第ｌ５卷第１期 ２００７年３月 纤 维 素 科 学 与 技 术 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｂ１．１５ Ｎｏ．１ Ｍａｔ．２００７ 文章编号：１００４－８４０５（２００７）０１－００５０－０２ 真菌纤维素酶系催化纤维素水解活力的测定方法简介 武彬， 赵越， 高培基木 （山东大学微生物技术国家重点实验室，山东济南２５０１００） 在测定纤维素粗酶样品对不溶性固体纤维素的水解活力时，尽管选用同一纤维素底物， 并以同样的纤维素粗酶样品在相同温度下水解，测定结果受反应条件如纤维素底物浓度、纤 维素酶浓度以及水解时间等因素的影响而相互差别很大。而纤维素粗酶作为多个纤维素酶组 分的混合物，其糖化能力更加能够反应其中各个组分之间的协同水解转化能力。本文中选择 了比底物水解率（ＳＳＣ）作为纤维素酶浓度的函数，即单位纤维素酶每分钟对滤纸的水解百 分比作为纤维素粗酶样品不同浓度的目的函数，从而克服了以上条件对纤维素酶活测定的影 响。并以水解过程中ＳＳＣ瞬时速率的ＡＵＣ（Ａｒｅａ ｕｎｄｅｒ ｃｕｒｖｅ）对加入纤维素酶的量做图得 到的斜率评价纤维素酶样品的水解能力。经检验，该方法也适用于以棉纤维、微晶纤维素 ＰＨ１０１和磷酸膨胀纤维素等不同纤维材料为底物时纤维素酶粗酶样品糖化能力的测定。 该方法的具体步骤为： （１）’以不同浓度的纤维素酶粗酶样品水解不同浓度的纤维素底物，测定水解过程中不同 时间的还原糖产生量。通常，５个浓度的纤维素以及纤维素酶浓度就足够了，而还原糖需要 每２ ｈ测定一次。而总的水解时间则因测定的纤维素底物不同而有所区别，例如，对于滤纸 １２ ｈ即可，而对于结晶度较高的棉花则需要２４ ｈ。 ２５ Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｔｉｍｅ／ｈ Ｃｃｌｌｕｌａｓｃ ａｄｄｅｄ ／ｍＬ ． 图１不同浓度的纤维素酶水解滤纸反应的时间过程曲线 （２）计算比底物水解率： ｓｓｃ，％＝ （Ｓ Ｏ－Ｓ ）ｘｌ ００×ｆ×ｃ（ｃｅｌｌｕｌａｓｅ）×ｃ（ｃｅｌ而 ｌｕｌｏｓｅ） 收稿日期：２００６－０９．２５ 通讯联系人 基金项目：国家重点基础研究发展计划（Ｎｏ．２００３ ＣＢ７１６００６、Ｎｏ．２００４ ＣＢ ７１９７０２）及山东省自然科学基 金［Ｎｏ．Ｙ２００４Ｄ０３（Ｎｏ．Ｙ２００４Ｄ０９）】资助项目 作者简介：武彬（１９７９一），男，博士，主要研究方向：微生物生理生化，生物质资源利用。 维普资讯 http://www.cqvip.com
！ 武彬等：真菌纤维素酶系催化纤维素水解活力的测定方法简介 ５ １ 其中，Ｓ为剩余纤维素底物浓度，岛为纤维素总加入量，ｆ为水解时间，ｃ（ｃｅｌｌｕ１ａＳｅ）为纤维素 酶浓度，ｃ（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）为纤维素底物浓度。 Ｕ ∞ ∞ 勺 Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｔｉｍｅ／ｍｉｎ Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｔｉｍｅ／ｍｉｎ 图２水解过程中ｓｓＣ的时间过程曲线 图３不同浓度纤维素酶水解滤纸反应中 ＳＳＣ疆时速率的对比 （３）计算ＳＳＣ的瞬时速率，然后根据以上数据计算ＡＵＣ（ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ａｒｅａ ｕｎｄｅｒｔＩｌｅ ｃｕｒｖｅ） 来测定纤维素酶的水解能力。该纤维素酶粗酶样品的ＳＳＣ瞬时速率的ＡＵＣ与酶加入量 成线性关系，￣／ＡＵＣ对加入的酶浓度做图，其斜率即与纤维素酶粗酶样品总的糖化能力成 线性关系。 关键词：纤维素；纤维素酶；转化；水解 中图分类号：Ｑ５５ 文献标识码：Ａ Ａ Ｎｅｗ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓａｃｃｈａｒｉｆｙｉｎｇ Ｃａｐａｃｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｒｕｄｅ Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ ＷＵ Ｂｉｎ， ＺＨＡＯ Ｙｕｅ，， ＧＡＯ Ｐｅｉ－ｊｉ＊ ，（Ｓｔａｒｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＭｉｃｒｏｂｉａｌ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ ２５０１００Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ，ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｍａｌｒｅｓ ｉｔ Ｄｏｓｓｉｂｌｅ ｔＯ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｓａｃｃｈａｒｉｆｙｉｎｇ ａｃｔｉｖｉｉｔｅｓ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｃｅｌｌｕｌａｓｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ・Ｔｈｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｉｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｍｐｏｓｅｄ ｂｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｈｙｄｒｏｌｖｓｉｓ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃＯｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｅｌｌｕｌｓｅ ａａｎｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｓｓａｙ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃ ｎｃｃｏｎｖｅｒｓｌｏｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｓｅ ｃｏｎｃｅｎｔａｒａｔｉｏｎ。ｈａｔｔ ｉｓ，ｍｅ ｎｙｄｒｏｌｙｓｌｓ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｉｆｌｔｅｒ ｐａｐｅｒ ｂｙ ｕｎｉｔ ｃｅｌｌｕｌｓｅ ｐｅｒ ａｍｉｎｕｔｅ，．ｓａ ｈｔｅ ｏｂｊｅｃｉｔｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｎ１ ｒｅＳｐｅｃｔ ｔｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｃｅｌｌｕｌｓｅＡ ａｒａｔｉｏｎａ！ａｎｄ ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃｍｄｅ ｃｅｌｌｕｌａＳｅ ａｓｓａｙ Ｗａｓ ｄｅｒｉｖｅｄ，ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｏｒ ｑｕａｎｔｉａｔｔｉ￣，ｅｌｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｃｃｈａｒｉｆｙｉｎｇ ａｃｎⅥｔｉｅｓ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｃｅＵｕｌｓｅｓａ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ ｓｕｂｓ仃ｌａｔｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌｓｅ；ｃｅｌａｌｕｌｏｓｅ；ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ；ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ
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