纤维素降解菌的分离筛选及产酶条件优化

【目的】为获得秸秆降解的应用型菌株,自制秸秆腐熟菌剂。【方法】从林下土壤和堆肥样品中,采用羧甲基纤维素钠和刚果红培养基进行分离筛选,并对菌株纤维素酶活性、滤纸酶活性和木聚糖酶活性进行测定。【结果】获得1株羧甲基纤维素酶活力最高的菌株,经形态学和分子生物学鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。该菌株对滤纸有崩解效果,滤纸酶活性14.21 U·mL^(−1),木聚糖酶活性24.03 U·mL^(−1),玉米秸秆降解率为21.2%。【结论】菌株TB1滤纸崩解试验效果较好,纤维素酶活性、滤纸酶活性和木聚糖酶活性均较高,具有秸秆降解开发应用价值。

Ca^(2+)、Mn^(2+)离子对生防菌枯草芽孢杆菌CS16液体发酵过程产孢的影响

本文旨在通过单因素筛选和正交实验优化生防菌株CS16产芽孢发酵条件。利用单因素实验确定无机盐种类及添加量对CS16芽孢数和芽孢率的影响;通过正交实验进一步优化发酵工艺。结果表明,添加CaCl_(2)、MnSO_(4)·H_(2)O均可以提高CS16芽孢数,与对照相比达差异显著水平(P<0.05);正交实验结果显示在原有的发酵条件的基础上,同时添加0.8%CaCl_(2)和0.06%MnSO_(4)·H_(2)O培养48 h后,芽孢数最高达2.37×10^(9)cfu/mL,为单加CaCl_(2)时最高芽孢数的8.4倍,单加MnSO_(4)·H_(2)O最高芽孢数的6.5倍,与对照(CK)相比提高近20倍;同时可极大的提高芽孢率,达65.02%,相比对照提高近50%。Ca^(2+)、Mn^(2+)对CS16从营养细胞向芽孢状态转化具有明显的协同促进作用,同时添加Ca^(2+)、Mn^(2+)能有效的提高CS16液体发酵的芽孢数和芽孢率。

嗜热芽胞杆菌α-环糊精葡萄糖基转移酶在枯草芽胞杆菌中的表达

【目的】构建分泌表达α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGTase)的重组枯草芽胞杆菌,实现α-CGTase的安全高效表达。【方法】通过PCR法扩增嗜热地芽胞杆菌α-CGTase基因,运用EcoRI/XhoI分别对α-CGTase基因及pBES进行双酶切,然后将该基因片段插入到大肠杆菌-枯草芽胞杆菌穿梭载体pBES中,再电转化法转化枯草芽胞杆菌RIK1285;对重组枯草芽胞杆菌B.subtilisRIK1285/pBE-CGT发酵条件进行探索。【结果】(1)利用发酵培养基分泌表达α-CGTase,重组枯草芽胞杆菌工程菌B.subtilisRIK1285/pBE-CGT发酵上清液产酶达到2.9U·mL-1。(2)TB为最适发酵培养基(配方:甘油0.5%,蛋白胨1.2%,酵母粉2.4%,K2HPO41.64%,KH2PO40.23%);在初始pH6.5,温度为37℃下,摇瓶发酵培养24h后,α-环糊精酶的环化活性达到5.3U·mL-1,是野生菌株嗜热地芽胞杆菌(0.66U·mL-1)的8倍。【结论】成功构建了枯草芽胞杆菌B.subtilisRIK1285/pBE-CGT工程菌,并确定其最适发酵培养基和培养条件。

嗜热芽孢杆菌CHB1环糊精酶基因优化及其在毕赤酵母中的表达

为实现新型CGTase在毕赤酵母中的高效表达,提取嗜热芽孢杆菌CHB1基因组DNA为模块,PCR扩增野生型基因CGT1,编码680个氨基酸。将该基因进行密码子优化CGT2,与野生型基因CGT1分别插入分泌型载体pPICZαA转化毕赤酵母GS115,获得两株酵母工程菌GS115/pPICZαA-CGT1和GS115/pPICZαA-CGT2;经甲醇诱导表达120 h后,CGT2活力达0.62U/mL,是优化前CGT1(0.37 U/mL)活性的1.7倍;进一步对GS115/pPICZαA-CGT2进行摇瓶发酵条件优化,确定其最优发酵条件为:pH 6.5、28℃、200 r/min、每24小时补加体积分数1.5%的甲醇诱导,120 h后其胞外酶活力达到1.26 U/mL,是优化前的两倍。

环糊精酶基因在毕赤酵母中的组成型表达

为实现环糊精酶在毕赤酵母中的高效表达,以优化合成的环糊精酶基CGT2为基础,构建组成型表达质粒pGAPZαA-CGT2,运用电转化方法将目的基因整合进酵母染色体,构建环糊精酶酵母工程菌X33/pGAPZαA-CGT2,经摇瓶发酵120h后,CGT2活力达0.21 U·mL^(-1);进一步对工程菌进行摇瓶发酵条件优化,确定其最优发酵条件为:pH6.5、28℃、200r·min^(-1)、每24h补加2.5%的甘油,120h后其胞外酶活力达到0.36U·mL^(-1),是优化前的1.7倍,实现了环糊精酶在毕赤酵母中的组成型表达。

排水型超薄沥青罩面级配设计与路用性能研究

在确定使用外掺8%KB402高性能SBS改性沥青的条件下,通过马歇尔稳定度试验、劈裂强度试验、肯塔堡飞散试验以及浸水汉堡车辙试验,评估了不同级配和不同油石比条件下排水型超薄罩面沥青混合料的力学强度、抗水损害性能和高温稳定性能。研究指出:级配对混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度影响显著,而油石比影响不显著;随着级配变密和油石比的增加,混合料的抗水损破坏能力均有所增加;级配和油石比对混合料高温稳定性能影响不同,混合料的抗高温变形能力与油石比呈正相关,但在级配的影响下则相反。

β-1,3-1,4-葡聚糖酶在毕赤酵母中的克隆与表达

β-1,3-1,4-D-葡聚糖酶是一类专一性降解β-1,3-1,4-葡糖苷键中的β-1,4-糖苷键,产生小分子还原糖的水解酶,广泛应用于啤酒工业和饲料工业中。本研究根据毕赤酵母密码子偏好性优化β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因序列,采用PCR法将其插入毕赤酵母表达载体pPICZαA,经SacI线性化后电击整合入毕赤酵母X-33基因组,构建重组酵母;经菌落PCR验证和摇瓶筛选,获得一株X-33/pPICZαA-bgl,甲醇诱导96h后,酶活力达308.5U/mL,经SDS-PAGE电泳,实际蛋白分子量约为33ku。β-1,3-1,4-D-葡聚糖酶最适反应pH为5.0,最适反应温度为50℃。

卷烟包装设备入口桨不装载烟包故障处理

PB15烟包缓冲器是卷烟包装设备GDX6S的配套进口设备,有时会频繁报警“机械诊断:输入桨不装载烟包”故障。由于随机参考资料有限且是初次频繁出现此类故障,维修人员对该设备维修不熟练,调整掌握不到位,导致该缓冲装置经常停用,给生产带来诸多困难,加大了操作工的工作强度,降低了生产效率。文章分析故障原因,并给出解决方法。

纳豆芽胞杆菌Bacillus natto菌剂载体的筛选

为研制纳豆芽胞杆菌固体菌剂的制备工艺,以活菌数为指标,考察不同载体,配比,干燥温度等因素对固体菌剂有效活菌数的影响。结果表明:温度37℃,转速150r·min-1,摇床上进行吸附60min后,最优吸附载体为麦饭石,最适吸附比例为1∶1,干燥温度40℃,初始有效活菌数达1.09×109 CFU·g^(-1),最适保藏温度25℃,保藏6个月后仍有2.9×108 CFU·g^(-1),活菌数残留率为20.2%。同时,麸皮、豆粕、玉米粉可为菌剂提供营养,有利于固体菌剂的长期保藏。

信号肽筛选优化提高耐热α-环糊精酶在枯草芽胞杆菌中的表达

【目的】探索嗜热α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGTase)在枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis RIK1285)中的高效胞外表达条件。【方法】以来源于枯草芽胞杆菌的173种信号肽为基础构建信号肽文库,筛选获得9条表达效率更高的信号肽,其中citH信号肽引导分泌效率最高。在此基础上,为进一步优化α-CGTase的分泌表达,对信号肽citH的Gly2、Asn3及Thr4进行饱和突变,并比较不同突变体的引导分泌效率。【结果】突变体G2R-NK-T4LCGT的引导分泌效率最高,重组枯草芽胞杆菌的胞外α-CGTase活力高达(14.2±0.11)U·mL^(−1),相比未突变信号肽[(9.6±0.29)U·mL^(−1)],分泌效率提高了47.9%;是野生菌株嗜热地芽胞杆菌Geobacillus caldoxylosilyticus.CHB1(0.66 U·mL^(−1))的21.5倍。重组α-CGTase的最适反应pH值为6.0,最适反应温度为60℃,在50℃以内稳定;Mg^(2+)、Ca^(2+)对α-环糊精酶活性具有一定的激活作用。【结论】信号肽对环糊精酶在芽胞杆菌中的高效表达具有重要影响,为外源蛋白在芽胞杆菌中的表达提供一定借鉴。

纳豆芽胞杆菌固定化载体改性及吸附研究

【目的】以麦饭石为载体,制备高效的纳豆芽胞杆菌固体菌剂,为纳豆芽胞杆菌的规模化应用奠定基础。【方法】运用酸、碱、盐等方法探索麦饭石进行改性条件,扩大麦饭石孔隙度及比表面积,提升其吸附能力;并通过添加保护剂(葡萄糖、糊精、淀粉)增加保藏期固体菌剂的有效活菌数残留率,为长期保藏固体粉剂提供技术支持。【结果】(1)确定了纳豆芽胞杆菌最适培养温度为40℃,最适培养pH为7.5。(2)经氯化钠、盐酸、硫酸和氢氧化钠溶液改性后的麦饭石吸附最大有效活菌数分别为13.17、12.6、12.7和11.9(×10^(8) CFU·g^(-1))。其中0.5 mol·L^(-1)氯化钠溶液改性效果最好,吸附有效活菌数达到13.17(×10^(8) CFU·g^(-1))。(3)对照组、添加保护剂组(2%糊精、2%葡萄糖、2%淀粉)保藏至6个月时,有效活菌数分别为2.91、4.1、5.42和4.63(×10^(8) CFU·g^(-1))。活菌数残留率为初始活菌数的22%、31%、41%和35%,其中2%葡萄糖保护剂比对照组有效活菌数残留率提高了1.86倍。【结论】改性麦饭石能极大提升麦饭石的吸附能力,同时保护剂的添加有利于麦饭石固体芽胞杆菌粉剂的长期保藏,本研究为麦饭石在微生物菌剂制备工艺的应用提供了一定的技术支持。

毕赤酵母产β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵优化及酶学性质研究

对毕赤酵母表达β-1,3-1,4-葡聚糖酶条件进行优化,在摇瓶水平上研究了温度、pH、甲醇流加量、诱导时间,油酸等因素对重组葡聚糖酶的影响;得优化条件为:最适温度30℃、pH6.0,最佳甲醇诱导浓度为0.5%,最佳诱导时间为84h,酶活力达27.4U/mL,比初始酶活力提高了1.9倍。酶反应的最适pH为6.0,最适温度为50℃。在pH3.5～8.0的范围内和温度55℃以下保存时具有较好的稳定性;其中,CaCl2对重组酶的激活效果显著,使酶活力提高达92%。

绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌群落的影响

为了探讨绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌的影响,以开展八年的紫云英配施减量化肥的长期定位试验站为平台,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、紫云英配施80%化肥(MF80)、紫云英配施60%化肥(MF60)和紫云英配施40%化肥(MF40)共5个处理,于水稻分蘖期采集土样,采用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术,分析了不同施肥制度下土壤固氮菌nif H基因丰度和多样性的变化规律。结果表明:与单施化肥相比,翻压紫云英的减量施肥处理水稻产量与其无显著差异,从化肥用量和产量综合考虑,MF60处理是一种适宜的施肥制度。翻压绿肥处理土壤全氮明显增加;碱解氮含量(除MF60处理)与NPK处理无显著差异。翻压紫云英配施减量化肥的施肥处理(除MF40处理)土壤固氮菌丰度明显高于NPK处理,且固氮菌丰度与土壤碱解氮、硝态氮和p H呈显著正相关。翻压紫云英后土壤固氮菌Shannon指数明显低于NPK处理,各施肥处理间OTU指数差异不明显。各施肥处理的土壤固氮菌均以变形菌门为绝对优势菌门,翻压紫云英的减量施肥处理变形菌门丰度显著低于单施化肥处理。主坐标分析表明,翻压紫云英配施减量化肥的3个施肥处理与CK、NPK处理的土壤固氮菌的群落结构差异较明显。研究表明,紫云英配施减量化肥有利于提升土壤肥力和固氮菌的数量,紫云英的施用和化肥用量都是影响土壤固氮菌群落结构的重要因素。

PROTOS-M5型卷接机组残烟自动回收分类装置的设计

为解决PROTOS-M5型卷接机组生产中产生的跑条烟丝、残烟支、烟末无法分类处理等问题,采用分时自动分离的控制方法,设计了一套残烟自动回收分类装置。该装置主要由PLC、电磁阀、气缸、节流阀、残烟回收箱等部件组成,利用残烟物料产生的时间差,通过PLC程序实现残烟输送带、跑条烟丝输送带、翻板导向器的自动控制,将残烟物料准确有效分离。结果表明:改进后实现了残烟支、跑条烟丝、烟末的自动分类回收,烟丝回用率提高12百分点,烟丝回用量增加0.41 kg/h,每台机组每年可节约烟丝2 363 kg,有效降低了卷烟消耗。

C800-BV包装机条盒纸胶点视觉检测系统的设计

为解决C800-BV包装机在生产中因胶水质量、喷胶嘴堵塞、喷胶电磁阀故障等原因导致的条盒纸胶点缺失等问题,基于视觉检测技术设计了一种条盒纸胶点检测系统。该系统主要由微型高速工业相机及LED光源、智能检测模块、剔除装置、光纤高速传输模块、工控机等组成,将工业相机采集的胶点图像经数字化处理后与标准图像进行对比,对运行中的条盒纸胶点实现动态检测,自动剔除胶点缺失的不合格条烟。结果表明,改进后条盒纸胶点缺陷条烟剔除率≥99.9%,胶点缺失条烟数量由62.5条/d减少到7条/d,每台C800-BV包装机每年可节约条盒纸12 765张。该方法有效提高了条烟包装质量,降低了卷烟生产消耗。

BV包装机条烟外观质量检测装置的设计

目的解决BV包装机在生产过程中,容易出现条烟外包透明纸丢失、泡皱、粘贴不牢、反条包装、拉线丢失、拉线错位等外观包装缺陷不能被有效检测及剔除等问题。方法设计一种新型的BV包装机条烟外观视觉检测系统,通过动态图像采集、图像识别与处理、安装支架设计、工业相机安装、触发脉冲采集、剔除装置设计等,实现对外观存在缺陷条烟的自动准确检测剔除。结果该外观视觉检测系统实施后,外观缺陷条烟检测和剔除率≥99.8%,误剔率≤0.01%。结论该外观视觉检测系统能提高产品外观质量,降低物耗,为精益生产、精益加工起到了一定的保障作用,该系统和技术可推广应用于行业内的单机包装设备上。