黑曲霉高产纤维素酶活突变株的筛选

研究报告

中国酿造

２００８年第９期总第１８６期６１

黑曲霉高产纤维素酶活突变株的筛选

马旭光１，张宗舟２＊，蔺海明１，刘星斌１，刘小飞２

（１．甘肃农业大学农学院，甘肃兰州７３００７０；２．天水师范学院生命科学与化学学院，甘肃天水７４１００１）

摘

要：对航空诱变的１株黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ）进行筛选，得到纤维素酶高产突变株ＺＭ－８。以玉米秸秆粉为主要碳源，经固体发

酵培养，测得其滤纸酶活力（ＦＰＡ）为１１０．２Ｕ／ｇ，纤维二糖水解酶活力（Ｃ１）为３８９．９Ｕ／ｇ，葡聚糖内切酶活力（ＣＭＣａｓｅ）为４８９．３Ｕ／ｇ，β－葡

萄糖苷酶活力（β－Ｇｌａｓｅ）为１２０８．１Ｕ／ｇ，比出发菌株分别提高了２．１倍、３．５倍、１．７倍和１．８倍。经过５次继代固体发酵实验，证明该菌株具有较好的产酶稳定性，为作物秸秆的降解奠定了基础。

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词：黑曲霉；纤维素酶；筛选

文献标识码：Ａ

文章编号：０２５４－５０７１（２００８）０９－００６１－０３

中图分类号：Ｑ９３３

ＳｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒｍｕｔａｎｔｓｗｉｔｈｈｉｇｈａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｃｅｌｌｕｌａｓｅ

ＭＡＸｕｇｕａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＺｏｎｇｚｈｏｕ２＊，ＬＩＮＨａｉｍｉｎｇ１，ＬＩＵＸｉｎｇｂｉｎ１，ＬＩＵＸｉａｏｆｅｉ２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，

ＴｉａｎｓｈｕｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｓｈｕｉ７４０１０１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｍｕｔａｎｔｓｔｒａｉｎｎａｍｅｄＺＭ－８ｗｉｔｈｈｉｇｈａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｃｅｌｌｕｌａｓｅｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒｂｙｓｐａｃｅ－ｆｌｉｇｈｔｍｕｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｏｌｉｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｅｒｅｃｏｒｎｓｔａｌｋｐｏｗｅｒ６０％，ｗｈｅａｔｂｒａｎ４０％，ａｎｄｔａｐｗａｔｅｒ２５０％（ｖ／ｗ），（ＮＨ４）３ＰＯ４２％，ｐＨ６．０ａｔ３０℃ｆｏｒ－ｇｌｕｃｏｓａｃｃｈａｒａｓｅ（β－Ｇｌａｓｅ）７２ｈｏｕｒｓ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｔｓｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｃｅｌｌｏｂｉｏｈｙｄｒｏｌａｓｅ（Ｃ１），ｅｘｏｇｌｕｃａｎａｓｅ（ＣＭＣａｓｅ）ａｎｄβ

ｔｏｗａｒｄｆｉｌｔｅｒｐａｐｅｒｒｅａｃｈｅｄ１１０．２Ｕ／ｇ，３８９．９Ｕ／ｇ，４８９．３Ｕ／ｇａｎｄ１２０８．１Ｕ／ｇａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙ２．１，３．５，１．７，１．８ｔｉｍｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｐａｒｅｎｔｓｔｒａｉｎ．Ｉｔｈａｓｖｅｒｙｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｅｌｌｕｌａｓｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｆｔｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｆｏｒ５ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｓｏｌｉｄｍｅｄｉｕｍ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｕｔａｎｔＡ．ｎｉｇｅｒｉｓａｐｒｅｆｅｒａｂｌｅｓｔｒａｉｎｆｏｒｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｒｏｐｓｔａｌｋｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ；ｃｅｌｌｕｌａｓｅ；ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ

纤维素酶（ｃｅｌｌｕｌａｓｅ）是起协同作用的多组分酶系将纤维素水解成葡萄糖的一组酶的总称。其主要组分是内切葡萄糖酶（ＥＣ３．２．１．４，ＣＭＣ酶），外切葡聚糖酶（ＥＣ３．２．１．９１，Ｃ１酶）和β－葡萄糖苷酶（β－Ｇｌａｓｅ），而滤纸酶（ＦＰＡ）是表征纤维素酶系总的糖化能力。只有纤维素酶系中各组分共同作用才能把纤维素完全降解为葡萄糖［１］。关于纤维素酶的研究国内外已有大量的报道，尤其是对木霉属产纤维素酶的研究较多［２］，但木霉普遍存在着β－葡萄糖苷酶活力低的缺陷，这在很大程度上影响了纤维素的酶解效率，也限制了将纤维素转变为酵母菌可直接利用的葡萄糖［９］。本实验对经航天诱变的黑曲霉菌株进行了筛选，得到

收稿日期：２００７－０３－１４

基金项目：天水市科委项目（２００１－１０）

了１株高产纤维素酶活的突变株ＺＭ－８，其中β－葡萄糖苷酶活力特别高，内切葡萄糖酶活力较原出发菌株提高的幅度最大，用其发酵成熟的固体曲既可制取纯酶制剂，也可直接干燥后使用，是很有应用价值的产纤维素酶工业化生产菌株。１材料与方法１．１材料１．１．１菌株

航天诱变的黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ）：保存于ＰＤＡ斜面培养基，由中科院遗传所提供。１．１．２试剂

作者简介：马旭光（１９８１－），男，甘肃静宁县人，硕士研究生，主要从事利用真菌发酵生产ＳＣＰ研究工作；张宗舟＊，教授，通讯作者。

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