杂色曲霉β-葡萄糖苷酶分离纯化及酶学性质研究

试验旨在从杂色曲霉发酵液中分离纯化β-葡萄糖苷酶,并对其进行酶学性质研究。利用ENrich Q,10×100离子交换色谱法对杂色曲霉产β-葡萄糖苷酶分离纯化,采用SDS-PAGE测定其分子质量。结果表明:该β-葡萄糖苷酶的分子质量约为88.5 kDa,纯化倍数为53.44,回收率为70.78%,比酶活为1438.11 U/mg。该β-葡萄糖苷酶最适反应温度为50℃,最适反应pH为5.5;在温度20~50℃,pH 5.0~7.0时有较好的稳定性。Mn^(2+)对该酶具有明显的促进作用;Co^(2+)、Cu^(2+)、Cd^(2+)对该酶表现出抑制作用;而Na^(+)、Mg^(2+)、K^(+)、Ca^(2+)、Ba^(2+)对该酶无明显影响。该酶以水杨苷为底物时,米氏常数K_(m)为0.48 mg/mL,最大反应速率V_(m)为0.04 mg/(min·mL)。试验从杂色曲霉发酵液中成功分离出一种β-葡萄糖苷酶,为纤维素类饲料的应用提供了数据支撑。

高产纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

为充分利用废弃桑枝资源,更好运用纤维素酶到饲料添加剂中,本研究从桑园获取土壤为菌种来源,以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源获得一株高产纤维素酶菌株,经形态学和分子生物学鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),命名为Bacillus velezensis XL3。对其发酵条件进行优化,在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman设计筛选出具有显著影响菌株产酶的因素,并利用最陡爬坡试验确定响应面试验的适宜范围,设计三因素三水平的Box-Behnken试验。结果表明:影响菌株XL3发酵的显著因素分别是温度、pH和发酵时间,XL3产纤维素酶的最佳发酶条件为:温度34.73℃、pH 5.26、发酵时间6 d,经试验验证,菌株产酶酶活为(233.540±1.74)U/mL,是优化前的1.28倍。该研究为桑枝纤维素资源化利用奠定了理论基础。

桑园土壤中高产纤维素酶菌株的筛选与鉴定

为获得高产纤维素酶菌株,以桑园土壤为对象筛选纤维素酶产生菌。以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)作唯一碳源,利用刚果红染色法从桑园土壤中筛选得到12株产纤维素酶菌株,其中菌株YZB46产酶效果最好,经酶学性质初步分析,YZB46在pH 6.0、40℃条件下发挥最佳内切葡聚糖酶活性,为17.08 U·mL^(-1),经传代,YZB46的产纤维素酶能力能稳定遗传。通过形态观察、革兰氏染色、生理生化特征及16SrDNA分析,发现菌株YZB46与芽孢杆菌属的Bacillus cereus同源性达99%,并将菌株YZB46鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。

纤维素酶产生菌YZB46的产酶条件研究

为提高纤维素酶产生菌YZB46的产酶能力,在单因素试验基础上,通过正交试验筛选最佳发酵培养基组成和最佳发酵条件。结果表明,菌株YZB46的最佳发酵培养基碳源为1.5%麸皮,氮源为0.6%黄豆粉,无机盐为0.1%MgSO_4和0.4%KH_2PO_4;最佳发酵条件为接种量8%,发酵液初始pH 5.0,发酵温度30℃,发酵时间72 h,在此优化的发酵条件下,菌株YZB46的产酶活力达37.75 U/mL,是优化前的2.21倍。

响应面法优化米曲霉HML366产β-葡萄糖苷酶发酵培养基

文章研究旨在优化前期筛选到的米曲霉HML366产β-葡萄糖苷酶的培养基条件。通过单因素实验和响应面设计对米曲霉HML366产β-葡萄糖苷酶的培养基条件进行了优化组合,确定最佳的发酵培养基配方为:甘蔗渣3.49%,豆饼粉0.375%,KH2PO4 0.255%。在此培养条件下得到β-葡萄糖苷酶酶活力达92.64 U/g,是未优化前酶活71.12 U/g的1.30倍。

沼气池宏基因组文库中未培养微生物β-葡萄糖苷酶基因的克隆与鉴定

以间接提取法提取了沼气池样品的微生物宏基因组DNA,用柯斯质粒载体pWEB:TNC构建了一个含三万个克隆的沼气池宏基因组文库,对文库中的克隆随机分析表明,该文库的外源片段平均长度为40 kb,文库的总容量为1 .2×106kb。对其中的一个在七叶苷平板上显色的阳性克隆pGXN100进行进一步亚克隆、测序和序列分析。结果表明,pGXN100上有一个全长为1 863bp的ORF,编码621个氨基酸组成的蛋白质。将该基因命名为Unglu100。与产气克雷伯菌属的一个β-葡萄糖苷酶基因AN292在核苷酸和氨基酸水平上分别有76%和85%的同源性,利用SMART软件进行预测表明,Unglu100可能是PTS中β-葡萄糖苷酶特异性的转运蛋白组件。

龙江沉积物细菌群落及其对环境差异响应分析

2012年广西龙江“镉污染”事件经化学沉淀法处理后,该区域的重金属污染情况一直备受关注。为了解龙江河沉积物中重金属对细菌群落分布特征的影响,以龙江河宜州区河段从上游拉浪到下游三岔5个采样点(LA、HY、GW、XJ、SC)的沉积物为研究对象,通过Illumina高通量测序技术,分析沉积物中细菌群落结构和多样性,并结合环境因子分析微生物的响应特征。结果表明,研究区域的优势细菌类群包括变形菌门(43.87%)、绿弯菌门(15.55%)、酸杆菌门(15.50%)、放线菌门(14.11%)等。其中γ-变形菌纲、α-变形菌纲、δ-变形菌纲、厌氧绳菌纲为纲水平的优势类群。由于工业环境的影响,中游GW样区的细菌多样性和丰富度明显低于其他样区,而理化指标明显高于其他样区,龙江河沉积物细菌群落在空间上存在一定的差异性。营养物质(TN、TP、AP)和重金属(Cu、Ni、As)是沉积物细菌群落结构的主要影响因子,其中Cu、Ni、As与变形菌门呈显著负相关(P<0.05),与绿弯菌门呈显著正相关(P<0.05)。沉积物重金属对细菌多样性和群落结构产生显著影响,重金属敏感菌群可作为指示菌反映河段的环境状况,为后期重金属耐受菌群开发奠定了理论基础。

药物合成反应教学中基于反应机理的思维方式培养探讨

从培养基于药物合成反应机理的思维方式出发,在药物合成反应教学中针对药物合成实例,科学讲授"反应机理与动力学决定药物合成目标产物"这一思维模式,并整合教学内容,突出专业特点,注重师生交流与互动。实践表明,该教学模式可提高学生创新意识和实践能力,激发学生的学习兴趣,同时有助于教师自身素质的提高,对促进药物合成反应教学改革具有重要意义。

工程教育专业认证背景下地方高校生物工程专业建设探索

工程教育专业认证是保障高校工程教育质量的重要手段,对促进专业建设、提高人才培养质量起着重要作用。生物工程专业是我国发展较快的新兴专业,其为生物产业培养了大量专业人才,极大地促进了我国高端科技的发展。文章着眼于地方高校,首先分析了地方高校生物工程专业办学中存在的突出问题,然后结合工程教育专业的认证标准,提出了相应的专业建设策略,为工程教育专业认证背景下地方高校生物工程专业的建设提供参考。

一株纤维素酶真菌的筛选鉴定及产酶条件优化

以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,从自然界筛选出一株纤维素酶高产菌HJC-79,通过单因素试验和正交试验对其培养基成分和发酵条件进行优化。结果表明,经形态观察和ITS序列分析,菌株HJC-79被鉴定为杂色曲霉(Aspergillus versicolor)。最佳培养基成分为蔗渣、麸皮和Mandels营养盐液的添加量分别为2%、9%、89%;最佳发酵条件为发酵温度33℃,初始pH值为4,接种量9.0%,发酵时间48 h。在此优化条件下,葡聚糖内切酶、β-葡萄糖苷酶和滤纸酶酶活分别为2.22 U/mL、1.93 U/mL、1.53 U/mL,分别比优化前提高了125.55%、76.37%和172.47%。

果蔬保鲜中拮抗菌生物防治研究进展

拮抗菌具有天然、生态友好、安全高效等优点,其在果蔬保鲜上的研发和应用一直是研究者们关注的焦点。拮抗菌可降低果蔬采后腐烂损失,已经开发为各种新型生物防治菌剂用于各行各业。本文对近年来果蔬保鲜中拮抗菌的作用机制、筛选方法及其研发情况进行了综述,归纳了拮抗菌在不同水果和蔬菜病害控制中的应用研究,同时分析了目前拮抗菌研究存在的问题并对其前景进行了展望。

基于高通量测序的坡豪湖湿地土壤细菌群落结构分析

在四季选取坡豪湖湿地湖泊周边的8个土壤样地,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对细菌的16S rRNA V3~V4区进行测序,并结合土壤理化性质,研究了土壤细菌多样性变化的特征和驱动因素。结果表明:从所有样本中共检测到细菌类群38门、92纲、198目、367科、625属,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospirae)和厚壁菌门(Firmicutes)。在对四季样本的检测中,水分因素对土壤理化指标影响显著(P<0.05),其中土壤含水量(SMC)与绿弯菌门呈极显著负相关,与放线菌门、厚壁菌门呈显著正相关;pH与硝化刺菌门(Nitrospinae)呈极显著正相关,与厚壁菌门呈显著负相关;总氮(TN)与拟杆菌门(Bacteroidetes)呈极显著正相关,与绿弯菌门呈显著负相关。因此,下游电站的季节性蓄放水对坡豪湖湿地的土壤细菌多样性和群落组成产生了显著的影响,同时人类活动对土壤细菌群落结构起着不可忽视的作用。

以社会需求为导向的毕业实习实践教学改革探析——以生物工程专业为例

以社会需求为导向的应用型人才培养是地方高校教学的主要职责,其中实践教学在应用型人才培养中起着至关重要的作用,特别是毕业实习环节,在一定程度上提升学生专业技能和综合素质。本文以河池学院生物工程专业为例,分析了当前毕业实习实践教学存在的问题,并提出了新转型生物工程专业毕业实习在实习基地建设、实习教学管理、实习模式、师资队伍建设、政策经费保障等方面的改革思路。

转型背景下生物工程专业实践教学改革探究

为强化人才培养与社会发展需求相对接,地方院校在转型期以强化实践教学改革为重点,特别是对工科专业学生更注重专业实践能力的培养。该文结合河池学院转型时期生物工程专业实践教学模式现状,探索在实验教学、实习实践教学、毕业设计、师资队伍、监控评价体系等方面的改革思路。

基于核心素养的县乡初中生物课堂教学策略研究

新课标提出教育中发展学生的核心素养,促进学生全面发展。本文基于此研究普通县乡中学生物课堂的教学策略,针对不同的教学内容适当进行教学手段改革,提升学生对知识的理解和核心素养的强化,增强地方中学生物教学的核心素养教育。

枯草芽孢杆菌XL05菌株的紫外诱变及发酵配方优化

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)XL05是从土壤中筛选的一株拮抗细菌,该菌株抗菌谱广,对根腐病原菌、绿僵菌和烟草赤星病菌等多种植物病原真菌具有强烈抗性。为获得高产抗真菌活性物质的突变菌株,对筛选到的原始菌株进行紫外诱变,并确定其遗传稳定性;选择遗传稳定性最好的突变株进行发酵配方优化。试验结果表明:该菌株的紫外诱变的最佳照射时间为20 s,通过筛选,获得5株较稳定的高产突变株,其效价较出发菌株均提高1倍以上,且遗传性状稳定;ZW75突变株最优配方为葡萄糖4.0%、蛋白胨0.2%和CaCO 30.1%,为该突变株的工业发酵提供一定的理论基础。

高校生物工程专业生物分离工程教学改革初探

生物分离工程是生物工程专业的必修课,是生物产品商业化和产业化的关键,与实践联系紧密,同时需要相关学科作为支撑。笔者在教学过程中发现,学生对知识的综合运用存在问题,理论联系实际的能力较差,课堂授课效果不理想。针对上述问题,笔者分析原因并提出改革方法。

高校生物工程专业《生物分离工程》课程教学质量提升对策

生物分离工程是生物工程专业的核心课程,是一门理论性和实践性都很强的课程。提高《生物分离工程》课程的教学质量对现代生物技术至关重要。作者结合多年教学经验,分别从选择适合的教材,规划课程内容,与学生专业见习、实习以及毕业论文(设计)相结合等方面探讨如何提升《生物分离工程》课程的教学质量,为生物工程专业发展提出建议。

地方院校生物工程专业应用型人才创新能力培养模式探索

培养大学生的创新思维、创新品格、创新能力等,使大学生成为具有创新意识和创新能力的应用型人才,为创新型国家建设提供智力支持和人才保障,不仅是时代赋予高校教育的新使命,也是我国深化教育改革的重要目标。以河池学院生物工程专业为例,以探索生物工程专业应用型人才创新能力培养模式为研究内容,探讨“4个构建1个完善”的人才培养模式,即:构建科学的课程体系,注重创新教学内容;构建学生科技创新平台,建立校内外创新实践基地;构建“科技创新导师制”,不断提升大学生的创新能力;构建富有活力的科技社团,提高大学生的自主创新能力;完善实验教学模式,探索融综合性、创新性实验于一体的实验教学体系。

不同发酵处理对蚕沙腐熟及养分的影响试验初报

以5龄蚕沙为材料,对不同的蚕沙含水量和发酵剂用量组合蚕沙发酵过程中有效养分变化等进行了比较。结果表明经过发酵处理有利于蚕沙的腐熟和养分释放,具体结果:1)含水量为55%和发酵剂用量为100mL的组合以及含水量为55%和发酵剂用量为110mL的组合蚕沙腐熟时间最短。2)含水量为50%和发酵剂用量为100mL的处理速效氮和速效钾含量均高于其他处理,分别比对照的高106.56%和82.94%。3)含水量为60%和发酵剂用量为110mL的处理有效磷含量最高,达到了3.45mg·kg^-1,比对照的增加了208.47%。4)含水量为45%和发酵剂用量为80mL的处理蚕沙水溶性钙含量最高,达到了178.92mg·kg^-1,比对照的高35.08%。5)含水量为45%和发酵剂用量为100mL的处理蚕沙有效铁含量最高,达到了6.98mg·kg^-1,比对照高183.86%。6)含水量为55%和发酵剂用量为110mL的处理蚕沙有效铜的含量最高,达到了0.737mg·kg^-1。7)含水量为50%和发酵剂用量为110mL的处理蚕沙有效锌和有效锰均高于其他处理,分别达到了0.166mg·kg^-1和5.67mg·kg^-1。