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摘要纤维素是葡萄糖以β-1，4糖苷键连接而成的大分子聚合物，是植物细胞壁的主要组分、地球上最丰富的有机化合物，并且也是最丰富的可再生资源。但纤维素是与其他化合物比如半纤维素、木质素等紧密连接在一起的，因此很难被利用。并且我国又是众所周知的农业大国，据统计每年的秸秆产量大约有七亿吨，但大部分都被白白烧掉，浪费资源还污染空气。因此，研究高效降解纤维素的微生物就有非常重要的意义。<br>　　 纤维素的降解需要三种酶的协同作用:①内切葡聚糖酶(endoglucanases，EC3.2.14)，从纤维素内部随机水解β-1，4糖苷键;②外切葡聚糖酶，也叫纤维二糖水解酶(cellobiohydrolases，EC3.2.1.91)，从纤维寡糖的还原端或非还原端切下纤维二糖;⑧β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase，EC3.2.1.21)，将纤维二糖水解为葡葡萄糖，并且此酶的存在能极大的促进其他两种酶组分的水解作用，因此，β-葡萄糖苷酶是整个纤维素水解反应的限速酶。但目前对于产β-葡萄糖苷酶菌株而言，其活性不高、产量较低、成本偏高，远远满足不了工业的实际需求。因此，从自然界中筛选高活性的β-葡萄糖苷酶产生菌株，并且寻找一种价格低廉、原料来源广泛的培养方法，是当前急需解决的问题。提高β-葡萄糖苷酶的酶活性，能够使纤维素的降解效率大大提高，这对于大量纤维素的利用是极其重要的。<br>　　 本论文主要研究内容及结果如下:<br>　　 1.用七叶苷培养基从自然界的土壤中筛选到几株β-葡萄糖苷酶产生菌株，根据培养基颜色的深浅，选择一株酶活较高的作为后续的研究对象，编号为SWU534。通过菌落形态、显微镜下孢子形态的观察，以及用ITS序列分子鉴定，将其确定为青霉属，并命名为spenicilliumsp.SWU534。<br>　　 2.对该菌株的发酵培养基及发酵条件进行了优化，先通过单因子实验得到最佳碳源和氮源分别为麸皮和(NH4)2SO4，然后用正交试验确定发酵培养基各成分的最佳配比为:麸皮4％、(NH4)2SO40.3％、KH2PO40.1％、MgSO40.5％。接着对培养条件进行优化，优化结果为:装液量为50mL/250mL锥形瓶，摇床转速为200rpm，摇床温度为28℃。<br>　　 3.该菌株产生β-葡萄糖苷酶的酶促反应最适温度为60℃，并且在90℃与100℃时仍有较高酶活，在30-100℃都有很好的稳定性，这比已经报道文献的β-葡萄糖苷酶的热稳定性高。酶促反应的最适pH为5.0，在pH10也有很好的酶活，该β-葡萄糖苷酶的酶促反应有两个pH峰值，说明此酶可能是同工酶，并且在酸性和碱性pH范围内都较稳定。金属离子中，Fe3+和Mn2+对酶活力有显著的促进作用，而Cu2+却有很强的抑制作用，DTT、EDTA和SDS对酶活力也有抑制作用，甲醇和乙醇也能轻微抑制酶活力。并且，β-巯基乙醇对酶活力有极其强烈的抑制作用，这在其他文献报道中是非常少见的。为了验证是否是因为β-巯基乙醇浓度的原因而使酶活大幅降低，又用不同浓度的β-巯基乙醇来验证对β-葡萄糖苷酶酶活的影响，结果发现，从浓度5％到50％的β-巯基乙醇对β-葡萄糖苷酶都有强烈的抑制作用，β-巯基乙醇通常用于二硫键的还原，对此酶的强烈抑制作用，说明二硫键在该酶的反应过程中是非常重要的。该β-葡萄糖苷酶对水杨苷与纤维二糖的水解反应都符合米氏方程，其动力学参数如下:以水杨苷为底物时，Km为1.11mM，Vmax为7.52U/ml;以纤维二糖为底物时，Km为0.02mM，Vmax为10.19U/ml，米氏常数表明，此酶对纤维二糖比水杨苷有更高的亲和性。<br>　　 4.1β-葡萄糖苷酶基因的扩增。根据ITS序列在NCBI上的比对，结果发现其与Penicilliumsp.RM3相似度较高，因此以Penicilliumsp.RM3的β-葡萄糖苷酶基因设计引物GluF和GluR，扩增出部分序列。<br>　　 上述结果表明，本研究得到的菌株SWU534的β-葡萄糖苷酶具有高度耐热、嗜酸嗜碱的特性，使得其在高温、极酸极碱的极端工业环境中有良好的应用潜力。