土壤高产脂肪酶菌株的筛选和表征开题报告

 2022-03-22 20:31:26

1. 研究目的与意义

脂肪酶(lipase,ec3.1.1.3),又称为三羧酸甘油酯水解酶,是重要的酯键水解酶,其催化分解各种天然脂质,能将甘油三酯催化水解为甘油和脂肪酸。脂肪酶广泛应用于生物能源、食品、化工合成、医药等领域。在微生物界,脂肪酶分布广泛,大多数的微生物都能产生脂肪酶。产脂肪酶菌株是一种重要的工业微生物,但由于结构及性质的多样性、酶的不稳定性、提纯困难、底物的水不溶性等问题,仍需要大量的的研究以促进其在工业化过程中的应用。

目前对细菌脂肪酶研究较少,对于其潜在的应用价值和巨大的市场需求,寻找脂肪酶和新酶种的工业化研究有着十分重大的意义。从自然界中筛选脂肪酶产生菌,得到的野生型菌株,其脂肪酶基因大多都受到宿主菌的调控,脂肪酶表达产量很低,难以满足脂肪酶的规模化工业生产要求。

土壤中蕴含丰富的微生物资源,脂肪酶在微生物中分布广泛,从微生物中筛选出具有新特性和高活力的脂肪酶,是一项非常有意义的工作。本次实验经过初筛培养、富集培养和发酵优化培养,筛选出产脂肪酶活力较高的菌株,并对目标菌株产脂肪酶最佳培养条件进行了初步研究,以期为扩大脂肪酶的生产源提供基础资料。

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2. 研究内容和预期目标

土壤作为一个巨大的天然微生物库,这些微生物在自然界的进化中形成了独特的性质和催化能力。绝大多数的化学反应中所需的酶类催化剂,都可以在土壤微生物中发现。土壤微生物易于培养,作为工业开发时,利用廉价易得的复合培养基,可以对土壤微生物进行大规模筛选、培养和长期保藏,简便易行,经济环保。自然界中的生物,无时无刻不在进行着天然筛选,这也形成了不同土壤中微生物所产脂肪酶性能,如稳定性、活力、底物耐受性和选择性等千差万别,因此对土壤中的微生物进行详尽的筛选,发现性能更加优良的菌种,很有必要。

对于土壤微生物的筛选是本论文研究工作的重点。用生物发酵培养的方法对土壤产脂肪酶进行筛选。首先,找到富含目的菌株的土壤,经过初筛和复筛后,选择最优菌株。其次对筛选出的菌株经行了初步鉴定,可以判断出属于革兰氏阳性还是革兰氏阴性。最后对酶活力最高的菌株进行优化培养,筛选出最优发酵培养基组成,为规模化生产提供可能。

3. 研究的方法与步骤

产脂肪酶菌株广泛存在与土壤微生物中,因此选择富含目的菌株的土壤,利用产脂肪酶菌株的特性,以橄榄油作为唯一碳源,采用透明圈法,筛选土壤中含脂肪酶的目的菌株,将含有目的菌株的土壤培养液涂布在含有橄榄油的固体培养基上,培养48h后,观察平板上的透明圈,有透明圈出现的地方,即目的菌株产脂肪酶菌。初筛出来的目的菌株,接种环挑单菌落到富集培养基上,进行富集培养,通过测定酶活以及600nm处的吸光值确定选取最优菌株,并用革兰氏染色法,进行染色,初步鉴定菌株的种类。

通过控制变量的原则,选用不同的氮源、碳源配制液体培养基,检测发酵液的酶活以及在600nm处的吸光值,选择出最优培养基配方。

4. 参考文献

[1]薛静,陶树兴,田泽英,苏蕊,丛寅.脂肪酶产生菌的筛选产酶条件及酶特性研究[j].安徽农业科学,2011,39(15):88268830.

[2]董明奇,史岩,姜春雷,兰贵红,王杰,戴子茹,曹毅,乔代蓉.脂肪酶高产菌株的筛选及酶学特性研究[j].四川大学学报.2008.vol.45no.4.

[3]赵伟,王俐琼,郑甲,等.产脂肪酶菌株的分离、鉴定及产酶条件优化[j].湖南师范大学自然科学学报,2010,33(3):88-92.

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5. 计划与进度安排

1、2014年12月8日~2014年12月18日,查阅相关资料,翻译文献资料,了解实验的背景、目的以及研究意义,确定实验方法。

2、2014年12月19日~2014年12月22日,采集实验所需的土壤样品,准备实验所需的仪器和药品。

3、2014年12月23日~2014年12月30日,富集培养土壤目的菌株。

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