变异菌株和野生型菌株的纤维素酶活力比较

更新于 2026年10月10日 版权声明
2.变异菌株和野生型菌株的纤维素酶活力比较

1)固体曲

在稻草粉固体培养基上,与野生菌株比较,EA3-867,尤其是N2-78的菌丝生长差,孢子形成慢而少。比较不同菌株在稻草粉麸皮固体培养基上生长3天的酶活力表明(见表2),变异株比野生型菌株,无论是CMC酶解活力,滤纸酶解活力、棉花糖化活力均有不同程度的提高,其中以CMC酶解活力增加最多(2~3倍),其次是滤纸酶解活力(震荡法,1倍多),静止法测定的滤纸糖和棉花糖增加量较少;可溶性蛋白质略有增加。从两株野生型菌株来看,木-3的CMC活力低于AS 3.3002,但滤纸活力和棉花糖均高于AS 3.3002,可能暗示木-3的C1酶活力高于AS 3.3002,两株变异菌株中,N2-78的纤维素酶对各种底物的酶解活力和可溶性蛋白质含量都比EA3-867的要高。

图示

图1 菌落形态(在合成琼脂平板上30℃培养4天)

(a)AS3.3002;(b)EA3-867;(c)木-3;(d)N2-78

图示

图2 孢子及菌丝的电子显微镜照片

(a)AS3.3002的孢子及菌丝形态(4800×);(b)EA3-867的孢子形态(4800×);(c)木-3的孢子形态(4 800×);(d)N2-78的孢子形态(4 800×)

表1 AS 3.3002、EA3-867、木-3和N2-78的形态比较*

图示

*培养在马铃薯、葡萄糖琼脂平板培养基上。

表2 四株菌的固体曲纤维素酶活力比较*

图示

*培养基:见正文。
**滤纸膨胀软化为+;滤纸破碎断裂,但仍成形为++;滤纸完全崩溃,呈糊状为+++。⊥代表滤纸崩溃程度比“+”差。

2)液体曲(摇瓶)

四株菌株震荡培养60小时,培养滤液在外观上有明显的差异,AS 3.3002呈淡黄色,木-3呈灰绿色,EA3-867呈黄色,N2-78呈清澈透明的亮黄色。在培养过程中,菌丝均结成小球,但结球形状、大小、结构都有不同。AS 3.3002、木-3和EA3-867的菌丝成球较大而松散,有时聚成条状或块状,但N2-78菌丝成球,小而紧密,成鱼籽状。

四株菌株的纤维素酶活力有明显差异。AS3.3002和木-3经诱变后,纤维素酶对各种底物的酶解活力都大幅度增长(见表3)。其中以N2-78的活力最高。液体曲与固体曲相比,野生型菌株各项纤维素酶活力都低于固体曲酶液的活力,而变异株均明显高于固体曲酶液的活力,故变异株在液体培养中活力提高倍数均比固体培养物中高得多。摇瓶中N2-78生长60小时,与同样培养的木-3相比,CMC活力,滤纸糖(震荡法)增加10多倍;滤纸糖(静止法)和棉花糖也分别增加了7倍多和6倍。本液体培养条件可能更适合这二株变异株(尤其是N2-78)产生纤维素酶。此外,在培养滤液中还测定得到较高的果胶酶、半纤维素酶,一定的淀粉酶活力,以及少量的蛋白酶活力。果胶酶活力在变异株中也有所提高,其余几种酶都略有减少。

3)酶制剂(https://www.daowen.com)

生长3天的固体曲制成丙酮粉。各种酶活力测定的结果列于表4。变异菌株中纤维素酶活力增加的情况基本上同固体曲类似。CMC糖化力、CMC液化力,滤纸糖(震荡法)增加较多,滤纸糖(静止法)和棉花糖增加较少。由四株菌制成的酶制剂中,N2-78各项纤维素酶活力仍为最高。

诱变后,除纤维素酶活力显著提高外,可溶性蛋白、果胶酶和半纤维素酶也有一定增加,但淀粉酶和蛋白酶,同液体曲一样,由变异株制成的酶制剂中,活力都减低。

由变异株制成的固体曲、液体曲和酶制剂中,各种酶活力与原始菌株比较如表5所示。

由EA3-867和N2-78菌株制成的固体曲酶制剂与Onozuka R-10纤维素酶制剂,在相同条件下进行各种活力比较,结果如表6所示。除果胶酶活力外,其他纤维素酶活力,由EA3-867和N2-78菌株制成的固体曲酶制剂均高于Onozuka R-10。

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