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与热碱蒸煮的化学脱胶工艺相比,生物脱胶技术具有很大的优越性和良好的应用前景。目前的技术难点是如何进一步降低脱胶后纤维的残胶率:一味增加脱胶关键酶——果胶酶并不能持续增强脱胶效果;人们对半纤维素酶在脱胶中的作用存在分歧。本论文的目的就是研究后者是否对果胶酶有脱胶增效作用。 从实验室保存的脱胶菌中筛选出一株苎麻脱胶能力强的菌株Bacillus sp.16A,同比于其它相关报道,经该菌株脱胶的苎麻残胶率在14%以下,而且在4h内即可完成脱胶,证明它是一个高效脱胶菌株。 Bacillus sp.16A经16s rDNA序列比对和Biolog Microbial Identification System鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。胞外酶系分析显示,Bacillus subtilis 16A能够分泌高活性的聚半乳糖醛酸酶和少量的半纤维素酶,不产生纤维素酶。在其高效脱胶的同时并不会损伤纤维,是苎麻脱胶的优良菌株。 利用丙酮分级沉淀的方法,将Bacillus subtilis 16A发酵液中的果胶酶和甘露聚糖酶处理成不同活性比例的3组脱胶酶液。分别进行苎麻脱胶后分析了纤维的一些特征,包括:手感柔软程度、纤维分散程度、果胶残留、失重率、纤维细度及扫描电镜图。通过比较发现,甘露聚糖酶对果胶酶的脱胶效果有一定的协同作用,前者能增强后者的脱胶效果。这给进一步研究苎麻脱胶指明了方向:为了进一步提高脱胶效果,应该把工作重心放在提高半纤维素酶的活性上来。 最后,为进一步深入研究苎麻的脱胶机制作准备,纯化了脱胶关键因子——果胶酶。粗酶液经预冷丙酮沉淀、CM-Sepharose Fast Flow阳离子交换柱层析、真空冷冻干燥、Sephadex G-75凝胶过滤层析后,经SDS-PAGE不连续电泳检测为单一条带,分子量为30.2kD。总共被浓缩了21.8倍,回收率17.7%。基本性质分析表明:该酶最适作用pH为9.0,在中性pH(6.0-8.0)范围内稳定,pH>9.0时易失活;最适作用温度为50℃,在<55℃时稳定,>60℃时易失活;Ca2+、Mg2+是该酶的激活剂,其中Ca2+对该酶有强激活作用,Cu2+、Mn2+、Co2+、Hg2+是抑制剂,其中Hg2+对该酶的抑制作用最大;酶解产物在235nm处有强吸收峰,说明该酶是聚半乳糖醛酸裂解酶,且只具有裂解聚半乳糖醛酸的能力。