论文部分内容阅读
生物质精炼是绿色化工原料和生物燃料的关键途径之一。生物质中纤维素和半纤维素的高效降解是生物质燃料生产得以实现的前提条件。多种纤维素酶和半纤维素酶在生物质的降解过程中发挥着极其重要的作用。目前对各种纤维素酶和半纤维素酶的组成和催化性质研究还不够深入，因此纯化和鉴定纤维素酶和半纤维素酶各种组分有着非常重要的理论和生产意义。内切木聚糖酶是半纤维素生物降解过程中发挥主要作用的酶，目前对其的研究还不够深入。纯化获得该酶的纯酶可以开展广泛的后续研究，因而具有重大意义。
本文利用实验室积累的亲和层析介质库对市售纤维素酶HDL160粗品进行筛选，通过SDS-PAGE分析洗脱液的蛋白组成和对CMC-Na、Avicel PH105等底物的降解活力，初步筛选出对一个蛋白纯化效果较高的亲和层析介质A83-82。然后在20ml亲和层析柱上进行NaCl盐梯度和pH梯度对市售纤维素酶HDL160的纯化效果优化。最终确定了NaCl浓度为0.6M时为最佳洗脱条件。制备的蛋白，SDS-PAGE纯度达单一条带，分子量19.3kDa左右。经质谱MALDI-TOF-TOF分析，蛋白鉴定为内切-β-1,4-D-木聚糖酶。最适底物为木聚糖，还能作用于CMC-Na、Avicel PH105、低聚木糖、棉花纤维等。以木聚糖为底物时最适温度为55℃，最适pH为4.6。目标酶蛋白还能够作用于天然生物质，诸如稻草粉、麦草粉、竹子粉以及玉米秆粉等。此外初步实验还表明纳米SiO2、SnO2对目标蛋白的催活活力有明显的促进作用；该目标蛋白对商品化纤维素酶制剂的催化活力有一定的促进作用，显示出彼此的协同效应。