非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶的结构与功能研究

非解朊栖热菌HG10 2耐热 β_糖苷酶为 (β α) 8桶状结构 ,是具有水解功能和转糖苷功能的单体酶。该酶可以作为一个很好的模型来研究糖苷酶的反应机制、底物特异性和耐热的分子基础。根据对该酶的晶体结构解析和同家族酶的结构比较 ,推测Glu16 4和Glu338分别是质子供体和亲核基团两个活性位点 ;在α_螺旋N端第一位的脯氨酸和蛋白质外周的精氨酸是耐热机制的关键位点和关键氨基酸残基。为确定这些氨基酸残基的功能 ,通过基因定点突变的方法分别把Glu16 4、Glu338、Pro316、Pro35 6、Pro344和Arg32 5置换成Gln、Ala、Gly、Ala、Phe和Leu ,同时还对Pro316和Pro35 6进行了双置换。突变酶经过纯化得到电泳纯 ,用CD光谱进行了野生酶和突变酶的结构比较。通过突变酶的酶功能和酶学性质分析 ,结果表明Glu16 4和Glu338分别是质子供体和亲核基团 ,亲核基团的突变酶TnglyE338A可以合成混合型糖苷键寡糖类似物 ;在α_螺旋N端第一位的Pro316和Pro35 6以及在蛋白质外周形成离子键的Arg32 5均是对耐热性有贡献的关键氨基酸残基。

降解类胡萝卜素菌株的培养基优化

为了提高类胡萝卜素的降解率,对霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)A20菌株的发酵培养基成分进行响应面优化。通过单因素实验确定了最佳碳源、氮源和无机盐分别为葡萄糖、混合氮源(酵母膏∶蛋白胨=2∶1)和K_2HPO_4,再以这3个因素为考察因子,以类胡萝卜素降解率为响应值,设计了3因素3水平的Box-Behnken响应面分析实验,得到降解类胡萝卜素的最佳培养基组成:葡萄糖8 g/L,混合氮源(酵母膏∶蛋白胨=2∶1)14 g/L,K_2HPO_40.72 g/L。类胡萝卜素降解率从最初的45.7%提高到77.37%,与初始的发酵培养基相比提高了69.30%。说明Box-Behnken实验设计法用于降解类胡萝卜素菌株的培养基优化是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。

霍氏肠杆菌A20降解类胡萝卜素的条件优化

为了提高类胡萝卜素的降解率,以霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)A20菌株为对象,研究其培养条件(培养时间、培养温度、转速、p H值、接种量)对类胡萝卜素降解率的影响,并通过单因素和正交试验,以降解率为评价指标,确定微生物的最佳培养条件。结果表明,培养条件的改变可以影响类胡萝卜素的降解效果,各培养条件对类胡萝卜素的降解率的影响程度不同。菌株A20降解类胡萝卜素的最佳培养条件为培养时间42 h,温度25℃,转速150 r/min,p H值7.0,接种量1.0%,在此条件下,类胡萝卜素降解率从最初的70.80%提高至91.53%。

高产聚谷氨酸菌株的选育及鉴定

聚谷氨酸是一种生物可降解的大分子物质,广泛应用于医药、化妆品等行业。本研究从高温处理过的糖蒜、果仁黄瓜、甜酱黄瓜、蜜汁乳瓜、黄豆酱和海会寺腐乳五种传统酱类食品中分离到高产聚谷氨酸(γ-PGA)菌株,通过对菌落表观形态特征以及生理生化性能的观察分析,初步鉴定为革兰氏阳性枯草芽抱杆菌。该细菌最适培养条件为蛋白胨2%,葡萄糖3%,谷氨酸钠3%,pH7.0,温度37℃,摇床培养250r/min。发酵产品经初步纯化和红外光谱鉴定,产物图谱与标准品图谱基本一致。

烟叶叶黄素降解菌发酵条件研究

为探讨烟叶中叶黄素生物降解的方法,利用单因素试验和响应面分析法对叶黄素降解酶高产菌株Ewingella americana(Y32)的液体发酵工艺条件进行优化。结果表明,最适的碳源、氮源和无机盐分别为葡萄糖、酵母膏和KH2PO4。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计进行回归分析得到最优培养基组成为:葡萄糖1.38%、酵母膏0.48%、KH2PO40.19%,在该条件下叶黄素降解率为90.02%,与理论预测值(89.55%)基本吻合,比优化前的基础发酵培养基提高45.07%。

生物工程专业“卓越工程师”培养模式的探索与实践

为了培养适合我国工程化道路的高素质的工程人才,教育部启动了"卓越工程师教育培养计划"。我校部分专业已经入围了教育部的卓越工程师培养计划。为了保证卓越工程师计划在我校更多专业更好的执行,学校从各个方面在着手准备。从校内的专业基础教育、实践教育以及生物工程专业学生在企业实训这三个方面探讨生物工程专业学生卓越培养计划如何更好的执行。

应用响应面法优化叶黄素降解发酵培养基

利用响应面分析法对Pantoea dispersa(Y08)菌降解叶黄素产香的培养基进行了优化。采用Box-Behnken实验设计,选定KH2PO4、蔗糖和混合氮源(酵母膏∶天门冬酰胺=2∶1)3个关键因子为响应因子,以叶黄素降解率为响应值建立多元二次回归方程,在分析各个因素的显著性和交互作用后,确定了Pantoea dispersa菌降解叶黄素的最优培养基为:蔗糖0.97%,混合氮源(酵母膏∶天门冬酰胺=2∶1)1.38%,KH2PO40.15%,叶黄素降解率为80.03%,与理论预测值基本吻合,比优化前提高140.67%。

腊状芽孢杆菌L16降解番茄红素生成香味物质的研究

烟叶来源的腊状芽孢杆菌L16在番茄红素底物浓度为300 mg/L的培养基中,35℃,150 r/min,p H=7.0培养至72 h时,番茄红素降解量达到最大值224.4 mg/L.经GC-MS分析,番茄红素经腊状芽孢杆菌L16降解得到两种产物,分别为6-甲基-5-庚烯-2-酮和异辛二烯酮,这两种物质均为烟草特征香气成分.

类芽孢杆菌发酵原料浸提液提升再造烟叶品质

为提升再造烟叶品质,利用烟草中分离的类芽孢杆菌制备静息细胞,对再造烟叶原料浸提液进行发酵处理;采用连续流动分析、气质联用仪(GC-MS)、热裂解-气相色谱质谱(Py-GC/MS)等方法,测定了发酵过程中浸提液中蛋白质、还原糖、氨基酸含量变化;分析了其主要挥发性香味成分;并利用发酵浸提液浓缩涂布制备再造烟叶样品,进行热裂解产物分析和感官评价。结果表明:①发酵浸提液和对照组中的蛋白质、还原糖含量在5 h内持续减少,而氨基酸含量先增高后降低,且发酵浸提液的蛋白质、还原糖含量低于对照,氨基酸含量高于对照;②发酵液中香味物质种类和总量较对照组均有所增加,其中糠醛、糠酮等致香组分增幅明显;③对比再造烟叶裂解产物,发现发酵浸提液浓缩后涂布样品裂解产生的γ-丁内酯、2,3-二氢-5-甲基呋喃、糠醛等典型烟气致香组分提高;④发酵液浓缩后涂布的再造烟叶样品感官品质较对照样品明显提升。利用类芽孢杆菌发酵烟草浸提液,对于提升再造烟叶的感官品质具有促进作用。

烟曲霉几丁质酶基因的克隆与表达

Chi4 4是烟曲霉 (Aspergillusfumigatus)YJ 4 0 7产生的一种胞外几丁质酶。通过用真菌几丁质酶保守氨基酸序列与Chi4 4的N 端序列检索烟曲霉部分基因组序列数据库 ,获得一个编号为contig5 5 5的烟曲霉基因组序列 ,可能包含烟曲霉几丁质酶的基因。根据检索结果用RT PCR方法从烟曲霉YJ 4 0 7中克隆到 1 4kb的cDNA片段 ,该cDNA的ORF编码一个 395个氨基酸的蛋白 ,分子量为 4 3 6kD。对其推导氨基酸序列分析表明该蛋白与其它真菌来源的几丁质酶同源 ,而且活性中心与人巨噬细胞几丁质酶高度同源。该cDNA已在E .coli与PichiapastorisGS115中获得表达 ,分别获得 4 3kD和 4 4kD的重组蛋白 ,两种重组蛋白均有几丁质酶活性。与野生酶相比 ,大肠杆菌表达的 4 3kD重组酶及Pichia酵母表达的 4 4kD重组酶稳定性下降 ,说明Chi4

氧化葡萄糖酸杆菌DSM 2003膜结合乙醇脱氢酶的纯化鉴定和性质研究

通过超速离心收集膜组分、表面活性剂溶解膜蛋白、CM-纤维素柱层析纯化等步骤,从氧化葡萄糖酸杆菌DSM2003中获得电泳纯的具有1,2-丙二醇脱氢酶活性的脱氢酶,此酶由两个亚基组成,其表观相对分子质量分别为80000和50000。经MALDI-TOFMS-MS质谱分析与肽质量指纹图谱检索鉴定,证明纯化得到的酶是乙醇脱氢酶。酶学性质分析表明,该酶的最适反应温度为30℃,最适pH值为5.5～6.0;该酶能催化多种一元醇、二元醇,但对包含3个以上羟基的多元醇基本无氧化活性;其催化活性随着底物碳链长度的增加而减小;大多数金属离子及抑制剂(Cu2+、Fe3+、Ca2+、EDTA等)对此酶活性均有抑制作用。

复合酶法提取薯蓣皂素的研究

该文探索了复合酶法提取薯蓣皂素的新工艺。考察了反应时间、加酶量、反应温度、pH值、搅拌转速等因素对提取薯蓣皂素产率的影响。通过正交试验设计对薯蓣皂素提取率影响较大的4个因素:反应时间、反应温度、pH值、搅拌转速进行优化,得到复合酶法提取薯蓣皂素的最优工艺条件为50℃,pH值为5,搅拌转速25r/min,反应时间30h。在此条件下,薯蓣皂素的提取率为4.88%。

里氏木霉产纤维素酶的条件优化及酶学性质研究

本文对里氏木霉产纤维素酶发酵培养条件及对其所产纤维素酶的酶学性质进行初步研究。结果表明,里氏木霉发酵产酶的最佳培养基为:麦麸1.8%、硝酸钠1.3%、碳酸钙0.3%、氯化钠0.2%、磷酸二氢钾0.3%;里氏木霉所产纤维素酶的最适反应条件为:pH 4.0、50℃,金属离子Fe2+、Co2+、Mn2+、Ca2+对酶活有促进作用,而Fe3+、Ag+对酶有抑制作用。经培养基优化后,发酵液上清中的最终酶活为116.64U/mL,是优化前的3.5倍。

原烟复烤前后细菌种群变化研究

为明确原烟复烤前后表面细菌种群变化情况及其对烟叶发酵的影响,考察了3种不同烟叶(自然状态下的原烟、施加微生物的原烟、复烤后片烟)经发酵后微生物及化学成分的变化情况。不同烟叶发酵1个月后,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法研究表面细菌的变化情况,并采用连续流动分析法检测化学成分的变化规律。结果表明:与原烟相比,复烤后烟叶表面的细菌发生明显变化,其中降解蛋白质菌(Bacillus cereus)、降解淀粉菌(Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis)、产香菌(Erwinia、Pantoeadispersa)等细菌的数量均明显低于复烤前的原烟。发酵后,原烟表面富集上述几类细菌,而复烤后烟叶表面细菌则未得到明显富集,部分细菌已检测不到。烟叶发酵1个月后,淀粉、蛋白质、氮含量均降低,还原糖含量显著增加,且原烟的化学成分变化幅度显著高于复烤后烟叶。表明复烤工艺可造成烟叶表面细菌种类和数量减少,由此影响烟叶发酵过程。

产碱性脂肪酶菌株的筛选及酶学性质研究

从富油土壤中筛选出一株耐热碱性脂肪酶产生菌x-5，经菌落形态观察、生理生化实验和16SrDNA序列分析，初步鉴定为假单胞菌。采用单因素实验研究其生长条件，研究表明该菌株最适生长温度为34℃，最适生长pH为8．0，6～26h为对数生长期，26—38h为稳定期，38h开始进入衰亡期；酶拳陛质研究表明，该酶最适反应温度为60℃，最适反应pH为8．5，70℃保温1h仍保留60％的酶活，具有良好的耐热性。K＋、Na＋对酶有激活作用，ca2＋、Mg2＋、zn2＋、Fe2＋、cu2＋、Mn2＋对酶有不同程度地抑制作用。

米曲霉果糖基转移酶催化合成蔗糖-6-乙酸酯

对来自于米曲霉(Aspergillus oryzae)的果糖基转移酶催化蔗糖(s)与葡萄糖-6-乙酸酯(g-6-a)生成蔗糖-6-乙酸酯(s-6-a)的反应进行了研究。考察了底物质量比m(g-6-a)∶m(s)、反应温度、反应时间、pH、酶的质量浓度对反应的影响。单因素实验结果表明,最优的催化反应条件为:反应温度50℃、pH=6.2、m(g-6-a)∶m(s)=1∶3、反应时间48 h、酶的质量浓度为4.0 g/L。在该条件下,g-6-a的摩尔转化率可达26.69%。

响应面法分析枯草芽孢杆菌Y-am6产酸性淀粉酶的发酵研究

采用响应面法对产酸性α-淀粉酶的芽孢杆菌Y-am6的发酵培养基进行件优化分析。通过单因素试验筛选得最适碳源、最佳有机氮源及最佳无机氮源分别为麸皮、黄豆面、硫酸铵。然后应用BBD对发酵培养基进行优化设计,试验结果经Design Expert 7.0处理并拟合验证,得发酵培养基关键组分为麸皮8.72%;黄豆面3.19%;(NH4)2SO42.04%。采用优化后发酵培养基,在初始pH值为5.0,37℃,220r/min发酵培养48h条件下,Y-am6的产酶活力提高至434.42U/mL,比初始酶活力提高了4.87倍。

产纤维素酶牛瘤菌的分离及产酶条件研究

本研究从牛瘤胃内容物干粉中分离得到一株高产纤维素酶的菌株。经进一步鉴定表明，该菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌，兼性厌氧，最适生长pH值6．0-8．0，最适生长温度为37℃左右。经产酶条件研究表明，该菌株在37℃培养下，48小时左右发酵液的PFA酶活性达最高值19．8。实验证明该菌株产酶周期短，酶活性较高，具有一定的工业应用价值。

米曲霉产果糖基转移酶发酵条件优化与分离纯化

通过单因素实验和均匀设计实验对一株产果糖基转移酶的米曲霉摇瓶发酵条件进行优化,其最佳发酵条件为:发酵温度24℃,转速161r/min,装液量50mL/250mL,起始pH5.0,接种量1%,发酵时间96h。在该条件下,果糖基转移酶酶活力达到33.07U/mL,较优化前提高64.6%。通过Desalting脱盐柱,DEAE FF阴离子柱和SepHacryl S-100 HR凝胶柱等分离纯化步骤,经SDS-PAGE检测,该酶呈现一条带,纯化倍数、酶的比活力和收率分别为29.35、231.14U/mg和48.9%。经薄层层析检测,该酶能够生成蔗糖-6-乙酸酯(s-6-a),证明该酶为果糖基转移酶。经计算,该酶分子量约为92.8ku。

静息细胞降解叶黄素生产香味物质的条件优化

在单因素试验基础上,应用响应面设计对霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)A20的静息细胞降解叶黄素生产香味物质进行条件优化。确定最佳转化条件为:培养时间120 min,温度31.14℃,pH值为4.98,细胞浓度为17.64%,底物质量浓度为70 mg/L,此时叶黄素降解率为71.37%,与软件预测值71.54%相吻合,表明优化方案达到了预期效果,且具有良好的稳定性。对静息细胞降解叶黄素的发酵液中的主要成分进行气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析,得到其主要产物为8-甲基-α-紫罗兰酮和3-氧化-α-紫罗兰酮。