2結果與分析


2.1菌體生長及產(chǎn)酶曲線


對菌體進行搖瓶發(fā)酵,每2 h取少量發(fā)酵液測其酶活力和在600 nm處的吸光值,由圖1知,發(fā)酵前期菌體生長速度較快,在20 h后生物量基本達到平衡,酶活力在24~26 h處達到最大。

圖1菌株生長及產(chǎn)酶曲線

圖2盧戈氏染色結果


2.2篩選及形態(tài)學鑒定


將該菌在平板上培養(yǎng)24 h后,培養(yǎng)基表面形成明顯白色菌落,菌落表面濕滑,邊緣平整,中央凹陷。對菌落進行盧戈氏碘液染色,染色結果如圖2所示,菌落周圍形成明顯的透明水解圈,這是由于培養(yǎng)基被降解的部分生成具有還原性的寡糖,不能被盧戈氏碘液染色,而未被降解掉的部分能夠被盧戈氏碘液染成深色。對菌落進行革蘭氏染色鏡檢結果如圖3所示,菌體被染成紅色,表明該菌屬革蘭氏陰性菌,與已報道的絕大多數(shù)產(chǎn)瓊膠酶菌株屬革蘭氏陰性菌結果相符。

圖3革蘭氏染色鏡檢結果

圖4依據(jù)16S rDNA序列同源性比較構建的系統(tǒng)發(fā)育樹

2.3系統(tǒng)發(fā)育樹的構建


用MEGA6.0軟件,根據(jù)16S rDNA序列相似性,將該菌與NCBI數(shù)據(jù)庫中相應的細菌一起構建系統(tǒng)發(fā)育樹,由系統(tǒng)發(fā)育樹可知,該序列與Acinetobacterbeijerinckii(Genbank Accession No.KX856281.1)和Acinetobacterbouvetii(Genbank Accession No.NR117628.1)等菌屬相似性高達99%,能夠證明菌LXK為不動桿菌(Acinetobactersp.)。目前,不動桿菌產(chǎn)瓊膠酶的研究報道較少,僅Lakshmikanth等人和陳虹等人從土壤中篩選出能夠產(chǎn)瓊膠酶的不動桿菌,從海洋環(huán)境中分離出產(chǎn)瓊膠酶的不動桿菌未見報道。


2.4酶解反應最適溫度的確定


將酶反應體系分別置于20、30、40、50、60和70℃的水浴中反應,測定各溫度下瓊膠酶活力,結果見圖5。從圖5中可以看出,最適酶解溫度為40℃,溫度過高和過低都不利于酶解,這與來自不動桿菌AG LSL-1、紫色桿菌SY12、弧菌JMUAZ6的瓊膠酶的最適酶解溫度相同。由于瓊膠具有凝固性,當溫度較低時底物發(fā)生凝固,粗酶液與底物的接觸面積減少,酶解效率降低;溫度過高時,酶受熱失活,同樣影響酶解效率。

圖5溫度對瓊膠酶活性的影響


2.5酶解反應最適底物濃度的確定


選取0.1%~1.0%的濃度梯度研究瓊脂粉濃度對瓊膠酶活力的影響,實驗結果見圖6。從圖6中可以看出,隨著底物濃度的增大,瓊膠酶活力隨之增大,在底物濃度為0.5%時瓊膠酶活力達到最大值,繼續(xù)增大底物濃度,瓊膠酶活力逐漸下降,原因是底物濃度過大,降低了分子的擴散性,降低酶解反應效率。因此,酶的最適底物濃度為0.5%。

圖6底物濃度對瓊膠酶活力的影響


2.6酶解反應體系最適pH的確定

圖7酶解反應體系pH對瓊膠酶活力的影響


反應體系pH可以影響酶的結構和穩(wěn)定性,同時底物和酶的解離狀態(tài)也受pH的影響。為探究反應體系pH對瓊膠酶活力的影響,選取pH4.0~9.0六個pH梯度進行酶解實驗,結果見圖7。由圖7可知,瓊膠酶活力隨著體系pH的增大呈現(xiàn)先增大后減小趨勢,在pH8.0附近達到最大值,繼續(xù)增大pH,瓊膠酶活力反而下降,可能是強堿性環(huán)境導致酶蛋白變性從而使瓊膠酶失活。


2.7金屬離子對酶解反應的影響


選取7種金屬離子研究它們對酶解反應的影響,結果見圖8。從圖中可以看出,K+和Ca2+能促進酶解反應,Na+和Mg2+對酶解反應的影響較小,而Fe2+、Mn+和Ba2+對酶解反應起抑制作用,此結果與瓊膠酶降解菌Agarivoranssp.LQ48、Vibriosp.JMUAZ5研究結果相似。

圖8金屬離子對酶解反應的影響


3結論


本研究通過大量篩選工作,從海洋環(huán)境分離得到一株具有瓊膠酶活性的細菌,通過鏡檢發(fā)現(xiàn)該菌為革蘭氏陰性菌,并通過16Sr RNA基因序列的測定,確定該菌為不動桿菌,是首次從海洋環(huán)境中分離出的能夠產(chǎn)瓊膠酶的不動桿菌,并命名為不動桿菌Acinetobactersp.LXK。對該菌的粗酶學特性進行了初步研究,結果表明,最適酶解溫度為40℃,酶解最適底物濃度在0.5%,酶解反應體系最適pH在8.0,K+和Ca2+能促進酶解反應,Na+和Mg2+對酶解反應的影響較小,而Fe2+、Mn+和Ba2+對酶解反應起抑制作用。本研究的開展為海洋多糖的深入研究和瓊膠寡糖的規(guī)?;a(chǎn)起到了極大的促進作用。


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