题 目：木耳菌糠木聚糖酶超声波提取工艺及部分酶学性质
木耳菌糠木聚糖酶超声波提取工艺及酶学性质研究
摘要：木聚糖是半纤维素的主要成分之一，广泛存在于各种植物资源中。木聚
糖酶是一类降解木聚糖分子的酶的总称，组成复杂，用途广泛。但目前木聚糖酶生产成本高，价格昂贵，限制了其广泛应用。而木耳菌糠中却含有一定量的木聚糖酶，且木耳菌糠廉价易得。本试验利用超声波法进行单因子试验和正交试验从木耳的菌糠中提取木聚糖酶。最佳工艺为：振幅为80%；总时间为20min；超声时间为10s；固液比为1：25，此时木聚糖酶活力最高为4.23（IU/g）。经过酶学性质分析，最佳pH为4.6；最适温度为45℃。
关键词： 木耳；菌糠；超声波；木聚糖酶；提取工艺
The Tecnology of Extracting Xylanase from Auricularia
Auricula Residue with Ultrasonic Method and Enzymology Properties of Crude Xylanase
Abstract: Xylan is a major component of hemicellulose, which widely exists in various
plant resources. Xylanase is a kind of enzyme which decomposes xylan molecules, has complex composition and is used widely. But the production cost of xylanase is high and the price is expensive, which limits their wider application. While there is a certain amount of xylanase in the auricularia auricular residue, and the auricularia auricular residue is cheap and easy to get. In this study, the xylanase was extracted from the auricularia auricular residue through the single factor and orthogonal tests which was conducted with ultrasonic method. The results show that the optimum extracting technology was that amplitude was 80%; total time was 20min; ultrasonic time was 10s; solid-liquid ratio was 1:25, the highest xylanase activity under the optimum extracing technology was 4.23IU/g. The optimum pH and temperature of xylanase was 4.6 and 45 ℃.
Keywords：Auricularia；Auricula residue ；Ultrasonic wave；Xylanase；Technology
of Ectracting
目 录
1 前 言 ................................................................................................................................. 1 2 材料与方法 ....................................................................................................................... 2 2.1 材料 ............................................................................................................................ 2 2.1.1原料及其处理方法 .............................................................................................. 2 2.1.2主要仪器 .............................................................................................................. 2 2.1.3主要试剂及配制方法 .......................................................................................... 2 2.2 方法 ............................................................................................................................ 4 2.2.1 木聚糖酶粗酶液制备 ......................................................................................... 4 2.2.2 木聚糖酶活力测定方法 ..................................................................................... 4 2.2.3 单因素试验 ......................................................................................................... 5 2.2.4 正交试验设计 ..................................................................................................... 6 2.3 作图及数据统计分析 ................................................................................................ 6 3 结果与分析 ....................................................................................................................... 7 3.1 单因素试验结果 ........................................................................................................ 7 3.1.1 振幅对提取木聚糖酶的影响 ............................................................................. 7 3.1.2 总时间对提取木聚糖酶的影响 ......................................................................... 7 3.1.3 超声时间对提取木聚糖酶的影响 ..................................................................... 8 3.1.4 固液比对提取木聚糖酶的影响 ......................................................................... 8 3.2 正交试验结果与分析 ................................................................................................ 9 3.3 提取次数 .................................................................................................................. 10 3.4 木聚糖酶酶学性质 .................................................................................................. 11 3.3.1 pH对木聚糖酶活力的影响 .............................................................................. 11 3.3.2 温度对木聚糖酶活力的影响 ........................................................................... 11 4 结论 ................................................................................................................................. 12 参考文献 ............................................................................................................................. 13 致 谢 ............................................................................................................................... 14
木耳菌糠木聚糖酶超声波提取工艺及部分酶学性质研究
1前 言
纤维素、半纤维素是地球上最丰富的有机物质，是植物秸秆、糠壳、木材、纸张、棉和农副产品的主要成分，是人类最经济、最广泛的自然资源。据资料表明[1]，植物每年通过光合作用能产生高达1.55×1011吨纤维素类物质，其中纤维素和半纤维素的总量为8.5×1010吨。而每年能真正用于工业生产的纤维素类物质微乎其微，绝大多数都被浪费掉了。而究其原因，主要是因为生物转化的成本过高和酶的降解率低。目前，除少量的纤维素资源被作为建材、纸张、饲料等被人们加以利用外，其余的都被当作废物处理了，甚至造成环境污染。因此，如何提高纤维素类物质的利用率成为了人们一直关注的课题。
20世纪末期以来，在纤维素类物质的实践应用方面取得了较大进展，建立了纤维素资源生物量利用工业模拟实验系统[2]，采用化工与生化工程等，大大提高了纤维素类物质的利用率。目前，对半纤维素的利用主要是利用生物手段，即利用微生物将纤维素类物质分解为糖类的特性，把大量的纤维素类物质转化为工业酒精和饲料等，来缓解全球能源危机和资源紧张的现状。而对于半纤维素酶的利用却很有限，最主要的原因还是因为半纤维素酶的生产总量不足，且成本较高，所以不能被人们广泛利用。半纤维素酶的主要成分是木聚糖酶，它是最主要的水解酶。
本课题主要研究从酶的角度对自然界中的纤维素类物质的利用，即利用试验方法从出耳后的菌糠中提取木聚糖酶，研究其最佳提取工艺和最佳酶活条件，来加大半纤维素的利用率，对半纤维素的利用和木聚糖酶的实际生产具有重要意义。本试验主要讨论利用超声波原理对木聚糖酶的提取。超声波是一种机械波，它的机械作用主要是辐射压强和超声压强引起的。辐射压强可能引起两种效应:其一是简单的骚动效应；其二是在溶剂和固体之间出现摩擦。这种运动可以使样品组织表面变形。超声压强将给予溶剂和样品固体以不同的加速度，使溶剂分子运动的速度远大于样品固体的速度，在它们之间产生摩擦，这种能量相当大，甚至能打开两个碳原子之间的化学键，导致大分子物质分解或解聚[3]。从而使细胞破碎，得到目标产物。
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