脂肪酶产生菌的筛选及其在生产生物柴油中的应用

发布时间：2017-04-28 23:03

  本文关键词：脂肪酶产生菌的筛选及其在生产生物柴油中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在本论文中，主要从脂肪酶产生菌的筛选、发酵条件优化、诱变育种、对脂肪酶进行固定化和分离纯化等几方面进行研究： (1) 进行了脂肪酶产生菌的大量筛选工作。经以橄榄油为唯一碳源Rhodamine B为指示剂的平板初筛实验，摇瓶复筛及固定化脂肪酶粗酶催化转酯反应生产生物柴油实验，最终筛选出一株所产生的脂肪酶可以有效催化转酯反应生产生物柴油的真菌G5。通过对G5进行形态学观察，初步确定其属于地霉菌属(Geotrichum)。对其胞外粗酶液酶基本性质的研究表明：G5脂肪酶胞外粗酶液作用的最适温度为40℃，最适作用pH为7.5，在50℃以内和pH6.0～8.0之间有较好的稳定性。 (2) 对筛选到的G5菌株液体摇瓶产脂肪酶的条件进行了优化。确定其最适产酶条件为：蔗糖1.0g，黄豆粉2.0g，蛋白胨0.5g，(NH_4)_2SO_4 0.25g，KH_2PO_4 0.1g，MgSO_4·7H_2O 0.05g，橄榄油0.5ml，水100ml，pH 6.0；培养温度28℃，摇床转速170rpm，摇瓶装液量为300ml三角瓶装液50ml，最佳培养时间68～72小时。 (3) 在确定了最佳发酵培养基的基础上，对于金属离子、油脂的添加对G5生长及产酶的影响进行了研究。结果表明，Mg~(2+)和Fe~(2+)能够促进其生长及产酶，其中Mg~(2+)的促进作用明显：而Na~+、Mn~(2+)、Zn~(2+)有不同程度的抑制作用，Mn~(2+)的抑制作用较为明显。在没有油脂存在下，该菌株产生的脂肪酶活较低，而在添加了天然油脂和合成油脂后，酶活大幅度提高，尤以橄榄油的诱导作用最为显著。由以上结果推定G5菌株所产生的脂肪酶为诱导酶。 (4) 用紫外线及EMS对G5进行诱变育种。结果证明EMS诱变效果较好。G5经EMS诱变后传代3次，，酶活比出发菌株提高了178.6％。还需进一步的诱变实验获得稳定遗传的高产脂肪酶菌株。 (5) 通过对G5脂肪酶固定化酶条件的优化，初步确定了以硅藻土为载体的固定化G5脂肪酶的方法：固定化缓冲体系pH 7.0磷酸缓冲溶液，固定化温度37℃，静置固定化，固定化酶量与载体的比例(g／g)1：10。 随后分别采用有溶剂体系和无溶剂体系两种反应体系，考察了上述硅藻土固定化的G5脂肪酶对橄榄油、棉籽油和煎炸废油与甲醇反应生成油酸甲酯的反应
【关键词】：地霉 脂肪酶 硅藻土固定化 生物柴油 分离纯化
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TE667
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-31
• 1.1 脂肪酶的分子催化机理11-12
• 1.2 脂肪酶的底物特异性12-14
• 1.2.1 位置特异性13
• 1.2.2 脂肪酸特异性13-14
• 1.2.3 立体特异性14
• 1.3 脂肪酶的催化特性14
• 1.4 脂肪酶在非水相介质中的催化14-18
• 1.4.1 非水相催化特性14-16
• 1.4.2 脂肪酶在非水相介质中催化的应用16-18
• 1.5 生物柴油概述18-21
• 1.5.1 生物柴油的应用现状19
• 1.5.2 目前生物柴油的生产方法19-21
• 1.6 应用脂肪酶法制备生物柴油21-24
• 1.6.1 提高脂肪酸甲(乙)酯产率的方法22-23
• 1.6.2 降低生产成本23-24
• 1.7 本论文的研究目的和意义24-25
• 参考文献25-31
• 第二章 脂肪酶高产菌种的选育及其粗酶性质研究31-55
• 2.1 导言31-33
• 2.2 材料和方法33-36
• 2.2.1 主要试剂33
• 2.2.2 主要仪器33
• 2.2.3 土样采集33
• 2.2.4 培养基33-34
• 2.2.5 方法34-36
• 2.3 结果36-47
• 2.3.1 菌种筛选36-38
• 2.3.2 产脂肪酶菌株G5的鉴定38-39
• 2.3.3 G5菌株的生长特性39
• 2.3.4 G5菌株产酶条件的优化39-47
• 2.4 G5脂肪酶的酶学性质47-50
• 2.4.1 酶作用的最适温度47-48
• 2.4.2 酶作用的最适pH48
• 2.4.3 酶的热稳定性48-49
• 2.4.4 酶的pH稳定性49-50
• 2.5 产脂肪酶菌株诱变育种50-52
• 2.5.1 出发菌株选定50
• 2.5.2 紫外照射时间的确定50
• 2.5.3 EMS对G5菌株诱变处理时间的确定50-51
• 2.5.4 诱变筛选51-52
• 2.6 本章小结52-53
• 参考文献53-55
• 第三章 固定化地霉G5脂肪酶用于生物柴油生产的初步研究55-71
• 3.1 引言55-57
• 3.2 材料与方法57-59
• 3.2.1 材料57
• 3.2.2 方法57-59
• 3.3 结果与讨论59-67
• 3.3.1 蛋白含量测定59
• 3.3.2 G5脂肪酶对甲醇耐受性的检测59-60
• 3.3.3 酶固定化条件的优化60-62
• 3.3.4 固定化酶催化酯化反应生产生物柴油62
• 3.3.5 固定化酶催化转酯化反应生产生物柴油62-66
• 3.3.6 固定化酶的操作稳定性66-67
• 3.4 本章小结67-68
• 参考文献68-71
• 第四章 G5脂肪酶的分离纯化71-82
• 4.1 引言71-72
• 4.2 材料和方法72-74
• 4.2.1 材料72
• 4.2.2 仪器72
• 4.2.3 粗酶液制备72
• 4.2.4 硫酸铵分级沉淀72
• 4.2.5 透析及超滤浓缩72-73
• 4.2.6 DEAE-Sephadex A-50离子交换层析73
• 4.2.7 Sephadex G-100分子筛73
• 4.2.8 脂肪酶酶活力测定73
• 4.2.9 蛋白含量测定73
• 4.2.10 电泳分析73-74
• 4.3 结果74-78
• 4.3.1 G5菌株发酵粗酶液脂肪酶同工酶检测74
• 4.3.2 硫酸铵分级沉淀：74
• 4.3.3 透析及超滤浓缩：74
• 4.3.4 DEAE-Sephadex A-50离子交换层析(梯度式洗脱)74-76
• 4.3.5 Sephadex G-100分子筛：76
• 4.3.6 SDS-PAGE检测酶纯度76-77
• 4.3.7 G5脂肪酶的分子量77-78
• 4.4 讨论78-80
• 参考文献80-82
• 后续工作展望82-83
• 致谢83-84
• 学位论文评阅及答辩情况表84

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 郭敏;熊涛;邱祖明;吴顺清;田志宏;;古代丝织品文物霉斑清洗的生物学方法探析[J];安徽农业科学;2010年34期

2 洪鲲;张豪;乙引;张习敏;;产脂肪酶细菌的筛选及发酵培养条件的优化[J];贵州农业科学;2011年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 卢亚萍;位置非特异性脂肪酶产生菌的筛选及脂肪酶基因的表达[D];南京农业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李涵;植物内生真菌的多样性及其代谢产物活性研究[D];吉林大学;2010年

  本文关键词：脂肪酶产生菌的筛选及其在生产生物柴油中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333702