饲用木聚糖酶的酶学性质研究

dbmdd 广东溢多利生物科技股份有限公司 2016-12-22 08:03:00

  木聚糖酶(xylanase)是指可将木聚糖降解成低聚糖和木糖的一组酶的总称,主要包括外切β-1,4-木聚糖酶、内切β-1,4-木聚糖酶和β-木聚糖酶。木聚糖酶在饲料、食品、造纸、纺织、医药及能源等领域有着广泛的应用。作为饲用酶制剂,木聚糖酶可以有效消除木聚糖的抗营养作用,促进畜禽对粗饲料的消化吸收;作为新型的纸浆漂白助剂,木聚糖酶能降低漂白用氯,解决纸浆工业中的环境污染问题;木聚糖酶水解植物中的半纤维素,形成的戊糖进一步用于生产木糖醇、酒精、有机酸等产品,在可再生资源生物转化利用中具有重要作用。

  本实验室前期筛选得到了一株高效降解木聚糖的菌株,本次试验将对该菌株固体发酵产的木聚糖酶进行酶学性质的研究,包括最适反应pH、pH稳定性、最适反应温度、热稳定性及耐受胃蛋白酶胰蛋白酶的能力等进行了测定,以期对该木聚糖酶有更为深入的认识,对该木聚糖酶的应用有一定的指导作用。

  1 材料与方法

  1.1 木聚糖酶由本实验室固体发酵获得。

  1.2 试剂

  燕麦木聚糖(X0627)、胃蛋白酶(P7000)、胰酶(T1005)均购自sigma公司。DNS试剂参见GB/T 23874-2009中DNS的配置方法。其余试剂为分析纯。

  1.3 酶活测定方法

  采用DNS分光光度法测定,具体方法参见GB/T 23874-2009。酶活定义:在37℃、pH为5.50的条件下,每分钟从浓度为5 mg/mL的木聚糖溶液中降解释放1 μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位U。

  2 试验设计

  2.1 木聚糖酶的最适反应pH

  分别用0.1 mol/L的不同pH(2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、8.0)的缓冲液(pH≤8.0的用磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲液,pH>8.0的用甘氨酸-氢氧化钠缓冲液)配制木聚糖底物,按国标测定酶活,以酶活最高者为100%,在其他条件下的酶活占最高酶活的百分数即为在此pH条件下的相对酶活。

  2.2 木聚糖酶的pH稳定性

  取等量酶液分别加入等量的上述不同pH(2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、9.0)的缓冲液,混匀后,在37℃水浴保温4 h,冰水浴冷却后按国标测定酶活。以酶活最高者为100%。

  2.3 木聚糖酶的最适反应温度

  用最适pH的缓冲液配置溶液,在30、40、45、50、55、60、65和70℃不同的温度下反应,按国标法测定酶活。以酶活最高的温度为最适反应温度。

  2.4 木聚糖酶的热稳定性

  用最适pH的缓冲液配置溶液,在50、55、60℃不同的温度下处理10、20、40、60、80、100、120 min,按国标法测定酶活。以未处理酶的酶活为100%。

  2.5 胃蛋白酶和胰酶对木聚糖酶活性的影响

  在0.5 mL木聚糖酶溶液中,分别加入0.5 mL浓度为0.01 mg/mL的胃蛋白酶溶液(用pH2.0,浓度为0.01 mol/L的HCl溶液配置)和0.5mL浓度为0.2 mg/mL胰酶(用pH7.0,浓度为0.1 mol/L的磷酸二氢钾缓冲液配置),在37℃水浴分别处理30、60、90 min,按国标法测定酶活。以未处理酶的酶活为100%。

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