水洗纤维素酶组分不平衡,具有高Cx 酶活,低FPA 酶活的特性,应用于纺织品后整理时,可使棉针织物表面部分水解。处理适当可使整理后的针织物有精细的外观和手感,织物变得光洁柔软,服装穿着舒适、自然,且具有污染少的优点。但我国水洗纤维素酶仍然存在着酶产量及酶比活力低、发酵优化条件不清楚,难实现大规模生产、水洗效果重演性差等问题。因此,选育高产菌株,探索发酵条件,对其所产纤维素酶特征有一定的研究和掌握,有着非常重要的意义。
本文以一株具有高Cx/FPA 酶生产菌的M 菌株出发,通过多种诱变方法选育出一株高产菌株M-18,Cx 酶比活力提高2.56 倍,达398.00U/ml,而其FPA酶活力提高不多。进行发酵优化试验,确定了合适的碳源、氮源以及发酵条件:以2%的甜高粱渣为碳源,以0.2% NaNO3 为氮源,其余蛋白胨0.3%,酵母膏0.05%,K2HPO4 0.4%,CaCl20.03%,MgSO4 0.03%,CMC-Na 1%,50 ml/瓶装液,30℃,180r/min 摇瓶培养5d。经优化后Cx 酶比活力比优化前提高90.55U/ml。间歇补料流加实验表明:在M-18 发酵过程中流加复合氮源(蛋白胨1%,1.0 ml/瓶+牛肉浸出膏1%,0.6 ml/瓶);KH2PO4 1%,1.0ml/瓶;CMC-Na0.5%,1.0 ml/瓶能够进一步提高M-18 产酶水平,使Cx 酶比活力提高了78.95U/ml。
研究M-18 Cx 酶的作用条件,结果表明酶促反应最适条件为:温度50℃,pH 值4.6。当底物浓度远远大于酶浓度时,酶促反应速度与底物浓度成正比,应以不同的效果要求来选择酶浓度。对牛仔布进行整理时,处理时间要30min以上。酶促反应时添加微量的Zn2+、Fe2+、Cu2+有促进作用。对Cx 酶进行分离纯化,得到纯的Cx 酶,分子量56.85 KD。
以M-18 菌种的发酵液处理牛仔布,可使布样柔软,表面光滑。该菌种在纺织品后整理中将有一定的应用前景。