响应面法优化褐藻胶降解菌Cobetia sp.20发酵培养基

为了提高褐藻胶降解菌株Cobetia sp.20产褐藻胶裂解酶的能力,利用响应面法优化其发酵产褐藻胶裂解酶的培养基。首先利用单因素法分别对发酵培养基中的不同碳源、碳源添加量、不同氮源、氮源添加量以及氯化钠添加量、磷酸二氢钾添加量、硫酸镁添加量和pH进行探究,研究各因素对产酶的影响。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman试验确定Cobetia sp.20发酵培养基中影响产酶的主要因素。通过响应面试验建立回归方程。研究结果表明,Cobetia sp.20最优发酵培养基配方为褐藻胶15.00 g/L、硫酸铵7.50 g/L、氯化钠15.00 g/L、硫酸镁0.50 g/L、磷酸二氢钾5.30 g/L、硫酸亚铁0.01 g/L、pH值7.58。优化后酶活为142.79 U/mL,比优化前提高了26.36%。褐藻胶裂解酶活的提高,为褐藻胶裂解酶的工业化生产提供了参考。

黄原胶寡糖的制备、分离及表征研究进展

黄原胶寡糖是通过降解黄原胶得到的由2~20个单糖通过糖苷键结合形成的低分子聚合物。黄原胶寡糖理化性质稳定,相比于黄原胶具有易溶于水、黏度低、生物利用度高等特点,具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤活性,对植物具有诱导抗病性,能够调节植物生长等广泛的生物活性,具有很好的应用前景,成为近年来寡糖领域的研究热点。黄原胶寡糖的活性与其结构特征密切相关,本文对黄原胶寡糖制备、分离纯化及结构表征进行综述,重点讨论了不同模式下的色谱分离技术及质谱和核磁共振波谱结构表征方法,阐述了各种方法的原理和应用范围,并对其优越性和局限性进行了总结,以期为黄原胶寡糖的进一步研究和应用提供参考。

贻贝仿生涂层修饰聚合物微球固定化脂肪酶的制备及应用

为构建新型固定化酶催化体系,以聚甲基丙烯酸缩水甘油酯为载体,利用贻贝仿生技术——多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积进行修饰,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、Zeta电位及红外光谱(FT-IR)表征所得材料,并研究其固定化近平滑假丝酵母CICC 33470所产脂肪酶的表征及酶学性质。最佳酶固定化条件为:固定化温度为30℃,固定化pH为7.0,固定化时间为5 h,初始酶活为337.76 U/mL,载体添加量为0.2 g。固定化酶最佳反应温度为50℃,最佳反应pH为8.0,最佳反应时间为10 min,最优条件下固定化酶酶活为484.42±5.97 U/g-载体。固定化酶的稳定性明显提高,重复使用8次后,固定化酶仍有39.22%的初始酶活。进一步将固定化酶用于催化乙酰丙酸与十二醇的酯化反应,转化率可达75.94%,充分证明聚甲基丙烯酸缩水甘油酯经修饰后是固定化脂肪酶的优良载体,为未来扩大脂肪酶的应用范围提供了基础数据。

CBM介导的蔗糖异构酶的固定化研究

利用碳水化合物结构域CBM17将来源于Klebsiella sp.LX3的蔗糖异构酶PalI固定于微晶纤维素表面,以获得一种经济环保、稳定性高、可循环使用的固定化蔗糖异构酶。通过无限制克隆法构建融合CBM17标签的PalI表达载体,基于CBM17与微晶纤维素自发结合的特性,制备该酶的固定化酶;采用3,5-二硝基水杨酸比色定糖法测定该酶的酶活力;比较游离状态与固定化状态酶的酶学性质,衡量固定化酶的催化性能;测定固定化酶的可循环使用次数、可储存时间以对其稳定性进行评价。成功构建融合CBM17标签的PalI,并固定于微晶纤维素表面;固定化与游离形式的PalI表现出相似的最适温度及pH,分别为45℃、pH 6.0,而其温度稳定性及pH稳定性较游离酶均有提高,最高酶活力为(11.04±0.02)U/mg微晶纤维素(Avicel PH101);固定化酶与底物蔗糖亲和力增强,K_(m)为(79.94±9.56)mmol/L;该固定化酶具有良好的操作稳定性及储存稳定性,连续反应12次,酶活力仍保持在初始酶活力的80%左右,在4℃下储存至56 d时,酶活力降至60%以下。本研究成功制备了一种环境友好、经济可行、稳定性高的固定化蔗糖异构酶,这种固定化策略为蔗糖异构酶在工业中的应用提供了一种新的思路。

基于RNA-seq的生孢噬纤维菌新转录本预测及生物信息学分析

利用RNA-seq技术,对不同碳源条件下培养的生孢噬纤维菌CX11进行新转录本预测,实时荧光定量PCR结果表明测序数据可信度较高。共发掘新转录本1298个,其中371个新转录本在不同碳源比较组合中差异表达(p<0.05),差异转录本数目与碳源的复杂度成正相关。共有19个新转录本在滤纸和葡萄糖比较组合中的差异倍数超过8倍,且在其他比较组合中差异倍数明显降低,推测这些新转录本与滤纸的前期降解密切相关。GO功能分析显示437个新转录本获得注释,有机物代谢过程、碳水化合物衍生物结合、氧化还原酶活性、水解酶活性等功能显著富集,原位酶活测定结果表明水解酶活性富集合理可信。KEGG通路分析表明,共有296个新转录本富集到氨基酸生物合成、次级代谢产物生物合成、碳代谢、氧化磷酸化、ABC转运蛋白、群体感应等30条代谢通路中。

褐藻胶寡糖对绿豆芽品质的影响

将绿豆浸泡在浓度不同的褐藻胶寡糖溶液(浓度分别为0.001、0.01、0.1和1μg/mL)中,测定发芽后绿豆芽的产量(鲜重和芽长),并确定其主要营养成分及抗氧化成分含量、抗氧化活性以及抗氧化酶的活性。结果显示,褐藻胶寡糖对绿豆芽生长有明显促进作用,能减少绿豆芽中植酸的含量;可提高可溶性蛋白、维生素C、总多酚及各组分多酚、总黄酮及各组分黄酮的含量;显著提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活力,从而提高了绿豆芽清除DPPH、H_(2)O_(2)和羟自由基的能力。结果表明,以浓度0.01μg/mL的褐藻胶寡糖为最佳。本研究可为褐藻胶寡糖改善绿豆芽品质提供一定的理论依据。

酿酒酵母转座子介导外源基因的整合效率

为了比较分析酿酒酵母不同转座子对外源基因整合效率的影响,构建了转座子Ty1、Ty2和Ty4介导的G418表达盒及酿酒酵母BY4741重组菌BY-Ty1、BY-Ty2、BY-Ty4。研究发现,Ty2介导的整合型表达G418的BY4741重组菌转化平均菌落数为122,整合效率为93.33%,均高于Ty1和Ty4。Ty2介导的G418抗性重组菌BY-Ty2,比BY-Ty1和BY-Ty4对G418抗耐受性更强,基因拷贝数更高。结果表明,转座子Ty2更适合在酿酒酵母中介导外源基因整合。

生孢噬纤维菌内切葡聚糖酶的异源表达及CBM6对其酶学性质的影响

内切葡聚糖酶是纤维素酶系的重要组分之一,但大部分内切葡聚糖酶酸碱耐受性较差。为挖掘新型内切葡聚糖酶,本研究从生孢噬纤维菌CX11基因组中克隆了一个内切葡聚糖酶基因Sm_1350。该基因大小为2 196 bp,编码732个氨基酸,编码蛋白包含一个分泌信号肽、GH5催化结构域、6家族碳水化合物结合模块(CBM6)和一个C末端结构域(CTD)。利用实时荧光定量PCR技术对Sm_1350在不同碳源条件下的相对表达水平进行了分析,结果表明,Sm_1350在纤维二糖和滤纸培养基中的表达水平均显著高于在葡萄糖培养基中的表达水平,推测其在CX11降解纤维素过程中发挥一定作用。本研究构建了Sm_1350及其3种截短突变体,分别为Sm_1350、Sm_1350-GH5-CBM6、Sm_1350-GH5和Sm_1350-CBM6,并在大肠杆菌中进行异源表达。结果表明,去除CTD结构域明显提高了目的蛋白的可溶性表达水平。以CMC为底物时,Sm_1350-GH5-CBM6与Sm_1350-GH5酶活力分别为(7 000.00±50.00)U/g和(2 542.73±35.03)U/g,表明去除CBM6降低了Sm_1350-GH5对可溶性多糖的水解能力。酶学性质分析结果显示,Sm_1350-GH5-CBM6与Sm_1350-GH5均有较好的pH稳定性,去除CBM6结构域只改变了Sm_1350-GH5的最适温度,对最适pH以及温度稳定性没有产生影响。此外,Sm_1350-CBM6具有较强的几丁质结合能力,在蛋白纯化方面具有良好的应用前景。

基于麦芽糖诱导型启动子在枯草芽胞杆菌中异源表达麦芽四糖淀粉酶及其酶学性质的研究

麦芽四糖淀粉酶(Maltotetraose amylase,Mta)可以从淀粉的非还原末端特异性依次切割第4个α-1,4糖苷键形成麦芽四糖,目前在食品、医疗保健和造纸等领域具有重要应用。构建安全、高效的表达系统强化麦芽四糖淀粉酶的重组表达,进而降低以其为核心酶的麦芽四糖生物转化过程的生产成本具有迫切的现实需求。本研究将源自Pseudomonas saccharophila(DSM 654)的麦芽四糖淀粉酶基因mta在枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis中重组表达,利用麦芽糖诱导型启动子实现其安全高效表达,之后对重组酶进行分离纯化和酶学性质表征。结果显示,将携带麦芽糖诱导型启动子Pglv的表达载体转入B.subtilis WB800N中,成功构建工程菌后进行诱导表达,并且利用金属离子螯合层析技术成功获得了Mta纯酶。酶学性质研究结果显示其最适反应温度为55℃,最适反应pH为7.5。动力学常数Km为(1.26±0.17)g/L、kcat/Km为(2275.07±32.83)L/s·g,纯酶在4℃储存14 d后保留40%的酶活力。本研究成功构建出安全、高效表达重组麦芽四糖淀粉酶的表达系统,为其规模化制备和应用提供了新策略。

天然纤维素的微生物降解机理研究进展

天然纤维素的微生物降解机理研究进展李宪臻，黄云战，徐德贵，金凤燮（大连轻工业学院食品工程系，大连，１１６００１）高培基（山东大学微生物研究所，济南，２５０１００）由于纤维素是一种潜在的可再生资源，因此微生物降解纤维素的研究一直受到人们的重视。有关纤维...

啤酒花抗性机制的研究进展

酒花苦味酸是构成啤酒风味的重要组分,也是啤酒生产过程中的天然抑菌剂,酒花苦味酸通过降低pH梯度而抑制啤酒花敏感菌生长。研究发现,啤酒花抗性菌是通过膜上转运蛋白将酒花苦味酸泵出细胞外,以降低膜上的质子流速,维持了细胞内的pH梯度。结合近年来酒花抗性相关研究结果,讨论了细胞膜上酒花抗性相关组分与酒花抗性间的关系,提出了酒花抗性机制的模型。

新分离菌Streptomyces产小分子CMC液化酶的研究

新分离纤维素分解菌经鉴定为链霉菌属中的新种，暂定名为ＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｓｐＬＸ，革兰氏阳性，产气生孢子，好氧生长，最适生长温度和ＰＨ为３０℃和７．２。该菌能够完全降解纤维素且不产生还原糖，并分泌一种分子量为９．２ｋｕ的液化性质的内切纤维素液化酶，亦即ＣＭＣ液化酶，该酶在裂解滤纸为短纤维的过程中既没有还原糖生成，也没有失重现象发生，而且纤维素的聚合度也几乎没有明显变化，推测可能是一种能打开氢键的小分子解链酶。

两株曲霉糖化性质的比较研究

本文系统地研究了两株曲霉─黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ）ＵＶ－４８和米曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｏｒｙｚｏｅ）花－４的酶系及糖化性质。米曲霉花－４具有远比黑曲霉ＵＶ－４８为高的液化酶活性和略高的糖化酶活性，但米曲霉花－４酶生产对温度比较敏感，其辅助酶系（纤维素酶和蛋白酶）生产早于黑曲霉ＵＶ－４８，而ＵＶ－４８的蛋白酶生产有两次活性高峰期。米曲霉花－４液化酶热稳定性低，糖化酶热稳定性高，但二者均耐酸酸；黑曲霉ＵＶ－４８液化酶热稳定性高但不耐酸，糖化酶热稳定性低但耐酸和碱。

群体感应效应的抑制及在抗微生物感染中的应用

微生物间通过群体感应效应进行交流并调控重要基因的转录及表达。目前发现参与这种信息传递最普通的信号分子是N-脂酰高丝氨酸内酯。通过抑制N-脂酰高丝氨酸内酯在群体感应系统中的信号传导,可以阻断病原基因的转录启动,以抑制病原因子的表达和作用,达到抗微生物感染的目的,是一种潜在的防治疾病新途径。

Vibrio sp.LX菌的分离及性质研究

ＬＸ菌是从土壤中分离出的一株革兰氏阴性菌，该菌兼性厌氧生长，单极生鞭毛，氧化酶阴性，经鉴定该菌属Ｖｉｂｒｉｏ属中的一个种。ＬＸ菌既能降解纤维素，又能降解琼脂，所产ＣＭＣ糖化酶为诱导酶。该菌的最适生长温度为３０℃，最适生长ｐＨ为７．０～８．５。

CASA酵母固定化方法的研究

为了增加同定化酵母的使用时间,本文在交联海藻酸钙包埋法的基础上,引入柠檬酸强化剂,制成柠檬酸强化海藻酸钙固定化酵母。它的机械强度与海藻酸钙无差別。由于柠檬酸的络合作用,阻止了钙离子的溶出,因此,在磷酸缓冲液中稳定。载体内微环境的改变,提高了发酵活性,使发酵时间缩短为16小时。

以科研促进教学:创新型人才培养的有效途径

大连工业大学发酵工程学科在人才培养模式和管理制度设计方面,经过长期的探索与实践,形成了以科研促进教学的模式,为培养创新型人才营造了良好的空间和环境。通过引导教师的科研方向与主讲课程相结合,保证课程内容的先进性和实践性;将成熟的科研成果引入实验教学,以适应快速发展的生物技术和生产实践需要;突出实践教学,开设综合创新实验,以培养学生探索问题的能力;将毕业论文(设计)与教师的科研项目紧密结合,培养学生参与科研与科技开发的能力。

黄原胶降解菌的筛选及其降解酶性质的研究

从野外采集并筛选到一株能降解黄原胶的菌株,并对菌种进行了对照鉴定。此外,对菌株的发酵参数、黄原胶降解酶的性质(最适反应温度、pH值,金属离子的影响、底物专一性、动力学研究等)作了初步的研究。结果显示,该酶的最适催化反应温度和pH分别为30℃～40℃和5.0～7.0;能够专一性降解黄原胶;测试大多数金属离子对酶活力没有明显影响,但Ca2+能很大程度地缓解EDTA对酶活的抑制作用。

产香酵母Pichia myanmarensis LX15的分离纯化及对精酿啤酒风味物质形成的影响

为了适应精酿啤酒对个性化风味的需求,能产生特定风味化合物的产香酵母成为研究者的研究重点。从精酿啤酒原液中分离到1株产香酵母LX15菌,该菌细胞呈圆形或卵圆形、多极芽殖生长;LX15菌在玉米粉培养基上培养7~10 d不形成假菌丝,在酵母膏蛋白胨培养基上培养3 d能够形成子囊孢子。经生理生化特征和系统发育分析,确认该生香酵母为Pichia myanmarensis菌中的一个菌株,所产主要风味化合物包括乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。当LX15菌与啤酒酵母C1菌共发酵时,能够产生协同效应,提高酯类化合物和高级醇类的含量,并与LX15菌的接种比例正相关,但并不影响啤酒酿造的整体发酵速率和发酵能力。因此,LX15菌是一株适于提高精酿啤酒风味的产香酵母菌。

固相萃取-高效液相色谱法测定七种痕量生物胺

研究了固相萃取-高效液相色谱法测定痕量7种生物胺(色胺、酪胺、组胺、腐胺、尸胺、精脒、精胺)的方法。7种不同生物胺的标样混合溶液与荧光衍生剂丹酰氯在特定条件下衍生,衍生后通过C18固相萃取柱净化、富集,InertsilODS-3色谱柱分离,荧光检测器检测,流动相为乙腈和水梯度洗脱20min,流速为1mL/min。变异系数(CV%)为0.51～2.23,检测低限为1.29×10-6～2.57×10-4μg/mL。