黑曲霉转化橙皮苷制备橙皮素的条件优化及其抗氧化活性的比较

该研究采用微生物转化法,以橙皮苷为底物,利用黑曲霉菌株(Aspergillus niger CP-2)进行定向生物转化制备橙皮素,通过对黑曲霉菌种接种量、pH值、底物浓度、反应温度以及恒温摇床转速进行单因素实验,并选择接种量、pH值、底物浓度三个重要影响因素进行正交实验,以探究出最适转化条件。结果表明:通过高效液相色谱法(HPLC)对Aspergillus niger CP-2生物转化的产物鉴定,确定为橙皮素,最终确定的最佳工艺为:黑曲霉接种量为10%、pH值为7.5、橙皮苷底物浓度为1.0 mmol/L、反应温度为37℃、恒温摇床转速为200 r/min。在此反应体系下反应24 h后,得到的橙皮素产率为63.90%;此外,转化产物橙皮素的抗氧化活性以及对H_(2)O_(2)损伤HCK-8细胞的保护能力均高于转化底物橙皮苷,因此,黑曲霉的生物转化技术可为柑橘属副产物活性物质的高值化利用提供理论依据。

延龄草总皂苷的黑曲霉发酵工艺及提取条件研究

该文对延龄草总皂苷的最佳提取方法进行筛选,并通过紫外分光光度法与高效液相色谱法对发酵前后药液进行对比分析,在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken响应面实验研究了黑曲霉接种量、发酵时间和发酵温度对延龄草中总皂苷提取率的影响。结果表明:延龄草总皂苷最佳提取方法为75%乙醇回流法,其最佳发酵条件为黑曲霉接种量2.25%,发酵时间6d,发酵温度27℃,在此条件下总皂苷提取率为8.620%,与预测结果基本一致。

黑曲霉J6解钾条件优化

[目的]探索黑曲霉J6对钾矿粉的最佳解钾条件。[方法]以查氏培养基为基础,测定黑曲霉J6对钾矿粉的解钾量,通过单因素试验和正交试验对黑曲霉J6的解钾发酵条件进行了优化。[结果]黑曲霉J6解钾最佳培养基为2%可溶性淀粉、0.5%豆粕、0.003%FeSO_(4)、0.008%ZnSO_(4);其解钾的最佳培养条件为培养基初始pH 8.5、培养温度32℃、培养时间28 d、接种量2.5%。[结论]该研究为有效利用微生物转化低品位矿物钾技术和生物钾肥的生产提供了参考。

枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵效果的影响

试验旨在探究枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵品质的影响。以切短至1~2 cm甜高粱秸秆为原料,采用单因素设计,分为4个试验组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组(枯草芽孢杆菌:黑曲霉为1:1),添加量为2 mL/100 g,菌液浓度控制在1×10^(8)个细菌/mL,每组3个重复。分别在15、30、45d取样,通过感官评定、营养价值、发酵品质、有氧稳定性等指标进行综合分析。结果表明:试验组对甜高粱秸秆的感官品质均起到改善作用;在15、30、45 d时试验组粗蛋白质含量高于对照组(P<0.05),在30、45 d时中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低于对照组(P<0.05);在30、45 d时黑曲霉组、菌+霉组pH低于对照组、枯草芽孢杆菌组(P<0.05),在45d时枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组氨态氮/总氮低于对照组(P<0.05),在15、30、45 d时菌+霉组乳酸与乙酸含量高于对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组(P<0.05);随着有氧暴露时间的延长,对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH呈上升趋势(P<0.05),干物质含量呈先上升再下降趋势(P<0.05),枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH和干物质含量低于对照组(P<0.05)。可见,在发酵第45天,菌+霉组能显著改善甜高粱秸秆感官品质、提高营养价值与发酵品质、延长其有氧稳定性时间。

一株产L-苹果酸黑曲霉菌株的诱变筛选及发酵培养基优化

为筛选一株产L-苹果酸能力强的黑曲霉菌株,通过紫外诱变与高浓度放线菌酮迭代诱变的方法,将野生型菌株诱变为一株产L-苹果酸能力强的黑曲霉菌株,并对其种子或发酵培养基成分进行优化。结果表明,诱变所得一株产L-苹果酸能力强的黑曲霉CGMCC NO.40550菌株,其摇瓶发酵时种子培养基最适葡萄糖浓度为60 g/L、最适氮源为(NH_4)_2SO_4 4.95 g/L,黑曲霉菌球形成最优转速220 r/min;发酵培养基最适葡萄糖和最适(NH_4)_2SO_4浓度分别为180 g/L和4.95 g/L,Cu SO_4·5H_2O为其生产苹果酸最佳微量元素,最适添加量为0.065 g/L。通过单因素实验的优化,优化后的培养基更有利于L-苹果酸的合成,发酵96 h时L-苹果酸产酸量达到18.15 g/L,显著提高了245%,L-苹果酸占总酸的百分比达到71.69%。本研究为L-苹果酸的工业化生产奠定基础。

黑曲霉尿苷/尿嘧啶营养缺陷型转化系统的构建及应用

黑曲霉(Aspergillus niger)是一种重要的工业发酵菌株,它具有强大的蛋白分泌表达能力。为了提高黑曲霉遗传操作效率及优化重组菌株的筛选策略,构建以尿苷/尿嘧啶营养缺陷型为筛选标记的转化系统。利用CRISPR/Cas9技术实现pyrG基因的敲除,在含有尿嘧啶核苷和5-氟乳清酸(5-FOA)的抗性培养基中筛选表型正确的转化子。经基因组PCR验证,黑曲霉营养缺陷型菌株可稳定遗传。利用该转化系统可成功实现增强型绿色荧光蛋白在黑曲霉中的表达。通过结合增强型绿色荧光蛋白和流式细胞仪建立了黑曲霉转化子的高通量筛选模型。

黑曲霉菌丝球固定化异养小球藻处理食品废水的研究

食品废水因富含蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮、P等多种物质,其净化处理难度较大、成本较高。黑曲霉菌丝球具有生物活性良好、沉降速度快、易于固液分离的特点。而小球藻具有繁殖速度快、生物量生产效率高的优点。因此,使用菌丝球固定化小球藻的菌-藻体净化处理食品废水是一种低成本、高效率、无污染、可持续发展的方法。该研究通过优化形成菌丝球的培养基、共培养方式达到高效处理食品废水的效果。结果表明CCM培养基、培养基A、改良BG-11三种培养基较适合黑曲霉形成菌丝球。采用菌丝球的形式比接种孢子的方式更有利于小球藻的收获。以豆制品废水为例,菌丝球固定化小球藻的菌-藻体可以去除90.25%的化学需氧量、43.53%的总氮、94.2%的总磷。因此使用菌丝球固定化小球藻可以对食品废水进行快速高效净化,为菌在处理食品废水的应用提供基础。

黑曲霉酸性脂肪酶Tgl的酶学性质及其酯化能力研究

脂肪酶是一种具有水解、酯化、酯交换等多种功能的生物催化剂,为研究脂肪酶的酯化能力,该文克隆表达了来源于黑曲霉的脂肪酶Tgl编码基因,对其进行生物信息学分析,研究该酶的酶学性质及其催化合成脂肪酸乙酯的能力。结果表明,脂肪酶Tgl的最适反应温度为50℃,在50℃下孵育12 h后残余酶活力仍能达到70%左右;最适反应pH值为5.0,在pH 5.0条件下孵育12 h后,其相对酶活力为70%。有机试剂对脂肪酶Tgl均表现出不同程度的抑制作用,其中,乙醇对脂肪酶的抑制作用最为明显,但是在40%的乙醇体系下,Tgl的残余酶活力仍接近80%。20%的乙醇体系中,Tgl催化合成乙酸乙酯的产量最高,为41.62 mg/L,而在60%乙醇体系中催化合成己酸乙酯的产量最高,可达171.08 mg/L。由此可见,黑曲霉酸性脂肪酶Tgl具有较高的催化脂肪酸乙酯合成的能力,在酿造工业中具有很大的应用潜力。

一种有效的黑曲霉启动子捕获探针的构建及其应用

启动子对基因的表达起着关键的作用,为获得黑曲霉强启动子,该文以柠檬酸生产菌株黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC 10142为出发菌株,运用启动子捕获探针和基因重组技术筛选菌株高强度启动子,并确定其核心启动区域。结果显示:以红色荧光蛋白基因(Rfp)为报告基因,潮霉素抗性基因(HygR)为筛选标记,构建黑曲霉启动子捕获探针质粒pN3,借助T-DNA随机整合到黑曲霉基因组,筛选具有高潮霉素抗性和强红色荧光表型的突变株,进而通过交错热不对称链式聚合酶反应(thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction,Tail-PCR)获得整合位点上游核苷酸序列,测序确定该序列为糖苷水解酶基因启动子区(Pgh),通过分析其具有多个转录因子结合元件。对Pgh启动子进行5'端缺失分析,获得6个不同长度5'端缺失的启动子序列,并与强启动子PglaA对比,根据报告基因Rfp表达情况确定启动子Pgh的-1 066~-766 bp为其核心区域。

黑曲霉全细胞催化甘蔗糖蜜生产低聚果糖研究

为了探明黑曲霉全细胞催化产低聚果糖(FOS)的变化规律,本研究采用单因素实验,HPLC检测FOS含量。结果表明:全细胞催化产FOS单因素优化条件为柠檬酸缓冲液、pH值6.0、湿菌丝体种龄48 h、全细胞催化剂浓度120 g/L、底物蔗糖浓度400 g/L、转化温度50℃。在此生产工艺条件下,低聚果糖的产量达到了201.23 g/L,超过目前报道糖蜜生产低聚果糖160 g/L,达到了较高的生产水平。

两株黑曲霉全基因组重测序分析

为探究导致不同黑曲霉中赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)生物合成差异的原因并对毒素进行去除及防控,该研究选用黑曲霉CICC 41702与黑曲霉3.316为试验材料,利用全基因组重测序分析两株黑曲霉菌株基因组水平的差异及OTA生物合成的机制。利用Illumina技术对产和不产OTA的两株黑曲霉菌株进行全基因组重测序,并以黑曲霉CBS 513.88的基因组序列为参考,深度挖掘单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)、插入或删除(insertions or deletions,InDel)、结构性变异(structural variants,SV)、拷贝数变异(copy number variation,CNV)等信息,并对参与OTA生物合成的基因进行特异性生物信息学分析。结果表明,黑曲霉3.316比黑曲霉CICC 41702显示出更高的变异,且An15g07920基因在黑曲霉3.316中存在大量的非同义突变并显示缺失了23600 bp,推测这可能是导致两株黑曲霉的OTA生物合成差异的原因。

高产果糖基转移酶的黑曲霉全细胞固定化条件优化

采用包埋法固定化高产果糖基转移酶的黑曲霉全细胞,以海藻酸钠-壳聚糖为载体,分别通过单因素和正交试验优化,获得最佳固定化条件。单因素优化试验结果表明:海藻酸钠最适浓度为2%,菌体包埋量最适为150 g·L^(−1),壳聚糖和CaCl_(2)最适浓度均为4%。正交试验结果表明:海藻酸钠浓度为3%,菌体包埋量为200 g·L^(−1),壳聚糖浓度5%,CaCl_(2)浓度为3%时,酶活回收率可达到最佳的74.7%。验证试验表明该固定化细胞连续进行7个批次合成低聚果糖的催化,仍有96.85%的残余活力,具备很好的应用潜力,为合成低聚果糖提供了新的技术路线。

基于黑曲霉固态发酵的绿豆皮降解及理化特性提升机理

实验研究了黑曲霉固态发酵对绿豆皮特性的影响,并对降解机理进行探究,结果表明黑曲霉固态发酵能有效提升绿豆皮制粉特性和理化特性,所得绿豆皮粉体积平均径减小8.53倍,比表面积增大32.46倍。阳离子交换能力、胆酸钠吸附能力及葡萄糖吸附能力均有明显提升,依次提升1.11、1.18倍和1.17倍。黑曲霉对绿豆皮的降解,先降解木质素与半纤维素,再降解纤维素。主要通过破坏纤维素、半纤维素及木质素的化学键,降解长链结构为短链结构,破坏结晶区结构,降低相对结晶度,进而破坏绿豆皮结构,使其变得疏松多孔,让绿豆皮易被粉碎为粒径更小、比表面积更大的粉体,具有更好的物质交换效率,提升绿豆皮的理化特性。

黑曲霉糖化酶工业菌株CBS 513.88原生质体制备条件的优化

【目的】优化黑曲霉糖化酶工业菌株CBS 513.88原生质体制备条件,促进其基础研究和分子改造。【方法】通过考察酶解液成分与比例、酶解条件、渗透压稳定剂和菌体生长条件对黑曲霉CBS 513.88原生质体制备的影响,优化其制备条件,并通过聚乙二醇介导的原生质体转化方法测试原生质体的转化效率。【结果】适合黑曲霉CBS 513.88原生质体制备的材料为改良ME培养基培养10 h的菌丝,酶解条件为在10 g·L^(-1)溶壁酶Glucanex和10 g·L^(-1)蛋清溶菌酶的破壁酶溶液(pH值5.8)33℃、110 r·min^(-1)酶解1.5 h,渗透压稳定剂为0.7 mol·L^(-1)KCl+0.27 mol·L^(-1)CaCl_(2)。在此制备条件下,原生质体悬液含量最高可达2×10^(7)个·mL^(-1);原生质体再生培养基为添加0.7 mol·L^(-1)KCl的ME培养基,其最大再生率为52%;转化率最高为206个·μg-1 DNA(质粒),阳性率为94.4%。【结论】通过对黑曲霉CBS 513.88原生质体制备条件的优化,建立短时高效的原生质体介导遗传转化体系。

猫黑曲霉性鼻窦炎的病例报告

1只雄性已去势暹罗猫,因长期打喷嚏且近2~3周出现血性鼻分泌物来本院就诊。麻醉后对患猫行头部和胸部计算机断层扫描(CT)、鼻腔内窥镜检查和鼻腔冲洗,并将鼻腔冲洗液进行细菌和真菌培养,取鼻黏膜进行组织病理学检查,结合血液学及病毒和细菌检查,诊断患猫为黑曲霉性鼻窦炎。根据检查结果,给予患猫口服抗真菌药物和抗生素治疗;并进行双侧额窦切开术,鼻腔局部使用冲洗液冲洗。患猫术后鼻腔症状逐渐减轻,术后3个月复查时,仅有偶尔打喷嚏症状,无异常鼻分泌物。

呋虫胺对映体对普洱茶中黑曲霉关键酶活性的影响

新烟碱型农药呋虫胺广泛用于茶叶的病虫害防治,以增加茶叶产量,但长期大量使用化学农药会造成环境污染,危害人和动物的健康。本文以普洱茶中优势菌种黑曲霉为研究对象,研究手性农药呋虫胺不同对映体对其关键酶类酶活性的影响。结果表明,S-(+)-呋虫胺、R-(-)-呋虫胺和Rac-(±)-呋虫胺对同种酶活性表现出了不同的影响,可为后续普洱茶安全评价和手性农药残留降解提供理论依据。

种衣剂添加黑曲霉对盐胁迫下玉米苗期生长的影响

为探究种衣剂添加黑曲霉在盐胁迫下对玉米苗期生长的影响,试验设置对照组(CK)、盐胁迫对照组(NCK)、盐胁迫施用种衣剂(NHQ)、无盐胁迫施用种衣剂(HQ)、盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉(NHQ-A)、无盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉(HQ-A)6个处理,结果表明,NHQ-A、HQ-A组相较NHQ、HQ组,根长分别增长16.07%和30.06%,叶宽分别增长11.08%和6.88%,叶绿素SPAD值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性有明显增加,丙二醛(MDA)含量下降。因此,种衣剂添加黑曲霉对玉米幼苗苗期生长具有一定的促生作用,能够缓解盐胁迫对玉米带来的一部分危害。

抑制火腿中黑曲霉生长及其合成赭曲霉毒素A菌株的筛选、鉴定及生长特性

赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是干腌火腿中常见的真菌毒素之一,对消费者健康构成极大威胁。黑曲霉(Aspergillus niger)A-8是贵州盘县火腿中OTA的主要产生菌,为筛选出有效抑制A.niger A-8产OTA的菌株,以具有潜在生防能力的菌株QF3、KF4和RS18为试验菌株,研究其抗真菌活性,NaCl含量对其生长及抗真菌活性的影响,以及3株菌在火腿培养基中抑制A.niger A-8产OTA的能力。对3株菌进行溶血性,形态学和16S rDNA鉴定以及生长特性研究。结果表明,3株菌对A.niger A-8均具有较强抗真菌活性。高浓度(8%)的NaCl能抑制3株菌的生长,但不影响其抗真菌活性。28℃时,3株菌能抑制A.niger A-8在火腿培养基中合成OTA。模拟火腿发酵温度18℃时,只有菌株RS18对A.niger A-8产OTA抑制效果显著(P<0.05)。菌株QF3、KF4和RS18均不具有溶血性。经过鉴定,菌株QF3为耐盐魏斯氏菌(Weissella halotolerans),菌株KF4和RS18为植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)。3株乳酸菌在17~42℃和pH5~9时都表现出良好的生长特性。综上所述,菌株RS18在火腿发酵温度同样具有抑制OTA产生的活性,有潜力成为防控自然发酵干腌火腿中OTA污染的生防菌。此外,关于耐盐魏斯氏菌抑制黑曲霉生长和OTA合成的效应为首次报道。这项研究为中式干腌火腿自然发酵过程中OTA污染防控提供了重要的生防思路。

一株新分离黑曲霉对糖蜜酵母废水的脱色研究

从受糖蜜酵母废水污染的土壤中分离出2株具有脱色活性的真菌菌株,通过菌株形态分析和基因型鉴定,确定其中具有相对较大脱色潜力的菌株为黑曲霉(Aspergillus niger),将其命名为TMZ1。以碳源、氮源、初始pH为关键因素,考察了TMZ1对实际生产过程产生的糖蜜酵母废水的脱色效果,并分析了脱色机理。实验结果表明,将TMZ1接种于由18%糖蜜酵母废水、3.0%蔗糖、0.2%NaNO_(3)、0.1%KH_(2)PO_(4)、0.05%MgSO_(4)·7H_(2)O等组成的培养基中,OD值为3,初始pH为5.5,于39℃培养4 d后,脱色率可达52.9%,COD去除率为80.1%,细胞干重高达14.100 g/L。凝胶过滤色谱法分析显示,在脱色过程中大分子量和小分子量组分均得到有效去除。该菌株的脱色机理由生物吸附和生物降解共同组成,且生物降解发挥主要作用。

黑曲霉固态发酵稻谷壳粉制备木聚糖酶活力饲料辅料研究

试验旨在获取具备木聚糖酶活性的发酵稻谷壳粉,以提高稻谷壳粉的饲用价值。试验用黑曲霉对稻谷壳粉进行固态发酵,以发酵产物中木聚糖酶活力为指标,采用单因素结合响应面法优化发酵条件并测量发酵产物营养物质的含量。结果显示,发酵基质质量为10 g、初始含水量为10.1 mL、添加1.0%的硫酸铵、培养温度为30.9℃、培养时间为3.1 d时,发酵产物中木聚糖酶活力最高,为135.643 U/mL,较优化前提高了3.6倍。在此条件下,发酵稻谷壳粉中粗蛋白和真蛋白含量均有提高,真蛋白的含量达12.35%,较发酵前提高了107.21%,粗纤维和粗脂肪含量有所降低,粗灰分含量提高。研究表明,发酵稻谷壳粉中木聚糖酶活力达到饲用标准,提高了蛋白质含量,可以作为辅料制备饲料。