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纺织用纤维素酶、果胶酶高产菌株选育与固态发酵及其应用

来源:王龙英,费笛波,皮雄娥 发布时间:2011年01月21日
生物酶是对环境友好的生物催化剂[1],广泛应用于纺织工业。纤维素酶可以使纯棉织物柔软,具有整理、抛光整理,减量处理等功效[2,3]。但是,仅用单一纤维素酶已不能满足纺织后整理工业发展的需要。开发和生产新型复合型面料如亚麻、棉麻、竹棉等织物,需要用纤维素酶部分降解棉纤维,而果胶酶可有效地催化分解亚麻、竹棉中非纤维物质,与纤维素酶混合使用可产生很好的协同效应,进而提高复合型纺织物的服用性能。国内外对纤维素酶深层液体发酵研究较多,但液体深层发酵酶系单一,发酵成本高。本文研究的黑曲酶T-68 菌株经诱变选育,获得一株产复合酶活力较高菌株,具有产纤维素酶和果胶酶的能力,经发酵工艺优化,在复合型纺织物后整理中具有较大的应用价值。1 材料与方法1.1 材料菌种为黑曲酶(Aspegillus higer)T-68,由本实验室保藏。斜面培养基:20%土豆,1%果胶培养基;分离培养基同试管斜面培养基;发酵培养基:麸皮5 g,稻草粉5 g,橘皮粉1g,硫酸铵0.5%,物料与所加水体积比为1 : 1. 2,pH 5.5。布料为白色棉麻织物1.2 酶活测定1.2.1 悬浮液制备取T-68 新鲜培养好的试管斜面菌株,用10ml 生理盐水洗下孢子,倒入盛有玻璃珠的三角瓶中,振荡制成106 cfu / ml 孢子悬浮液。1.2.2 紫外诱变处理将制成的孢子悬浮液,置于15 W 紫外灯下30 cm 处分别照射不同时间,然后将处理后的悬浮液按梯度逐一稀释涂布于平皿培养基上,在30℃下培养4 ~ 5 d,挑菌供筛选[4]。1.2.3 变异菌的筛选从分离培养基上挑选形态变异,透明圈相对较大的菌落,分别接到斜面培养基上培养,制成斜面孢子悬浮液接种1 ml 于基础产酶培养基中,搅拌均匀后置于30℃恒温培养4 d,通过测定酶活力大小进行复筛,从中挑选高产菌株。1.2.4 存活率与致死率计算将培养4 ~ 5 d 后平皿取
出,进行细胞菌落计数,计算出对照样品1 ml 菌液中活菌数存活率和致死率的计算公式。存活率=处理后1 ml 菌液中的活菌数/对照1 ml 菌液中的活菌数× 100%致死率=(1 - 存活率)× 100%1.2.5 粗酶液制备将发酵产物于40℃烘干并粉碎制得固体酶粉,称取2.0 g 酶粉在20 倍缓冲液中40℃浸提30 min,过滤得粗酶液,经适当稀释后测定其酶活力。1.2.6 测定方法滤纸糖酶活(Fpase)测定:参照文献[5],[6]DNS 法。1 ml 适当稀释的待测酶液加入1 ml0.05 mol / L 柠檬酸盐的缓冲液(pH 5. 0)和1 条1cm× 6 cm 新华一号滤纸剪成8 小片50℃酶解1h,加DNS 试剂3 ml 置沸水浴中7 min 显色测还原糖,扣除空白后计算酶的活力。酶活力单位(u / g):在50℃ 和pH 5. 0 条件下水解生成1μmol 还原糖所需的酶量定义为1个酶活力单位。果胶酶活测定:参照文献[7]进行。1.3 棉麻织物处理1.3.1 退浆流程

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