.70 g,MgS04·7H20 6.30 g,MgCl2·6H20 4.20 g ,CaCl2·2H2O 1.30 g,NaHCO3 0.20 g,蒸馏水1 000 mL,pH为7.6~8.0。 1.2 试剂和仪器 0.5%羧甲基纤维素钠、DNS试剂、戊二醛、壳聚糖;紫外分光光度计(上海第三分析仪厂),摇床(上海福玛实验设备有限公司)。 1.3 纤维素酶产生茵的筛选方法 采用刚果红染色鉴定法:在培养基上涂抹刚果红染液以后,一段时间后,选择红色退去的区域的细菌作为初筛菌种,通过划线分离法,得到单菌落。。 1.4 发酵产酶试验 将划线分离得到的单菌落由斜面接到100 mL(250 mL三角瓶)液体发酵培养基中,于28℃、180 r/min培养24 h,制成种子液。然后按5.0%的接种量将种子液加到100 mL(250 mL三角瓶)相应液体培养基中,于28℃、180 r/min条件下进行产酶试验,定时取样,4 000 r/min离心10 min后测定发酵液中的酶活力。 1.5 纤维素酶的固定化 取适量的的壳聚糖加入一定浓度的戊二醛溶液中,室温下搅拌2 h,4℃过夜;离心去上清,水洗2~3次洗去残余的戊二醛;在交联后的壳聚糖中加入纤维素酶液适量,室温下搅拌1.5 h,于4℃冰箱中静置过夜;然后将游离酶洗掉,剩下的即为固定化酶。 1.6 纤维素酶活力的测定 ①葡萄糖标准曲线的绘制:配制7个浓度系列的标准溶液,采用3,5一二硝基水杨酸比色定糖法,测定反应液中葡萄糖含量。以葡萄糖含量为横坐标,以对应的光密度为纵坐标,绘制葡萄糖标准曲线。 ②取l mL羧甲基纤维素钠于试管中,加入稀释的游离酶l mL或一定量的固定化酶(0.10~0.50 g),50℃水浴反应30 min,加3 mLDNS混匀,沸水浴10 min,取出冷却到室温后加蒸馏水至25 mL,混合均匀后在540 nm处测吸光光度值(D540 nm)。 1.7 固定化的纤维素酶的性质测定 在不同的戊二醛浓度条件下,测定对酶活性的影响。
2 结果与分析 2.1 菌株鉴定 经过克隆测序分析,该菌为Microbulbifer。 2.2 培养时间对细菌的生长及其产酶的影响 检测实验菌株在28℃的生长及产酶情况:实验观察到该菌株的生长周期比较长,主要是稳定期的时间较长;而在对数生长期到稳定期的前期,细菌产生比较多的纤维素酶;到达稳定期以后,纤维素酶基本的产量基本保持稳定。 2.3 戊二醛浓度对固定化酶的酶活性的影响 分别称取6份0.50 g的壳聚糖,加入到4 mL的浓度分别为1.0%~6.0%的戊二醛中,参照之前的步骤得到固定化酶,检测其酶的活性。由结果可知随戊二醛浓度增大固定化酶的酶活力先增大减小,当戊二醛浓度高于3.0%时,酶活力显著下降。所以在上述的试验条件下,3.0%戊二醛浓度可以让壳聚糖分子上的氨基全部发生交联,此时,固定化酶的活力达到最高。另一方面因为戊二醛能够使蛋白质变性,浓度太大会使酶变性而使得活力下降。