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木质纤维素是地球上分布最广和数量最丰富的可再生有机资源,目前,纤维素资源未能得到有效地利用而被浪费掉。为此,寻找一种可以降解纤维素成为有用的产品,是当前研究的热点问题。纤维素酶能将纤维素水解成为还原糖,微生物将还原糖发酵成可以替代车用石油的燃料乙醇,为解决能源危机等问题提供很好的原材料。本研究的目的是寻找一株纤维素酶的高产菌株,对燃料乙醇的生产具有重要的现实意义。本研究以野生型菌株HP7-1为出发菌株,对其进行3次60Co-Y射线辐照和2次甲基磺酸乙酯(EMS)与紫外线(UV)照射复合诱变,最后筛选得到一株产滤纸酶最高的突变株EU2106。经形态学观察和内转录间隔区(Internal transcribed spacer,ITS)序列分析,将野生型菌株HP7-1和突变株EU2106初步鉴定为青霉属(Penicilliumsp.)。突变株EU2106的遗传稳定性实验结果表明,该菌株的产酶性能稳定。对突变株EU2106的液体产酶培养基优化后,滤纸酶活力从2.74 U/mL提高到6.87 U/mL,约提高了 2.5倍,优化后的培养基组成为(g/L):KH2PO44,(NH4)2S044,CaC120.6,MgSO4.7H2O0.6,Tween-80 2mL,微量元素 0.1 mL,麦麸 40,Avicel10,pH5.5,培养温度:28℃,接种量为 108个/mL,最适产酶时间为第6天。将所有选择突变株接种于在优化液体培养基上,测定不同底物酶活力,结果表明,突变株EU2106具有最高的(除β-葡萄糖苷酶外)滤纸酶活力(6.79 U/mL)、CMC酶活力(11.64 U/mL)、盐酸预处理甘蔗渣酶活力(7.64 U/mL)和甘蔗渣纸浆酶活力(10.20 U/mL)、Avicel酶活力(2.20 U/mL)和木聚糖酶活力(40.72 U/mL),分别是野生型菌株的3.3倍、1.4倍、2.2倍和2.4倍、3.2倍和1.4倍。HPLC结果显示,突变株EU2106纤维素酶水解甘蔗渣纸浆的产物有纤维二糖、葡萄糖和木糖,且以葡萄糖为主;底物特异性的结果表明,突变株EU2106的粗酶液对甘蔗渣纸浆、过氧乙酸预处理甘蔗渣和蒸汽爆破预处理甘蔗渣有较强的亲和力;突变株EU2106粗酶的酶学特性研究表明,其作用于滤纸、CMC和p-NPG的最适作用pH分别为4.5、3.5和5.0,最适作用温度分别为55 ℃、45 ℃和70℃。本研究比较成功地筛选到了滤纸酶活力显著提高的突变株EU2106,为实验室研究纤维素酶领域其它工作的开展奠定了很好的基础,同时该突变株在生产燃料乙醇中具有一定的应用价值。