木聚糖酶酶学性质测定.docx

四川农业大学本科毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目 木聚糖酶酶学性质测定选题类型应用型课题来源自选项目学院生命科学与理学院专业应用生物指导教师韩学易职称实验师姓名谢超 年级2010学号 20105032开题报告（立题依据、研究的主要内容及预期目标、研究方案、论文进度安排、主要参考文 献）1立题依据木聚糖是一种多聚五碳糖，是植物细胞中主要的半纤维素成分木聚糖酶（Xylanase）是可 将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解的酶，它在饲料、造纸、食品、能源工业和环境科学 上有着广阔的应用前景随着分子生学、结构生物学的发展及蛋白质工程的应用，对木聚糖 酶结构和功能的研究不断深入酶活是衡量酶生物活性的重要指标该数据通常由酶供应者提 供，但酶活受到酶储存时间、方式等多种因素的影响会有所损失因此掌握木聚糖酶酶活的测 定方法十分必要目前，我们对木聚糖酶的研究只集中在细菌和真菌上，它们产生的木聚糖酶只含一个亚基 对于不同生物来源的木聚糖酶，分子量范围为8—145Kd,pI范围为pH3—10.5，稳定pH范围为3 —10大多数酶的反应最适pH范围为4—7,最适温度为40—60°C由于木聚糖酶具有重要的 应用价值，目前人们加大了对木聚糖酶的开发研究，包括高产菌的选育，耐高温耐碱性无纤 维素酶污染的木聚糖酶的筛选和克隆，工程菌的构建，培养条件的优化等。

在面包食品中，应用木聚糖酶水解谷物面粉中的木聚糖，产生木寡糖，使水在戊聚糖相和 谷蛋白相重新分布，从而改善面包的质地、结构、松软度和保质期在硬木和软木纸浆中， 沉淀的木聚糖是木质素抽提的主要障碍，木聚糖酶通过水解作用使纸浆表面的木聚糖重新定 位，重新沉淀，从而更易于化学物质渗透，提高木质素的抽提率如果用少量的木聚糖酶处 理草浆可显著改进草浆的滤水性、脆性等性能，提高纸浆白度和强度，使草浆有可能替代部 分木浆生产高质量的纸制品同时，木聚糖酶的前处理可以降低漂白中的氯和含氯化合物的 用量，从而减轻对环境的污染国内外对木聚糖酶的研究主要有两个方面，一方面是改造木聚糖酶基因，改善其酶学性质, 使之更适合工业应用要求另一方面是研究如何提高木聚糖酶的表达水平，以方便工业生产 中推广应用2研究的主要内容及预期目标了解木聚糖酶的基本制备过程以及木聚糖酶的相关功能和应用前景，针对木聚糖酶酶学性 质设计出相应的测定方法，根据酶的性质,对木聚糖酶的一些基本性质（包括最适反应pH和pH 稳定性、最适反应温度和温度稳定性以及金属离子对酶活性的影响等）进行研究在不同pH的缓冲液中测定该酶的活性，测出该酶的最适pH,在不同温度下保温30、60min后， 酶在pH5一lO之间具有较好的稳定性，不同保温时间对酶活影响差异不显著。

在不同温度下测 定该木聚糖酶的酶活，发现其最适反应温度为51°C，当将酶液在50、60、70、80、90、100°C 分别保温30min后，发现其稳定性随温度升高而降低，60C以下时稳定性较好3研究方案及方法理论3.1研究方案：3.1.1酶活单位定义在50°C、PH6.8条件下，lmin从1.0%燕麦木聚糖中释放1 umol木糖所需的酶量即为1个 活性单位（U）3.1.2木聚糖酶的最适反应pH分别用 100 mmol / L的不同pH（3.0、4.0、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、&0、9.0）的缓冲液 （pHW8.0的用磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲液，pH>8.0的用甘氨酸一氢氧化钠缓冲液）配制1.0% 的木聚糖底物，按常规方法测定酶活，以酶活最高者为100%，在其他条件下的酶活占最高酶 活的百分数即为该酶在此pH条件的相对酶活3.1.3木聚糖酶的pH稳定性用不同pH的上述缓冲液分别在50C下处理木聚糖酶溶30、60min，然后调到晟适pH，按常规 方法测定酶活，考察木聚糖酶的pH稳定性以酶活最高者为100%3.1.4木聚糖酶的最适反应温度用最适pH的缓冲液配制溶液，在30、40、45、50、55、60、65C和70°C下按常规方法测定 酶活，以酶活最高的温度为最适反应温度。

3.1.5木聚糖酶的温度稳定性用最适pH的缓冲液配制溶液，分别在40、50、60、70、80、90C下保温30min，然后放人冰 水中冷却，在最适温度和最适pH下按常规方法测定酶活，以50C未保温的酶活力为100%3.1.6金属离子对木聚糖酶酶学性质的影响分别配制 Mg2+, Zn2+, Ca2+, Cu2+, Na+, Fe2+, Fe3+, K+, Co2+及 EDTA 终浓度为 0.001mol/L 无机盐的木聚糖酶溶液，测定酶活力.以不加任何无机盐的木聚糖溶液作为底物的溶液作为 对照，观察金属离子对木聚糖酶酶学性质的影响3.2研究方法理论：在实验室采用还原糖法（即DNS法：其原理是木聚糖酶降解木聚糖生成木二糖、木糖等还原 糖，还原糖再与3, 5—二硝基水杨酸（DNS）发生反应，生成橙黄一棕红色的氨基化合物在一 定范围内，还原糖的生成量与反应液的颜色强度呈线性关系，读取540nm处的光密度值，并利 用标准曲线将之转换成产生的木糖的量，进而根据公式得到酶的活力对木聚糖酶的一些基 本性质（包括最适pH和pH稳定性、最适温度和温度稳定性及金属离子对酶活性的影响）进行研 究4进度安排第一阶段（2013年3月一一4月）：题目拟定及资料搜集，写出开题报告，准备好开题答辩。

第二阶段（2013年5月一一8月）：查询与木聚糖酶和木聚糖酶酶学性质相关的文献，设计并 完成相关实验第三阶段（2013年9月一一10月）：毕业论文设计阶段和毕业论文书写阶段第四阶段（2013年11月一一12月）：毕业设计及论文论文完善及修改阶段5主要参考文献1. 杨浩萌•姚斌•范云六.木聚糖酶分子结构与重要酶学性质关系的研究进展［期刊论文］- 生物工程学报2005,21 （1）2. 孙建义，许榨荣，李卫芬.木聚糖酶的研究与应用进展.生命科学探索与进展（上册）•杭 州大学出版社，1998.3. 杨会涛.酵母木聚糖酶的酶学性质研究.四川农业大学，2006.4. 李秀婷.Li Xiuting微生物木聚糖酶及在食品工业中的应用［期刊论文］-农业机械学报2008,39（2）5. 万红贵.王涛.蔡恒.贾伟.郑伟刚.Wan Honggui.Wang Tao.Cai Heng.Jia Wei.Zheng Weigang木聚糖酶的特性及应用研究［期刊论文］-食品与发酵工业2008,34（3）6. 范美霞.孙迅.陶宗娅.木聚糖酶的研究进展［期刊论文］-荷泽学院学报2009（2）7. 王中兴.木聚糖酶最适反应条件的研究［期刊论文卜安徽农学通报2008（9）& 文清，李德发.影响饲料酶活力测定的因素分析［J］.饲料研究，2002，5： 15—18指导教师意见指导教师签名：年 月 日开题小组意见负责人及成员签名：答辩时间：年 月曰注：1. 选题类型：基础型、应用基础型、应用型、调研型；2. 课题来源：国家级项目、省部级项目、横向合作项目、校级项目、自选项目。