产耐热β-葡萄糖苷酶细菌的筛选与鉴定.pdf

第４１卷第３期工业微生物Vol．４１No．３
２０１１年０６月IndustrialMicrobiologyJun．２０１１

doi：１０．３９６９桙j．issn．１００１－６６７８．２０１１．０４．０１２

产耐热β-葡萄糖苷酶细菌的筛选与鉴定

廖德芳，陈献忠，张梁，王正祥，石贵阳倡
（江南大学生物资源与能源研究中心，无锡２１４１２２）

摘要：从中国高校工业微生物资源和信息中心（CICIM-CU）菌种库的１３２３株细菌保藏物中筛选出２０株
产β-葡萄糖苷酶能力较高的细菌。通过１６SrDNA序列鉴定，初步确定其中有５株为嗜热溶胞土芽孢杆菌
（Geobacillussp．），其余为地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）。对其中编号为F１５７０４３A的地衣芽孢杆
菌和编号为１７０-２８-２的嗜热溶胞土芽孢杆菌进行了粗酶液酶学性质分析，发现地衣芽孢杆菌最适反应温度
为５５℃，最适反应pH值为９．０，该条件下测得粗酶液比酶活为０．６６U桙mg；嗜热溶胞土芽孢杆菌最适反应
温度为５３℃，最适反应pH值为８．０，该条件下测得粗酶液比酶活为０．３６U桙mg。通过菌体和菌落形态观察
以及生理生化特征分析，进一步鉴定编号为F１５７０４３A的菌株为地衣芽孢杆菌。
关键词：耐热β-葡萄糖苷酶；细菌；筛选；鉴定

β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase，EC．３．２．１．２１）下，从１３２３株细菌中筛选出２０株产酶能力较强的
又称β-D-葡萄糖苷水解酶，是纤维素酶系中一类重细菌。并对其中产酶能力较高的一株地衣芽孢杆菌
要的水解酶，它能够催化水解结合于纤维二糖和纤和一株嗜热溶胞土芽孢杆菌进行了酶学性质的分析
维寡糖末端非还原性的β-D-糖苷键，同时释放出配比较。
［１］
基与葡萄糖。但是天然的纤维素酶普遍存在β-葡
1材料与方法
萄糖苷酶活力低的缺陷，致使纤维素降解过程中纤
维二糖积累，影响酶解效率。为了提高纤维素酶的1．1材料
整体活力，使其更好的应用于纤维素酒精等工业中，1．1．1用于筛选的保藏样品
国内外对各种不同来源的β-葡萄糖苷酶都进行了广来源于江南大学工业微生物资源和信息中心
泛的研究。已有报道过的β-葡萄糖苷酶来源多为霉（CICIM-CU，http：桙桙cicim－cu．jiangnan．edu．cn桙）。
菌［２，３，４］和酵母［５，６，７］，而来源于细菌的报道较少。由1．1．2生化试剂
于酶的热稳定性在工业上具有很多优势［８］，近年来４-硝基-β-D-吡喃葡萄糖苷（pNPG）购于sigma
从嗜热细菌中分离β-葡萄糖苷酶逐渐引起了人们的公司；七叶苷（Esculin）、纤维二糖购自上海生工生物
兴趣。工程公司。
在以木薯等淀粉质原料生产酒精的过程中，原1．1．3其他材料
料中含有的纤维杂质经液化、糖化阶段会生成部分小麦草粉购于浙江上虞市万事达麦业有限公
纤维二糖。耐热性的β-葡萄糖苷酶与糖化酶（最适司；麦麸为市售麦麸经粉碎后过８０目筛。
作用温度５７℃～６３℃）协同作用可有效地将纤维1．1．4仪器
二糖降解为葡萄糖，从而提高原料的利用率，减轻后ZDX-３５BI型座式电热压力蒸汽灭菌器（上海申
续处理的压力［９］。安医疗器械厂），UV-２１００紫外分光光度计（UNICO
为了获得产耐热β-葡萄糖苷酶的细菌，分别利公司产品），台式高速离心机（上海嘉定粮油仪有限公
用七叶苷和纤维二糖为唯一碳源在５５℃培养条件司）PH０７０A型高温培养箱（上海一恒科技有限公司），

作者简介：廖德芳（１９８５～），女，硕士，E－mail：[e-mail]。
倡通讯作者：０５１０－８５９１８２２９；传真：[phone]；E－mail：[e-mail]。
万方数据
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第３期工业微生物第４１卷

超声波破碎仪（天美科技有限公司），高效液相色谱仪１６SrDNA序列进行Blast分析比较。PCR反应程
AgilentHP１１００系列（美国惠普公司）。序为：９５℃、５min，９４℃、０．５min，５２℃、lmin，７２
1．1．5培养基℃、１．５min，３０个循环后，７２℃延伸１０min，４℃保
1．1．5．1分离培养基（g桙L）存。１６SrDNA测序委托北京六合华大基因科技股

柠檬酸铁铵１．５，蛋白胨５．０，KH２PO４１．０，份有限公司完成。

Mg２SO４０．５，琼脂２０．０，七叶苷１．０1．2．5纤维二糖转化率的测定
1．1．5．2产酶培养基（g桙L）取菌体悬浮于１mL含０．１％纤维二糖的０．２

小麦草粉２０．０，麦麸２０．０，蛋白胨２．５，mol桙LNa２HPO４－０．１mol桙L柠檬酸缓冲液（pH

KH２PO４１．０，Mg２SO４０．５。５．０）（或取０．５