低聚合度木聚糖对木聚糖酶合成的影响

研究了木聚糖的聚合度和添加黄豆粉对里氏木霉合成木聚糖酶的影响,并以纯化木聚糖酶水解木聚糖。研究结果表明:木聚糖经酶水解后平均聚合度降低54%,戊聚糖含量为75.4%。采用低聚合度木聚糖为底物碳源和添加黄豆粉都可提高产酶效果。以12g/L低聚合度木聚糖添加2g/L黄豆粉,培养3d后木聚糖酶活力可达到113IU/mL,提高49.3%。通过对木聚糖酶进行纯化处理可以有效除去β 木糖苷酶。以体积分数10%的木聚糖酶水解35g/L木聚糖3h后,低聚木糖得率达到35.5%,而木糖得率仅为1.5%,低聚木糖与总糖的比值达到95.8%,随着酶解时间的延长,低聚木糖不会被降解。     

木聚糖酶最适pH值的研究

研究了以里氏木霉RutC - 3 0合成的木聚糖酶的最适pH值范围。结果表明 ,内切—木聚糖酶的最适pH值范围在 4.0～ 5 .0之间 ,β—木糖苷酶的最适pH值范围在 3 .0～ 4.0之间。研究还表明 ,与内切—木聚糖酶相比 ,pH值对β—木糖苷酶的影响更大。当pH值为 4.0时 ,酶水解总糖得率最高 ,适于制备木糖 ,而当pH值为 5 .0～ 6 .0时 ,较适于制备木低聚糖。     

低聚合度木聚糖对木聚糖酶合成的影响

研究了木聚糖的聚合度和添加黄豆粉对里氏木霉合成木聚糖酶的影响，并以纯化木聚糖酶水解木聚糖。研究结果表明：木聚糖经酶水解后平均聚合度降低54％，戊聚糖含量为75．4％。采用低聚合度木聚糖为底物碳源和添加黄豆粉都可提高产酶效果。以12g／L低聚合度木聚糖添加2g／L黄豆粉，培养3d后木聚糖酶活力可达到113IU／mL，提高49．3％。通过对木聚糖酶进行纯化处理可以有效除去β-木糖苷酶。以体积分数10％的木聚糖酶水解35g／L木聚糖3h后，低聚木糖得率达到35．5％，而木糖得率仅为1．5％，低聚木糖与总糖的比值达到95．8％，随着酶解时间的延长，低聚木糖不会被降解。     

低聚木糖生产用木聚糖酶的选择性合成

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、碳氮比对木聚糖酶酶系组成的影响.低分子量组分较多的木聚糖有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成,酶解产物中低聚木糖的含量较高(80.70%).低碳氮比有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成,抑制外切-β-木糖苷酶的合成.以低分子量较多的木聚糖(7g/L)为碳源,降低培养基的碳氮比为4.0,调控培养60h,用该木聚糖酶酶解粗木聚糖,产物中低聚木糖占总糖的86.32%.     

培养基成分对里氏木霉合成木聚糖酶的影响

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、氮源和碳氮比对木聚糖酶合成的影响.结果表明粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源有利于木聚糖酶的合成,碳源中随着亚硫酸盐纸浆含量的增多,合成的木聚糖酶活先上升后下降,当碳源为粗木聚糖(5g/L)与亚硫酸盐纸浆(2g/L)的混合物时,木聚糖酶活最高,与单独用7g/L的粗木聚糖为碳源相比,木聚糖酶活提高了56.66%.混合氮源的产酶效果比单一氮源的产酶效果好,其中尿素、蛋白胨和酵母浸膏按一定的比例混合作为氮源产酶效果最好,木聚糖酶活达138.56 IU/mL,单一氮源中有机氮源产酶效果比无机氮源稍好.随着碳氮比的增加,木聚糖酶活值先上升后下降,以粗木聚糖为碳源,里氏木霉合成木聚糖酶的较适碳氮比为7.2左右.     

-木糖苷酶的分离纯化、酶学性质及水解机理研究

通过硫酸铵沉淀、超滤脱盐、离子交换层析、凝胶过滤层析等手段,从里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30木聚糖酶粗酶液中分离纯化得到分子质量110.8 ku、比活力为61.99 IU/mg的电泳纯β-木糖苷酶。酶学性质研究结果表明:该酶反应以温度60 ℃、pH值3.5为宜,在60 ℃以下、pH值3.0～8.0酶活性稳定,且该酶作用于对硝基苯基-β-D-木糖苷的K_m值和V_max值分别为0.29 μmol/mL和169.99 IU/mg。酶水解机理研究结果表明,该酶从低聚木糖的非还原性末端切断β-1,4-糖苷键释放出木糖,其最适作用底物是短链的低聚木糖,随着低聚木糖碳链的增长,酶作用效率逐渐下降,而对木聚糖几乎不降解。     

云芝木聚糖酶的培养和Tween80对其产酶的促进作用

本文研究了不同碳源和吐温80（Tween80）对云芝木聚糖酶产醇的影响，当以1％滤纸为碳源时，木聚精酶活最高可达11U／mL，用微晶纤维素为碳源时也能产生很高的木聚精酶．而以1％木聚糖为碳源时，只能产生很低的木聚精酶活．Tween80对木聚糖酶的产生具有明显的促进作用，分别可达3倍（微晶纤维素为碳原）和30％以上（滤纸为碳源），这主要由于Tween80能促进木糖耷醉的分泌，提高胞外木糖苷酶的活性。     

β-葡萄糖苷酶的发酵工艺优化及在木糖渣酶水解中的应用

木糖渣有较高的纤维素含量,可以用作诱导产生β-葡萄糖苷酶的碳源。本文以木糖渣为诱导碳源,优化了黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶的工艺。首先利用Plackett-Burman实验设计在6个因素中筛选出了影响产酶的主要因素,分别为麦麸、硫酸铵、硝酸钠。在筛选基础上,利用三因素五水平的中心组合对3个因素进行了进一步的优化,并用响应优化器得到了产酶的最佳条件麦麸、硫酸铵、硝酸钠的浓度分别为26.7g/L、10.0g/L、10.0g/L,在得到的最佳条件下,酶活可以达到15.0IU/mL。对拟合模型进行了方差分析,结果表明模型的R²值为92.12%,P值为0,模型拟合较好,可以对实验结果进行预测。以木糖渣为底物,用诱导制备的复配酶液验证了其水解效率,结果表明当里氏木霉粗酶液与黑曲霉粗酶液1：1复配时,酶水解效率为里氏木霉粗酶液的4倍。     

超滤分离里氏木霉木聚糖酶的研究

研究了进料速度、操作压力、木聚糖酶活大小对内切-β-木聚糖酶和β-木糖苷酶超滤分离的影响。结果表明,用超滤的方法可以将内切-β-木聚糖酶和β-木糖苷酶很好地分离,内切-β-木聚糖酶活的收率随着进料速度的提高而增加,当进料速度从 300mL/min 提高到 450 mL/min 时,内切-β-木聚糖酶活的收率从 79.21%提高到 91.35%;内切-β-木聚糖酶活的收率随着操作压力的提高而降低,当操作压力从 4 kPa 提高到15 kPa 时,内切-β-木聚糖酶活的收率从 89.91%下降到 66.48%,而且操作压力越大越容易阻塞超滤膜;内切-β-木聚糖酶活的收率随着酶活的降低而增加,当总木聚糖酶活一定时,木聚糖酶活从 45.18 IU/mL 下降到 22.59 IU/mL 时,内切-β-木聚糖酶活的收率从 82.63%提高到 89.91%,木聚糖酶活较低时,酶液的体积增大,超滤时间过长,也会导致内切-β-木聚糖酶活收率降低。因此,在木聚糖酶活较低的情况下(酶活为22.59 IU/mL),温度为 25℃时,内切-β-木聚糖酶和β-木糖苷酶的适宜的分离条件为:压力为 4 kPa,进料速度为 450 mL/min,内切-β-木聚糖酶活的收率为 91.35%。     

黑曲霉诱变产酶活性与稻壳中木聚糖定向酶解的研究

采用紫外线照射诱变黑曲霉,筛选出低纤维素酶活的木聚糖酶高产菌株,研究了最优诱变条件,分析了诱变后黑曲霉产木聚糖酶的活性,测定了木聚糖酶对温度和pH值的稳定性。并初步探讨了木聚糖浓度、加酶量对酶解的影响。结果表明,最优诱变条件为:紫外照射功率40 W、照射距离28 cm、诱变时间2.5 min;黑曲霉产木聚糖酶的最适温度为50℃、最适pH值为4.2。木聚糖浓度对木聚糖的酶解没有影响,加酶量对木聚糖的酶解有一定影响;在木聚糖浓度为30 g.L-1、加酶量为2%~5%时,酶解效果较好。     

Enzymatic saccharification of canola meal

For the enzymatic saccharification of canola meal by enzyme preparations from Trichoderma reesei as well as by commercially available hemicellulase and multienzyme preparations, a pretreatment consisting of autoclaving is necessary. These enzyme preparations hydrolysed over 20% (w/w) of pretreated canola meal, which constitutes over 70% saccharification of the total polysaccharides present in canola meal. The results show that saccharification of canola meal is mainly brought about by hemicellulases capable of degrading arabinogalactan, arabinoglucan, galactan and galactomannan, while cellulases and xylanases play a minor role. These hemicellulases were found to be more stable at 50°C than cellulases or xylanases. This pretreatment also released water-soluble polysaccharides consisting mainly of arabinose and glucose. Trichoderma reesei was unable to produce enzymes capable of hydrolysing this polysaccharide when cultivated on canola meal as substrate.     

绿色木霉木聚糖酶在燕麦木聚糖上的亲和吸附和解析

研究了液相环境对绿色木霉木聚糖酶在水不溶性燕麦木聚糖上的亲和吸附及木聚糖酶―木聚糖复合体的解吸的影响。结果表明,燕麦木聚糖对木聚糖酶的亲和吸附作用主要依赖于它们之间的静电作用和氢键作用,疏水作用对吸附没有贡献。以pH3.0的柠檬酸―柠檬酸钠缓冲溶液为吸附体系的液相时,每克燕麦木聚糖的最大吸附容量为77IU的木聚糖酶。用含0.025mol/LNaCl、pH为7.0的柠檬酸―磷酸氢二钠缓冲溶液作为洗脱液,能将96%的被吸附的木聚糖酶洗脱下来,此时木聚糖酶活回收率为74.3%。     

回转条件下微生物产酶表征

选定3株高产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶的细菌(枯草芽孢杆菌)、放线菌(链霉菌)和丝状真菌(里氏木霉)作为模式菌株,研究了在回转条件下单独发酵产酶及混合培养产酶过程及能力。结果表明,枯草芽孢杆菌、链霉菌和里氏木霉在pH值6.0～7.9之间都可生长。在回转条件下发酵30d,枯草芽孢杆菌维持一定产淀粉酶和蛋白酶能力;链霉菌能够产少量的蛋白酶和淀粉酶;里氏木霉除了具有一定的产纤维素酶能力外,也能产少量的蛋白酶和淀粉酶。将3株菌进行分步混合培养,发酵过程中均能保持较高的淀粉酶活力和蛋白酶活力,在20d和30d的发酵液中检测不到纤维素酶活力。     

Über die Herstellung von Cellulasen und die enzymatische Spaltung von Cellulose

Production of cellulases and enzymatic cleavage of cellulose . Recent work on production of cellulolytic enzymes and on enzymatic degradation of cellulose is described. For optimum enzyme production by Trichoderma reesei under carefully balanced growth conditions, cellulose levels as high as 2% may be employed. Nitrogen deficit may be economically avoided by adding organic nitrogen in the form of distiller's spent grain and dried ground T. reesei cell mass. Semicontinuous production has been shown to offer further special advantages. Cellulase activity may be directly monitored automatically in a computer-controlled pilot fermentation system. Xylitol and furfural process wastes have been shown to be suitable substrates for cellulase, requiring little or no costly pretreatment. The rate of cellulose hydrolysis is considerably increased by combined use of T. reesei and cellobiase active microorganisms such as Aspergillus phoenicia.     

里氏木酶利用预处理小麦秆生产纤维素酶的应用研究

为了降低里氏木霉生产纤维素酶的成本,研究了小麦秸秆经白腐菌和酸处理后主要成分如纤维素、木聚糖、木质素含量的变化,采用正交实验考察了里氏木霉菌发酵小麦秆生产纤维素酶的最佳条件,研究得到的最佳条件为:小麦秆∶麸皮=2∶3,培养温度30℃,起始pH 5.0,发酵时间48 h。通过对正交实验条件的优化,发酵液滤纸酶活(FPA)为6.11 IU.mL-1,羧甲基纤维素酶活(CMCase)为29.11 IU.mL-1,纤维二糖酶活(CBA)为16.11 IU.mL-1。和原工艺相比FPA、CMCase和CBA分别提高了30.78%、26.82%和37.11%。     

麸皮对里氏木霉Rut C-30产 纤维素酶的促进作用

本研究尝试通过里氏木霉Rut C-30添加适量的麸皮以及利用实验设计软件Design-Expert寻找适宜的麸皮与微晶纤维素的配比来研究麸皮对里氏木霉Rut C-30产纤维素酶的影响.结果表明,适当的麸皮添加量能够促进纤维素酶的生产;通过二元二次正交旋转组合设计,确定了微晶纤维素添加量和麸皮添加量分别为12.23和23.50 g/L的优化产酶条件.此条件下,在250 mL摇瓶中滤纸酶活达到6.383 FPIU/mL,得率系数为521.913 FPIU/g;在.5 L发酵罐中,滤纸酶活为6.80 FPIU/mL,得率系数为556.582 FPIU/g.相比于优化前,优化后摇瓶实验和发酵罐实验中滤纸酶活分别提高了14.24%和1.403%.而纤维素酶的得率系数却分别降低了6.584%和4.005%.分别以酸解杨木残渣和蒸汽爆破杨木浆替代微晶纤维素作为碳源,最终获得最高滤纸酶活1.953 FPIU/mL和1.45 FPIU/mL.     

绿液预处理玉米秸秆产纤维素酶的研究

研究了绿液预处理玉米秸秆对里氏木霉产纤维素酶的影响。通过正交试验考察3个预处理条件对玉米秸秆产纤维素酶的影响,从极差和方差分析可知,对绿液预处理玉米秸秆产纤维素酶的影响程度由大到小依次是总碱量、蒸煮温度、硫化度,最大滤纸酶活(FPA)达到2.6 IU/mL。比较在蒸煮温度140 ℃和170 ℃,总碱量4 %,硫化度0、20 %、30 % 与40 %下所产的FPA,经综合评定,在最优条件下蒸煮温度140 ℃,总碱量4 %和硫化度0时可以尽量避免原料损失的前提下,保证FPA的大小,结果表明,里氏木霉利用绿液预处理玉米秸秆来产纤维素酶是可行的。以蒸煮温度140 ℃,总碱量4 %和硫化度0的条件下绿液预处理得到的玉米秸秆为碳源,碳源浓度为12 g/L,FPA和β-葡萄糖苷酶活(β-GA)分别达到2.5 IU/mL和1.3 IU/mL,产酶周期5 d。     

Fed-batch production of cellulases using trichoderma reesei rutgers c-30

In the past ten years there has been considerable attention devoted to improving the microbial production of cellulases for their potential in saccharification of cellulosic materials. The Rut. C-30 strain of the fungus Trichoderma reesei has yielded some of the best enzyme activities and productivities reported to date. The use of fed-batch techniques has also been shown to improve enzyme productivities while maintaining or increasing enzyme activities and reducing problems associated with aeration, mixing and foaming. In this work on fed-batch production of cellulases using Rut. C-30 the effects of both the size of the substrate injection and the time between injections are examined. The results indicate an appropriate feeding policy and provide insight into the mechanism for cellulase production.     

纤维素酶的固体发酵

从来自国内外11株菌株的初步比较,筛选出酶活较高的康氏木霉N_2—78和瑞热埃木霉QM6a。对康氏木霉P_2和土曲霉3.3935所作的纤维素碳源试验中,发现木质纤维素较纯纤维素好,未经处理的木质纤维素比经处理的好。麸皮和稀土对康氏木霉P_2产酶作用影响较大,而对土曲霉3.3935则无明显的影响。