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内生菌是一类重要的微生物资源,内生菌的存在对植物的生长发育和产量、品质均有明显的影响,内生菌的研究自Vogl在1898年从黑麦草种子内分离出第一株内生真菌,此后植物内生菌作为一种新的微生物资源受到了广泛的关注。类芽孢杆菌是从芽孢杆菌分出的一个新属,目前已有22种。本实验室由刺槐豆中分离出一株具有β-甘露聚糖酶活性的内生菌,本实验室由刺槐豆中分离出一株具有β-甘露聚糖酶活性的内生菌,经初步鉴定为类芽孢杆菌属潜在的一个新种,命名为Paenibacillus sp CH-3。本研究将从诱变选育、产酶条件优化、酶的纯化、酶学特性研究及发酵罐放大这几方面对Paenibacillussp CH-3进行研究。采用紫外诱变,硫酸二乙酯诱变,紫外线-光复活诱变、亚硝酸盐诱变、紫外-亚硝酸盐复合诱变、及紫外-硫酸二乙酯-亚硝酸盐三重复合诱变,对该菌株进行诱变选育,研究发现其最佳诱变方法是先用紫外20W诱变80s,再用1%的硫酸二乙酯处理20min,初筛、复筛筛选出的具有高产酶活性的菌株,对其进行活化培养后用亚硝酸盐诱变处理15min,最终其发酵产酶酶活达可达近150U/mL,较出发菌株产酶酶活提高了200%,其遗传稳定性研究发现此菌株遗传1-5代不太稳定,6代以后其相对酶活趋于稳定,约为出发菌株的2.55倍,并将该菌株命名为Paenibacillus sp CH3-5。通过对Paenibacillus sp CH3-5的产酶培养基和发酵条件优化,确定最佳产酶培养基为:魔芋粉3%,酵母膏0.1%,磷酸氢二钾0.2%,硫酸镁0.3%,氯化钠0.1%,磷酸氢二铵0.5%,CaCl22mmol/L,pH6.5,121℃灭菌20min,最佳发酵条件为接种量2%,37℃200r/min培养78h后测酶活,此时测得酶活最高为233.5U/mL。采用硫酸铵盐析、乙醇沉淀、丙酮沉淀和双水相处理对Paenibacillus sp CH3-5产的β-甘露聚糖酶进行纯化研究,PEG/(NH4)2SO4萃取在最优体系为PEG20%(m/m),(NH4)2SO418%(m/m),NaCl1%(m/m),酶液30%,水30%时,酶萃取率高达97.22%,其纯化倍数为2.59倍,酶收率最高约为47%;硫酸铵盐析酶收率为16.6%,纯化倍数为1.89倍;乙醇沉淀酶收率最高为14.8%,纯化倍数为0.108倍;丙酮沉淀酶收率最高为23.4%,纯化倍数为0.038倍。对Paenibacillus sp CH3-5产β-甘露聚糖酶进行酶学特性分析,该酶最适反应温度和最适反应pH分别为40℃和7.0,在温度为30-45℃、pH6.0-7.5之间时酶活力较为稳定。发酵罐放大研究发现,42h时其酶活力最高为186.28U/mL,补料后酶活力有一定上升。Paenibacillus sp CH3-5所产的β-甘露聚糖酶酶活范围与动物体内环境相似,因此此酶可以广泛的应用在食品、饲料、保健品等行业。