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甲壳素是N-乙酰氨基葡萄糖残基经过β-1,4-糖苷键聚合而成的天然多糖,是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源,也是许多真菌细胞壁的重要组成部分。壳聚糖是甲壳素部分或者全部脱乙酰化的产物,同时也是自然界中唯一大量存在的碱性多糖。由于甲壳素和壳聚糖不易溶解,大大地限制了甲壳素和壳聚糖的应用。它们的低聚糖克服了这一缺点,具有较好的溶解性且具有良好的生物生理活性,如抗菌、抗氧化和抗肿瘤活性等,有着广泛的应用前景。利用专一性酶法降解甲壳素和壳聚糖来制备低聚糖有很多优点,如反应条件温和,产品聚合度均一,环境污染小等。自然界的微生物是甲壳素酶和壳聚糖酶的主要来源,因此,从自然界微生物中筛选高产甲壳素酶/壳聚糖酶菌株和提高微生物的产酶能力显得尤为重要。本研究利用透明圈法从污水处理厂废水中筛选到一株产壳聚糖酶活较高的菌株,对该菌株进行16S r RNA、形态以及生理生化特性鉴定。经过鉴定该菌株为蜡状芽孢杆菌,命名为Bacillus cereus HMX-21。利用单因素实验对HMX-21菌株的发酵条件和培养基成分进行优化,采用P-B设计和响应面法确定培养基中各成分的水平。以获得的最优组合进行发酵产壳聚糖酶,离心取上清液,加入70%饱和度的硫酸铵盐析,使用Sephadex G-25凝胶层析柱脱盐、DEAE-纤维素阴离子交换层析柱分离纯化得到壳聚糖酶并研究酶学性质。采集甲壳素工厂所排放的废水中和土壤利用透明圈法筛选到一株可以产生甲壳素酶的菌株,经过16S r RNA鉴定,该菌株属于气单胞菌属,命为Aeromonas sp.D5。采用紫外诱变和Li Cl诱变对甲壳素酶产生菌株D5进行处理以提高酶活。实验结果如下:1蜡状芽孢杆菌HMX-21的最优发酵条件为:转速180 r/min,发酵最适时间96h,初始p H 6.5,接种量6.0%,装液量100m L/250m L,发酵温度35℃;最优培养基成分为:胶体壳聚糖3.45g/L,酵母粉18.26g/L,K2HPO4 0.6g/L,KH2PO40.45g/L,Na Cl 2.5g/L,Mg Cl2 0.5g/L,在此最佳条件下壳聚糖酶活为14.88 U/m L。2利用SDS-PAGE测定纯化后壳聚糖酶的分子量,约为43k D,其最适反应温度50℃,最适p H值5.5,在25℃~55℃范围内稳定,p H值4.5~7.0范围内稳定,Mn2+促进酶促反应,EDTA,Ba2+,Co2+和Cu2+抑制酶活,最适底物胶体壳聚糖。3以气单胞菌D5(0.9 U/m L)作为出发菌株,进行一次紫外诱变,确定照射时间为10s,得到菌株UV1-7,酶活为1.33 U/m L。以菌株UV1-7作为出发菌株进行二次紫外诱变,最适的照射时间为15s,获得菌株UV2-7,酶活为2.84 U/m L。以UV1-7作为出发菌株进行了二次紫外-Li Cl复合诱变,紫外照射时间15s,得到菌株UVL-7,酶活为3.48 U/m L,是出发菌株的3.87倍。通过遗传稳定性实验证明菌株UVL-7酶活较稳定,命名为HMX-16。