免费文献传递   相关文献

Isolation of Clostridium acetobutylicum

筛选具有高α-淀粉酶酶活的丙酮丁醇梭菌及C源对其酶活的影响



全 文 :!8
"!

#
2010
$

%
>
 
y
 
Œ
 
É
 
ž
 
Ÿ
ChineseJournalofBioprocessEngineering
Vol.8No.1
Jan.2010
doi:10.3969/j.issn.1672-3678.2010.01.003
OPQI
:2009-01-10
KCR!

!ŠyÜèÞª(.#„/Øæçàáâã
(IRT0532)
ST.U

…
 
†
(1983—),


ÿX‡Hô

“ö

45ùú
:¯
>yŠ]

üˆ‰

ÿ½ô
),
!"

õö>#ø
,Email:xbyu@jiangnan.edu.cn
¹ºÙÕÚ α ÛÍÜÜÝ_Þߝ^àqá

¤ÂâÜÝ_ÃÄ
%
 
X

YZ[

)\]

E,01
 
67U^1H

U/6789>?;@ABCD

_`
 214122)
7
 
`

ëì>6?@AÄ

äα >6BÎBC¦9467U/mL§DEFÀGã(Clostridiumacetobutylicum)ã
ä
D3 11,
ÎBCÎHãäIƙ
5821%,
FÀÝ£Ã
1188g/L,
ÎHãäIƙ
2545%。
ûüJK

Öà
DEFÀGã
D3 1 1α >6BC§(,íò·¸¡ÍÎíLCÖàα >6B§MNOìP$,QRS·¸
¡¤¥§þÉ

MNOìTU$

abc
:α >6BC;FÀ;CÖ
defgh
:TQ925+1    
6ijBk
:A    
6l;h
:1672-3678(2010)01-0011-05
IsolationofClostridiumacetobutylicumwithenrichedαamylase
activityandefectofcarbornsourcesonαamylaseactivity
XUFang,GUQiuya,YUXiaobin
(KeyLaboratoryofIndustrialBiotechnologyoftheMinistryofEducation,SchoolofBiotechnology,
JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)
Abstract:AstrainofClostridiumacetobutylicumD311withenhancedαamylaseactivitywasisolatedby
starchplateandtheαamylaseactivitywasincreasedby5821%.Theyieldofthebutanolreached
1188g/Landincreasedby2545%.Efectsofvariouscarbonsourcesonαamylaseactivitywerealso
investigated.Additionofglucosereducedtheαamylaseactivitymorethanothercarbonsources.The
moreglucoseaddedwiththemoreαamylaseactivity.
Keywords:αamylolaseactivity;butanol;carbonsource
  
/-f0L2A6XýÃoߊ|O:/-
3!Ðí/-0[

XJKL2MN
(Clostridium
acetobutylicum)
8‹Ì{|Á•–p“”EL2
3>yYޞŸ

$%(YÉ[3/Ø

Ù§8
20
ýŒ
60
$“Ž¢£(?Yɑ’f>0L2
[1]
S:£/-f

+(?XãÍy>àP


ìgÙF=(?E«C1>0JKL23/Ø

  
JKL2MN
(C.acetobutylicum)
Í0 α FG
H

j¢£FGû«C>0L2
,α FGHHIÒ
R0L23j­1ր8s]¤Uk
[2]。Lin
:
[3]


L2Ëkm
C.acetobutylicumSA 1
3L20
?³EXÌ|α FGHHI­³E。α FGHH
I3³EÍ=Œ>
C.acetobutylicum
¢£FGzY
EJKL2

³E/-f>0JKL230?

  
Ifëž_ýABE α FGHNm,45 C
PQJKL2MNα FGHHI3ST。
1 
mn%op
11 
qr
  
JKL2MN
(Clostridiumacetobutylicum)D3
1,
ÌÁÂj8ghik€

12 
stK
  
¿À…†‡

•–p
40g,
FG
40g,
-.‡
20g,
‘’‡
20g,K2HPO405g,z< MgSO402g,
FeSO4·7H2O001g,“Wõ3g,@20g,Š‹<
1000mL,
Ë
pH65~70
œ
,121℃
ÔN
30min。
  
]¬…†‡
:5%
3BtG

û?¿»

ÁÙ

”
•
30min
œ

–—Š/3<¿
,pH70,121℃
Ô
N
20min。
  
/-…†‡
:7%
3BtG

û?¿»

ÁÙ

”
•
30min
œ

–—Š/3<¿
,pH70,121℃
ÔN
20min。
13 
op
131 
…†ùf
  
‹Ìø
36℃
˜\…†

132 
_ýùf
  
¢£™šW_ý
[9]。
133 
·››Œg
  
œ;É[y´Ê
QB/T1803—93[7]
Œg

134 α FGH3¡]ùfOHI­]ž
  
FGHHI¡]¢£
Yoo
Ÿ»f
[5]:
8
pH
E
60、40℃
{|Á
,5min
 Y<2
1mg
FGE¡:
3H?BEs0HI­~˜
(U)。
135 
>y?¡]
  
¢W?f
[4]:1)´ 2mL
/-›Œ
8mL
Š‹
<

Ӧ
,3000r/min
Àž
15min;2)
£o¨›

8
¤F=Œ¥3
10%(
Äç¿»

ÁÙ

öÆ1W
2mL,
¦§
,¨
<©=š~
2~3min,3000r/min
À
ž
15min;3)
£o¨›

¤F=Œ¥3
5%
öÆ1W
2mL,
”¶•<©=ŒÐ
30min,
¥êœ
3000r/min
Àž
15min;4)´
o¨›
01mL,
ŒŠ‹<
49mL,
”¶œ

8ª§¿¨¨˜æo¡
260nm
¡¼µÉ
A260。NÄ¢W?(g/L)=A260×172。
136 
Ãp3¡]
  
¢£
DNS
f¡]Ãp

137 
0yL2¡]
  
/-›6
3000r/min
Àž
10min
œ
,´

›
3mL,
¢£
045μm«k3¯©ªž©,¢£
GC 2010
¬¤™©¬Q©›º4צ¯¡

¯¡
°
FID;
™©®E
PEG1701 30M,053mm×
10μm;צ—˜ 160℃;¯ ¡—˜ 250℃;®—
40(

3min)~180℃(

5min),
(—™˜
10℃/min;
­¬E
N2,•™ 15mL/min;H2•™
47mL/min;
º4צ{|

-7—˜
70℃,

25min,
Œ}
5min;
f0$—˜
130℃。
2 
xy%z)
21 
†‡xy
211 C.acetobutylicumD3 1α FGHI­®$
  
=
7%
BtGE/-…†‡…†
Cacetobutyli
cumD3 1,
ûü
4h´
/-›¡α FGHHI­,
œKòÿ



e
1 CacetobutylicumD3 1α ÛÍÜÝãÀÁ
Fig.1 αAmylaseactivitycurveofCacetobutylicumD31
  
Ìÿ

Í=ÎÏ
:C.acetobutylicumD3 1

FGHHI­ì
12h
ï7jL¡Ï

Z8
12h
*
32h
1Öα FGHHI­>™o(,*32h)T
íÉ
。32h

,α FGHHI­àáÁRâO。
=ÁghðB´
32h
¡α FGHHI­。
212 
Eα FGHHI­Nm3AB
  
_ý3N›·¸œás|¿À…†‡‹Ì
…†
48h,¯
°·››
,60℃

2h,
BD±Ø²

Z±Ø²rçÒNärç1wí3Nm

zÛ/-
…†‡
,32h
¡α FGHI,72h¡L20?。
  
Ì 

Í=ÎÏ
:32hα FGHHI­EnÒ
L20?En‡IsÖ

+³<2²3íR5D²
Ñ

{XdE<2²3íRéó¸d’ST

òNm


H30?

ÈÓ´˜:

deëžg¡/-›
=α FGHHI­1ABEα FGHHI­3N
m=E͵

R=
D3 1 1
3<2²rçÒNär
ç 1 w T í

Z g ¡ α F G H w H I E
9467U/mL,
w«Nm³EF
5821%。
ñNm3L
20?)
1188g/L,
w«Nm³EF
2545%。
21
>
 
y
 
Œ
 
É
 
ž
 
Ÿ
  
!

"
 
‚1 α ÛÍÜÜÝã%^\äåæ_aç
Table1 Relationshipbetweenαamylaseactivityand
yieldsofbutanol
Nm¶·
<2²rçÒ
Närç1w
32h
FGHw
HI
/(U·mL-1)
ρ(L2)/
(g·L-1)
D3 1 1 631 9467 1188
D3 1 2 258 7574 1107
D3 1 3 185 6973 1073
D3 1 4 142 7028 1076
D3 1 5 380 7629 1049
D3 1 6 592 8412 1097
D3 1 7 304 7698 1073
D3 1 8 500 8164 1034
D3 1 9 583 8525 1131
D3 1 10 182 7237 963
D3 1 11 347 7128 959
D3 1

«Nm
) 5984 947
213 C
PQNmFGHHI­3ST
  
8
7%
3BtG/-…†‡=¿Ñ‹Œ
1%(
û
?¿»

ÁÙ

•–p
、1%
Kp
、1%
¸p
、1%
¡
:

=
7%
3BtG/-…†‡BQ¹

¡
32h
FG
HI­O>y?

œKò 



‚
2 C
¤Âα ÛÍÜÝã_ÃÄ
Table2 Efectsofvirouscarbonsourcesonαamylaseactivity

P
32h
wHI

(U·mL-1)
Tí>y?

(g·L-1)
7%
BtG
+1%
•–p
3287 0337
7%
BtG
+1%
Kp
3398 0358
7%
BtG
+1%
¸p
6912 0348
7%
BtG
+1%
¡:
5912 0361
7%
BtG
9521 0343
  
Ì 

Í=ÎÏ

¿Ñ‹Œ
1%
•–p
、1%
K
p
、1%
¸p
、1%
¡:Ú

Tí>y?¤²ãí

+
32h
HIìDãٟ˜3ÁR

×رnQJKL
2MN3α FGHDãٟ˜3Óg。‹Œ1%
•–pÚ

Qα FGH3ÓgB£Tp。
214 
•–p‹Œ?QNmFGHHI­3ST
  
8
7%
3BtG/-…†‡=¿Ñ‹Œ
1%、
2%、3%、4%
3•–p

=㌕–p3
7%
3Bt
GBEQ¹

¯¡/-žŸ=α FGHIkª>
y?3ýY@A

œKþÿ
2、
ÿ
3。
e
2 
ÇÈ}Âα ÛÍÜÜÝãÃÄ
Fig.2 Efectsofglucoseonαamylaseactivity
e
3 
ÇÈ}Âq¸
D3 1 1
•½_ÃÄ
Fig.3 EfectsofglucoseongrowthofD311
  
Ìÿ

Í=ÎÏ

$%•–pû?¿»3ˆŒ

α FGHHI­ÔÓg3Ÿ˜Û¤qˆí,Y•–
pû?¿»ˆŒ*
4%
Úα FGH3HI­TR。
=
7%
BtGE


,12h
W 6j¡Ïα FG
HHI­

+$%•–pû?¿»3ˆŒ
,α FG
HHI­Ïá3ÚÖãٟ˜5úœº»

ÙÚ

α FGHHI­3TíÉÛ¤q5úœº»。ì
ÿ

Í=ÎÏ

8‹ŒãÙû?¿»3•–pÚv
w㋌•–p"¼#G

ZJ‚ןÁ]#

‹
Œ•–p8Û]œ
4h
MNWןFQ»#


‹Œ•–pvw‹ŒF•–pןQ»#3ÚÖ
Û¤q5º»
8h。
31 
!

#
  
…
 
†:

ABCDEα FGHHI3JKL2MNOCPQRHI3ST
215 
Kp‹Œ?QNmFGHHI­3ST
  
8
7%
3BtG/-…†‡=¿Ñ‹Œ
1%、
2%、3%
ª
4%
3Kp

=ãŒKp3
7%
3BtG
BEQ¹

¯¡/-žŸ= α FGHHI­ª>
y?3ýY@A

œKþÿ
4、
ÿ
5。
e
4 
y}Âα ÛÍÜÜÝãÃÄ
Fig.4 Efectsoffructoseonαamylaseactivity
e
5 
y}Âq¸
D3 1 1
•½_ÃÄ
Fig.5 EfectsoffructoseongrowthofD311
  
Ìÿ

ªÿ

Í=ÎÏ

$%Kpû?¿»3
ˆŒ
,α FGHHI­3ýYҋŒãÙû?¿»
3•–pýYâOsÖ

>Ü®$Û¤²ãí

216 
¸p‹Œ?QNmFGHHI­3ST
  
8
7%
3BtG/-…†‡=¿Ñ‹Œ
1%、
2%、3%
ª
4%
3¸p

=㌸p3
7%
3B
tGBEQ¹

¯¡/-žŸ=α FGHIkª
>y?3ýY@A

œKþÿ
6、
ÿ
7。
  
ìÿ

Í=ÎÏ

$%¸pû?¿»3ˆŒ

α FGHHI­ÔÓg3Ÿ˜Û¤qˆí,Y¸
pû?¿» ˜ˆŒ*
4%
Ú α FGH3HI­
TR

ÙÚ$%¸pû?¿»3ˆŒ
,α FGH
e
6 
èé}Âα ÛÍÜÜÝãÃÄ
Fig.6 Efectsofmaltoseonαamylaseactivity
e
7 
èé}Âq¸
D3 1 1
•½_ÃÄ
Fig.7 EfectsofmaltoseongrowthofD311
HI­Ïá3ÚÖãٟ˜5úœº»

Z α F
GHHI­3TíÉÏáÚÖÛ¤q5úœº»

ìÿ

Í=ÎϋŒãÙû?¿»3¸pÒã‹
Œ¸p>Ü®$?DÌíýY

217 
¡:‹Œ?QNmFGHHI­3ST
  
8
7%
3BtG/-…†‡=¿Ñ‹Œ
1%、
2%、3%
ª
4%
3¡:

=㌡:3
7%
3BtG
BEQ¹

¯¡/-žŸ= α FGHIkª>y
?3ýY@A

œKþÿ
8、
ÿ
9。
  
Ìÿ

Í!

$%¡: ˜3ˆŒ
,α FGH
HI­ÓgŸ˜Û¤qˆŒ
,α FGHHI­3ý
YҋŒãÙ?3¸p3ýYâOsÖ

‹Œ
¡:Ò㋌¡:¤w

>Ü®$?DÌíýY

22 
z
 
)
  
Ù./->0L2uv=½¾E«C

½¼¿
:
[8]
BŠ3
EA2018
Nm

=
7% ~8%
½¾GE«
C/-Ú

L20?)
14g/L,
Y=½¾t*”‘«
C/-Ú

0?8
12~13g/L


=BtE«C
41
>
 
y
 
Œ
 
É
 
ž
 
Ÿ
  
!

"
 
e8 
ê²Âα ÛÍÜÜÝÃÄ
Fig.8 Efectsofdextrinonαamylaseactivity
e
9 
ê²Âq¸
D3 1 1
•½_ÃÄ
Fig.9 EfectsofdextrinongrowthofD311
/-0L28Ù.ÀzK¨

IfAB3Nm
D3
1 1
~È=BtE«CÚ

L20?ÕÍ)
1188g/L,
{ã+Í=ÁÙ>0’I

Òã£Òô
¶Âl

{Qg°>0DìvÞ

  
ëžoÄ45Í=ÎÏ

•–pªKpìj:
D3 1 1
3"¼#FG

Q»#ªÁ]#³H

S
¸pãj:ñN3>Ü®$/>{¦3ýY

Í
=º¡ÏJKL2MN
D3 1 1
Í=J>5¢£
•–pªKp

ÙÚ8‹ŒãÙû?¿»•–p
ªKp3FG…†‡=

j¡3 α FGHHI­
ìDãٟ˜3º»ªÁR

{×Ø

Kpª•–
pQα FGHDJp3ÓgB£。8‹ŒãÙû
?¿»¸p3FG…†‡=

j¡3 α FGH
HIÛDjº»ªÁR

+?D‹Œ•–pªKp
ÁR3¸

{×Ø

•–pªKpQ α FGH3
ÓgB£vp|¸p

3 
x
 
)
  
¢£FGÈÓAB*

m α FGHI­w«
Nm³EF
5821%
3Nm
D3 1 1,
=BtE«
CÚL20?)
1188g/L,
w«Nm³EF
2545%。
•–pªKpQñN3α FGHÓgB
£vw¸pª¡:p

Y•–pªKpû?¿
»)
4%
Ú
,α FGH90%=oÔÓg,SY¸
pû?¿»)
4%
Ú

Ù
50%
3α FGHÔÓg。
M“6i

[1] 
ñ²Å

ÆÇÈ

/-fJKªL2>0äå
[M].
‰~


É[ÏLZ
,1991:238239.
[2] JonesDT,WoodsDR.Acetonebutanolfermentationrevisited
[J].MicrobiolRev,1986,50(4):484524.
[3] LinYL,BlaschekHP.Butanolproductionbyabutanol tolerant
strainofClostridiumacetobutylicuminextrudedcornbroth[J].Ap
plEnvironMcrobio,1983,45(3):966973.
[4] 
ÉÊ

ËÌ

CÍÈ

:

ÎÏkLN0EÏÏkƒ„H/
-…†‡O/-{|345
[J].
bcÒ/-É[
,2004,30
(6):3234.
YuanLin,QiWei,LuFuping,etal.Thestudyonthemediumand
conditionsofBacilusalcalophilusproducingthehighalkalinepro
tease[J].FoodandFermentationIndustries,2004,30(6):3234.
[5] 
ÐÑÒ

ÓMØ

Ö]α FGH¡Iùf3wJ45[J].¯
>yÞëK
,1995,23(6):2324.
ShiYongchang,JiangYongming.Comparisionoffivemethodsfor
theassayingofαamylaseactivity[J].Microbiology,1995,23(6):
2324.
[6] AnnousBA,BlaschekHP.IsolationandcharacterizationofClos
tridiumacetobutylicummutantswithenhancedamylolyticenzymes
[J].ApplEnvironMicrob,1991,57(9):25442548.
[7] 
ÓÔ!

HgÔq£äå
[M].
‰~

=Ù;É[ÏLZ

1996:253261.
[8] 
½¼¿

ñÕ

GÖh

:

EL2wJKL2MN3BŠÒq
£
[J].
É[¯>y
,1996,26(4):16.
ZhangYifen,ChenJun,YangYunliu,etal.Breedingofhighratio
butanolstrainsofClostridiumacetobutylicumandapplicationtoin
dustrialproduction[J].IndustrialMicroorganism,1996,26(4):16.
[9] 
×ØÙ

q*Ú

É[¯>yghäåÕV
[M].
‰~

=Ù;
É[ÏLZ
,1994:383394.
51 
!

#
  
…
 
†:

ABCDEα FGHHI3JKL2MNOCPQRHI3ST