论文部分内容阅读
堆肥化在农业废物的处理中己得到了广泛的应用。木质素是农业废物堆肥过程中的主要限速有机物,其降解被认为是快速堆肥的关键。漆酶是一种含多个铜原子的多酚氧化酶,能催化氧化多种芳香族化合物,是木质素降解酶系中一员,在木质素矿化降解、腐殖质形成等过程中发挥重要作用。本研究利用秸秆等原料对农业废物堆肥过程进行模拟,从堆肥样品中分离得到一株产漆酶活力较高的菌株(菌株编号C2),对其进行了鉴定,并研究了该菌株的发酵条件、酶的分离纯化和性质以及漆酶基因。结论归纳如下:以愈创木酚被氧化显色作为检测方法,筛选出了一株产漆酶能力强的菌株。通过对该菌株培养特征、形态特征观察及ITS序列分析,鉴定该菌株属于哈茨木霉,命名为Hypocrea lixii sp. C2,其ITS序列的GenBank登录号为HQ699075。对Hypocrea lixii sp. C2的液态发酵产漆酶条件进行了优化,得到的优化培养基为:葡萄搪20g,尿素2.21g,KH2PO43g, MgSO4·7H2O2g, CuSO40.3g,加蒸馏水至1000mL,愈创木酚0.05%,pH4.0,30℃培养,培养时间4d。以2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为底物时,优化后漆酶酶活可达200U·mL-1,约为优化前的3倍。菌株Hypocrea lixii sp. C2液态发酵所产的漆酶通过三氯乙酸-丙酮沉淀、膜过滤、离子交换层析分离纯化后,得到电泳纯的漆酶,纯化倍数为13.2,回收率为7.4%。根据SDS-PAGE电泳,Hypocrea lixii sp. C2漆酶分子量约为60kDa。纯化后的漆酶最适温度为35℃,最适pH为4.0;在50℃保温1h能保存80%的酶活,在60℃时漆酶半衰期>1h;金属离子对漆酶酶活的影响很大,其中Na+、Fe2+、Fe3+、pb2+、Zn2+对酶活有抑制作用,Cu2+对酶活有促进作用:在低浓度时,K+、Mg2+对漆酶有激活作用。以ABTS为底物时,测定该酶的米氏常数(Km)值为1.00mmol·L-1以CulAF和Cu2R为引物对Hypocrea lixii sp. C2菌株的漆酶基因进行扩增,PCR产物回收克隆后测序得到长度为148bp的漆酶基因片段。与NCBI中已知的漆酶氨基酸序列进行比对,结果表明,Hypocrea lixii sp. C2与Trichoderma sp. C1LL-2011菌株的同源性最高。