产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

doi:10.16431/j.cnki.1671-7236.2017.08.039

《中国畜牧兽医》 ›› 2017, Vol. 44 ›› Issue (8): 2496-2502.doi: 10.16431/j.cnki.1671-7236.2017.08.039

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

陈智慧, 严琳, 莫海飞, 陈炼红, 任靖琦, 伍红

西南民族大学生命科学与技术学院, 成都 610041

收稿日期:2017-02-27 出版日期:2017-08-20 发布日期:2017-08-18
通讯作者: 伍红 E-mail:wuhong_0203@126.com
作者简介:陈智慧(1995-),女,湖北荆州人,本科,研究方向:酶工程,E-mail:1484971740@qq.com
基金资助:
省级大学生创新创业训练项目：产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选及其产酶条件的优化（S20161065098）

Isolation and Identification of Endophyte Strain Producing β-mannanase and the Studies of Its Characterization

CHEN Zhi-hui, YAN Lin, MO Hai-fei, CHEN Lian-hong, REN Jing-qi, WU Hong

College of Life Science and Technology, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China

Received:2017-02-27 Online:2017-08-20 Published:2017-08-18

摘要/Abstract

摘要：

试验从萌发的花魔芋实生种子中筛选出一株产β-甘露聚糖酶的内生菌，对该菌株进行鉴定并研究所产β-甘露聚糖酶的酶学性质。采用透明圈法初筛，DNS法测酶活力，摇瓶发酵复筛获得产酶最高的菌株，利用16S rDNA序列分析对该菌株进行鉴定并对所产酶的基本酶学性质进行研究。结果显示，该高产β-甘露聚糖酶的内生菌株与路德维希肠杆菌（Enterobacter ludwigii）同源性达99%。所产β-甘露聚糖酶的最适温度为60℃，在30~50℃条件下较稳定；最适pH为6.0，在pH 4.0~9.0的条件下较稳定；Zn²⁺（117.84%）、EDTA（115.80%）、Cu²⁺（113.76%）对β-甘露聚糖酶有较强的激活作用，Mn²⁺（22.02%）对其有强烈的抑制作用；以魔芋粉为底物时，Km值为26.65 mg/mL。该菌摇瓶发酵72 h后，β-甘露聚糖酶酶活力达9.48 U/mL，具有良好的酶学性质，在动物饲料工业中具有广阔的应用前景。

关键词: β -甘露聚糖酶; 内生菌; 酶学性质

Abstract:

An endophyte strain producing β-mannanase was isolated and identified from sprouting konjac seeds,then enzymatic characteristics of β-mannanase was studied. The highest β-mannanase producing strain was obtained by transparent circle preliminary screening and shake flask fermentation secondary screening,and the enzyme activity was evaluated according to dinitrosalicylic acid (DNS) method,and then the strain was identified based on 16S rDNA sequence. The results showed that it was most closely related to Enterobacter ludwigii (99% sequence similarity). The optimal temperature of the β-mannanase was 60℃,and it had a good stability under temperature from 30 to 50℃. The optimal pH of the β-mannanase was 6.0,and it was stable over a range of pH 4.0 to 9.0. The enzyme was slightly activated by Zn²⁺(117.84%),EDTA(115.80%),Cu²⁺(113.76%). On the contrary,Mn²⁺(22.02%) could strongly inhibit the enzyme activity. The Km of the β-mannanase towards konjac flour was 26.65 mg/mL. Furthermore,after 72 h shaking-flask fermentation,the β-mannanase activity achieved 9.48 U/mL,and it had excellent enzymatic characteristics. These superior properties made the β-mannanase a broad application prospects in feed industry.

Key words: β-mannanase; endophyte; enzymatic characterization

中图分类号:

TS201.23

陈智慧, 严琳, 莫海飞, 陈炼红, 任靖琦, 伍红. 产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究[J]. 《中国畜牧兽医》, 2017, 44(8): 2496-2502.

CHEN Zhi-hui, YAN Lin, MO Hai-fei, CHEN Lian-hong, REN Jing-qi, WU Hong. Isolation and Identification of Endophyte Strain Producing β-mannanase and the Studies of Its Characterization[J]. , 2017, 44(8): 2496-2502.

参考文献

[1] 黄荣勋,谭小丹,陈涵,等.β-甘露聚糖研究进展[J].福建轻纺,2015,9:42-48.
[2] 张芹,毛胜勇,朱伟云.β-甘露聚糖酶在动物生产中的应用[J].畜牧与兽医,2008,2:42-44.
[3] Lin J,Pantalone V R,Li G,et al. Molecular cloning and biochemical characterization of an endo-β-mannanase gene from soybean for soybean meal improvement[J].Agric Food Chem,2011,59(9):4622-4630.
[4] Schroder R,Atkinson R G,Redqwell R J. Re-interpreting the role of endo-beta-mannanases as mannan endotransglycosylase/hydrolases in the plant cell wall[J].Ann Bot,2009,104(2):197-204.
[5] Jin Y,Petricevic M,John A,et al. A β-mannanase with a lysozyme-like fold and a novel molecular catalytic mechanism[J].ACS Cent Sci,2016,2(12):896-903.
[6] 张婕,赵敏.β-甘露聚糖酶的研究进展[J].黑龙江医药,2011,24(2):248-250.
[7] 张林,朱小翌,江明锋.酶定向进化方法的研究进展[J].中国畜牧兽医,2013,40(8):68-71.
[8] Do B C,Dang T T,Berrin J G. Cloning,expression in Pichia pastoris,and characterization of a thermostable GH5 mannan endo-1,4-β-mannosidase from Aspergillus niger BK01[J].Microbial Cell Factories,2009,8(59):5-12.
[9] 陈龙, 梁子宁,朱华.植物内生菌研究进展[J].生物技术通报,2015,31(8):30-34.
[10] Li X,Zhou Y,Mace W, et al. Endophyte species influence the biomass production of the native grass Achnatherum sibiricum (L.) Keng under high nitrogen availability[J].Ecol Evol,2016,6(23):8595-8606.
[11] 丁文珺,王珊珊,任婧祺,等.植物内生菌研究进展[J].生物技术进展,2015,5(6):425-428.
[12] 龙锡,严希,洪佳丽,等.植物种子内生菌的研究进展[J].浙江农业科学,2016,57(8):1319-1324.
[13] 张超,李艳宾,张磊,等.纤维素-刚果红培养基鉴定产纤维素酶真菌的机理研究[J].纤维素科学与技术, 2007,15(2):39-44.
[14] 马威,沈志娜,陈轶群,等.枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达[J].生物技术通讯,2010,2:171-174.
[15] 段蕾,高润池,许波,等.β-甘露聚糖酶产生菌的分离、鉴定及酶学特性研究[J].安徽农业科学,2008,24:10311-10314.
[16] 田雪,解鑫,周晓杭,等.地衣芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶分批发酵动力学模型的建立[J].中国农学通报, 2013,18:193-199.
[17] 徐雅雅,张建霞,朱晓丽,等.一株路德维希肠杆菌处理含镉废水的效应分析[J].化学工程,2015,6:1-5.
[18] 张国壮,李海超,孙永林,等.5株产ACC脱氨酶细菌的筛选与鉴定[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2014,6:189-196.
[19] 杨苗,卢晓华,王常高,等.产β-甘露聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件的优化[J].工业微生物,2015,4:51-57.
[20] 唐嘉婕,郭苏,王伟,等.短小芽孢杆菌耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达及其酶学特性[J].微生物学报,2015,55(11):1445-1457.
[21] 李文革,石鹏君,卢海强,等.Achaetomium sp.Xz8甘露聚糖酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质分析[J].核农学报,2015,29(1):87-94.
[22] 张文会,孙同韦,张会图,等.饲用耐酸抗蛋白酶β-甘露聚糖酶的筛选分离及酶学性质[J].天津科技大学学报,2015,30(6):7-11.
[23] 单修环,刘钇君,刘新利.枯草芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的纯化和性质[J].齐鲁工业大学学报,2014,28(1):18-22.
[24] 吴华伟,蔚鑫鑫,陈雪秋.产甘露聚糖酶细菌的分离鉴定、酶的部分纯化及酶学性质研究[J].湖北农业科学,2014,53(15):3601-3605.
[25] 赵梅,魏喜换,王春娟,等.耐热β-甘露聚糖酶基因的克隆与表达及酶学性质[J].食品与生物技术学报,2014,33(6):590-596.
[26] 张冰,向冰冰,崔岱宗,等.枯草芽孢杆菌WD-23β-甘露聚糖酶的纯化及其酶学性质[J].南京林业大学学报(自然科学版),2014,38(3):88-92.
[27] 成莉凤,冯湘沅,段盛文,等.一种耐热偏酸性β-甘露聚糖酶基因克隆与高效表达[J].微生物通报,2015,42(11):2143-2150.

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

Isolation and Identification of Endophyte Strain Producing β-mannanase and the Studies of Its Characterization

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	梁钰, 张坤, 王梦云, 赵新豪, 李春丽. 猪β防御素研究进展[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(8): 2346-2353.
[2]	罗铮, 翁吉梅, 艾锦新, 龙安炬, 罗卫星, 蔡惠芬. 黔北麻羊Tβ4基因多态性及生物信息学分析[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(8): 2406-2414.
[3]	王勇, 韩雨奇, 卢明华. β-受体激动剂药物残留检测方法研究进展[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(8): 2478-2487.
[4]	刘昆, 毛伟, 李婷婷, 刘博, 关红, 裴乐, 曹金山. 大肠杆菌与金黄色葡萄球菌对奶牛子宫内膜组织细胞因子表达及损伤程度的影响[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(6): 1841-1848.
[5]	解津刚, 巴合提·博代, 热衣扎别克·哈德坎, 吾热力哈孜·哈孜汗. 哈萨克羊INHβA基因克隆及生物信息学分析[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(5): 1290-1298.
[6]	陈龙, 吴兴利, 李立佳, 魏炳栋, 于维, 闫晓刚, 谷巍, 徐海燕, 刘臣, 刘洪亮, 张芳毓. 一株高产内切纤维素酶贝莱斯芽孢杆菌的产酶条件优化及酶学性质分析[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(5): 1353-1361.
[7]	王俊书, 徐进强, 金红岩, 侯绍华, 封家旺. 兔奇异变形杆菌的分离鉴定及耐药性分析[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(5): 1508-1515.
[8]	范一萍, 王晓梅, 贾启涛, 李成勃, 梁小娟, 曹春伟, 周磊, 陶聪, 赵建国, 刘剑锋, 王彦芳. 猪PRLR和FSHβ基因多态性检测及其与繁殖性状的关联分析[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(3): 774-781.
[9]	许丽文, 王秋玲, 王芳芳, 刘诚刚, 马得莹. 人工感染鸭源新城疫病毒对绍鸭β-防御素和细胞因子基因表达的影响[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(2): 536-547.
[10]	温贵兰, 张升波, 李昌红, 徐丽, 田浪, 文明, 王开功, 程振涛, 赵德刚. 从江香猪IFN-β基因的序列分析及原核表达[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(1): 10-19.
[11]	谭斌, 杨胜林, 杨汝才, 王旭平, 周美迪, 周璇, 杨世皓. SMAD3基因在畜牧生产中的应用研究进展[J]. 《中国畜牧兽医》, 2019, 46(1): 185-193.
[12]	马昭, 商云霞, 陈洁, 刘晓婷, 梁小瑞, 朱晓庆, 谷新利. 中药复方多糖对不同MHC B-LβⅡ基因型鸡淋巴细胞免疫信号分子表达的影响[J]. 《中国畜牧兽医》, 2018, 45(8): 2312-2319.
[13]	郑娟善, 丁保安. β-1,3/1,6-葡聚糖在畜禽日粮中的应用效果[J]. 《中国畜牧兽医》, 2018, 45(6): 1571-1579.
[14]	岳静伟, 郭红洲, 周伟伟, 刘欣, 王立刚, 高红梅, 侯欣华, 张跃博, 颜华, 魏霞, 张龙超, 王立贤. TGFβ3基因多态位点及其与猪脊椎数性状的关联分析[J]. 《中国畜牧兽医》, 2018, 45(3): 738-744.
[15]	马昭, 刘钢, 杨莉, 刘晓婷, 乔彦杰, 朱晓庆, 谷新利. 中药复方多糖对不同MHC B-LβⅡ基因型鸡淋巴细胞中TLR4介导的MyD88依赖性途径的影响[J]. 《中国畜牧兽医》, 2018, 45(3): 754-762.