西藏牦牛瘤胃源产纤维素酶菌株筛选鉴定及产酶条件探究

为提高纤维素的利用率,寻找到安全性能好、产酶效率高的菌株添加剂添加到饲料中,以提升动物对饲料的利用率,从牦牛瘤胃中分离高产纤维素酶菌株,进行16S rDNA的鉴定,并探究其在不同温度、pH、接种量和发酵阶段产内切型-β-葡聚糖酶、外切型-β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶的特性。结果表明:通过形态学鉴定以及16S rDNA基因序列测定,最终确定高产菌株M1为克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)。M1产内切型-β-葡聚糖酶活性大于外切型-β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶;M1在35℃、pH为7、接种量为2%的条件下产内切型-β-葡聚糖酶的效率最高,在30℃、pH为6、接种量为2%的条件下产外切型-β-葡聚糖酶的效率最高,在30℃、pH为6、接种量为1%条件下产β-葡萄糖苷酶的效率最高;在M1生长过程中,先产生了β-葡萄糖苷酶,其次是外切型-β-葡聚糖酶、内切型-β-葡聚糖酶,并且外切酶活性远远大于内切酶和β-葡萄糖苷酶活性。

易门豆豉中芽孢杆菌分离筛选及产酶特性研究

该研究从云南传统发酵豆制品易门豆豉中分离筛选获得产淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的芽孢杆菌,利用水解圈法初筛、摇瓶发酵复筛得到产酶菌株,并对产酶较高的菌株进行生长性能分析和分子生物学鉴定。结果表明,从易门豆豉中分离纯化得到64株菌,筛选得到1株产淀粉酶和蛋白酶能力均较好菌株NB-13,其淀粉酶和蛋白酶活力分别为100.64 U/mL和34.30 U/mL;1株产脂肪酶能力较好的菌株ND-21,其脂肪酶活力为39.95 U/mL;2株产纤维素酶能力较好的菌株,菌株ND-38、NB-55,其纤维素酶活力分别为1.65 U/mL和1.72 U/mL;由生长状况结果可知,菌株ND-21和NB-13富集的菌量最多,生长能力最强;菌株NB-13和NB-55分别被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),菌株ND-21、ND-38被鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。

产蛋白酶波茨坦短芽孢杆菌的鉴定及产酶条件优化

该研究旨在提高一株环境分离菌株的产酶效率,为后续菌株及其蛋白酶的应用提供前期实验基础。通过水解圈法初步检测菌株S8的产蛋白酶能力,并通过16S rRNA序列比对确认其为波茨坦短芽孢杆菌。通过单因素试验确定了最佳培养条件和培养基添加成分。并采用Plackett-Burman设计和最陡爬坡试验对培养条件和培养基进行响应面优化。优化结果显示,在发酵时间为38.70 h、菌液接种量为1.84%(V/V)、发酵温度为35℃、酵母粉添加量为23.70 g/L、胰蛋白胨添加量为11.70 g/L、MgSO4添加量为20.20 g/L的条件下,菌株的产酶活力可达到114.79 U/mL,相比优化前提升了209.70%。研究结果为该菌株的后续发酵应用提供了科学数据。

一株内切葡聚糖酶产生菌株的分离鉴定及其产酶条件优化

从湖南省长沙县养殖场牛胃秸秆发酵物中分离获得了一株高产内切葡聚糖酶的菌株,命名为SCUEC7.通过菌落形态、生理生化特性及16S rDNA序列分析,鉴定SCUEC7菌株为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis).当培养时间为12 h、pH值为6.0、培养温度为37°C、碳源为20.0 g·L^(-1)麦芽糖、氮源为15.0 g·L^(-1)胰蛋白胨、金属离子为1.5 g·L^(-1)的Mn^(2+)的条件下,枯草芽胞杆菌SCUEC7菌株菌体生长量和内切葡聚糖酶活性均较高.在单因素实验的基础上,响应面法分析显示:培养11.9 h,初始pH值为5.9,麦芽糖含量为19.8 g·L^(-1)时,预测最高酶活力为409.0 U·mL^(-1),内切葡聚糖酶的酶活力实测值与预测值之间有较高的拟合度.SCUEC7菌株产生内切葡聚糖酶活性较高,为其秸秆饲料中的应用奠定基础.

酒曲中产酶微生物的筛选及其对发酵米酒品质的影响

为解决商业米酒品质稳定但风味寡淡,而传统米酒口感醇厚但品质难于控制的问题,本研究从不同地区的酒曲中筛选出产淀粉酶、蛋白酶、酯化酶的可培养真菌,将其与商业甜酒曲进行复配发酵米酒,测定米酒的各项指标以评估其对发酵米酒品质的影响。根据产酶特性及18S rDNA分子鉴定,筛选获得5株产酶真菌,分别为米根霉(Rhizopus oryzae)、卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、兰瑟毛霉(M.lanceolatus)、两株扣囊复膜酵母(Saccharomycopsisfibuligera)。添加了S.fibuligeraHB单菌曲发酵的米酒提高了乙醇、氨基酸态氮的含量,丰富了有机酸的种类和含量,降低了苦味氨基酸的含量和占比,同时增加了挥发性物质含量,其中苯乙醇和乙酸乙酯的含量明显高于其他组。因此,S.fibuligeraHB能显著提升米酒品质,具有应用于强化曲进行发酵米酒的潜力。

紫外线诱变选育高产豆豉纤溶酶菌株及其产酶条件优化

该研究以分离自豆豉样品中产豆豉纤溶酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)DC-1为出发菌株,采用紫外线诱变选育高产豆豉纤溶酶且稳定遗传的菌株,并以豆豉纤溶酶活力为评价指标,通过单因素试验及正交试验对其发酵条件进行优化。结果表明,筛选出一株高产豆豉纤溶酶活力且稳定遗传的诱变菌株DC-V5,其最优发酵条件为:接种量3%、装液量70 mL/250 mL、发酵温度34℃、初始pH 6.5。在此优化发酵条件下,诱变菌株DC-V5产豆豉纤溶酶活力最高达到(451.26±11.09)IU/mL,是优化前出发菌株DC-1的1.74倍。

小站稻秸秆降解复合菌系的筛选与产酶条件优化

为寻找一种能够科学高效地将小站稻秸秆用于秸秆还田的方法,并将其作为一种储备技术,本研究通过测定已有6组秸秆降解复合菌系的羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力,筛选出2组复合菌系,并通过正交试验进行产酶条件的优化,以探索解决小站稻秸秆清洁生产技术的应用问题,保障小站稻的未来绿色可持续发展,为小站稻秸秆高效处理的研究提供理论基础和技术支持。本研究结果表明:复合菌系B和复合菌系F的综合酶活力均高于其他复合菌系;复合菌系B羧甲基纤维素酶最佳发酵条件为25℃,pH 8.0,接种量2%,温度为酶活力主要影响因素;复合菌系B滤纸酶最佳发酵条件为20℃,pH 9.0,接种量2%,pH为酶活力主要影响因素;复合菌系F羧甲基纤维素酶最佳发酵条件为25℃,pH 8.0,接种量2%,温度为酶活力主要影响因素;复合菌系F滤纸酶最佳发酵条件为20℃,pH9.0,接种量2%,接种量为酶活力主要影响因素。

土壤中木质素降解菌株的筛选及产酶条件优化

筛选能高效降解农业废弃物中的主要成分——木质素的菌剂,探究其产酶特性并优化产酶条件。采用涂布平板法分离纯化得到68株菌种,采用PDA-愈创木酚培养基显色试验、PDA-苯胺蓝脱色试验、PDA-氯化锰显色试验进行初筛,测定Lac、Lip、Mnp活性复筛。通过内转录间隔区(ITS)测序法鉴定目标菌株。基于单因素试验和响应面法对菌株产酶能力(培养时间、温度、溶解氧及培养基条件等)进行研究和优化。结果表明,分离的68株菌种经筛选MJ1菌株为目标菌株,分子生态学鉴定其为蓝状菌属真菌Talaromyces siamensis。单因素试验得出菌株的最佳产Lac、Mnp时间为6 d,产Lip时间为10 d,最佳产酶培养温度为30℃,摇床转速为120 r/min,接菌量为2%,pH值为5。响应面优化后确定最佳产酶条件为培养温度30.11℃,接菌量1.66%,pH值5.22,此最优条件下Lac、Lip、Mnp 3种酶的活性分别为110.41、118.33、218.4 U。提示菌株MJ1在优化后的产酶条件下制得的菌剂能够促进农业废弃物的高效降解,为生物法大规模降解木质素提供参考,也为后续其他相关研究奠定基础。

食用菌菌渣高效降解菌的筛选及主菌株产酶环境优化

为筛选出高效降解食用菌废弃菌渣的复合菌系,有效促进菌渣的降解速率,明确复合菌系主要功能菌株最佳发酵环境。利用富集培养、限性继代培养和低温逐代驯化技术对205份采集的菌源材料进行筛选,通过对纤维素酶活性的测定,选取最佳菌源提取物料。同时采用划线分离培养,分离主要功能菌株,对菌株的产酶条件进行优化。结果表明,从205份菌源提取物质中分离纯化的1个具有较强的纤维素降解能力的材料,发现该菌属于曲霉属,产酶较高的主菌株是聚多曲霉(Aspergillus sydowii),对该菌株的产酶环境优化发现,产半纤维素酶和纤维素酶的最优环境是菌渣35 g·L^(-1)、硫酸铵3.5 g·L^(-1)、吐温-80为1.4 mL·L^(-1)、KH_(2)PO_(4)1.0 g·L^(-1)、MgSO_(4)·7H_(2)O 1.0 g·L^(-1)、NaCl 0.5 g·L^(-1)、FeSO_(4)·7H_(2)O 0.1 g·L^(-1),培养时间为15 d。最终明确了复合菌系中主要功能菌株的菌株类别及其发酵环境,可为废弃菌渣资源的快速降解提供宝贵资源,并为菌渣资源肥向利用提供技术依据。

红曲糟固态制曲对米曲霉3.042产孢子及产酶特性影响

[目的]研究米曲霉3.042红曲糟固态制曲产孢子及产酶特性,为米曲霉固态发酵红曲糟制备调味液提供理论支持。[方法]以红曲糟为主要原料,以米曲霉3.042为发酵剂,以酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶酶活力及蛋白质酶解率、氨氮转化率等为指标,研究红曲糟、麸皮与水做培养基料配比、发酵时间等因素对米曲霉生长及产酶效果的影响。[结果]成曲培养料适宜质量配比为红曲糟∶麸皮∶水为1∶0.8∶1.4,在此条件下培养72 h,成曲的孢子量、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和谷氨酰胺酶分别可达9.93、1 160.94 U·g^(-1)、1 157.47 U·g^(-1)、1 788.40U·g^(-1)和10.49 U·g^(-1)。利用该成曲发酵得到的调味液中氨基酸态氮、酶解率和氨氮转化率分别为8.2 g·L(-1)、63.40%和37.08%,利用红曲糟麸皮做培养基料,利用3.042发酵得到的调味液鲜味较高,色泽红褐有光泽,具备酱香浓郁、滋味醇厚的特征,具有典型的酱油风味。[结论]红曲糟适合做米曲霉固态制曲的培养基料的主要原料,其适宜的质量比为红曲糟∶麸皮∶水为1∶0.8∶1.4。

卡拉胶酶高产菌株YDK-6的筛选、产酶条件优化及酶学性质研究

从腐烂的角叉菜中筛选出卡拉胶酶高产菌株YDK-6,通过形态观察及16S rDNA序列分析对其进行鉴定,采用正交实验对其产酶条件进行了优化,并对其所产卡拉胶酶的酶学性质进行了研究。结果表明,菌株YDK-6为假单胞菌(Pseudomonas sp.);在葡萄糖加量为15 g·L^(-1)、酵母粉加量为10 g·L^(-1)、卡拉胶加量为2 g·L^(-1)、NaNO _(3)加量为2 g·L^(-1)、NaCl加量为15 g·L^(-1)、K _(2)HPO_( 4)加量为1.00 g·L^(-1)、MgSO_(4)加量为0.05 g·L^(-1)、FePO _( 4)加量为0.01 g·L^(-1)、CaCl_( 2)加量为0.01 g·L^(-1)、起始pH值为7.5的条件下,于28℃摇床培养72 h,所产卡拉胶酶的活力达到111.33 U·mL^(-1),是筛选培养条件下酶活的3.56倍;菌株YDK-6所产卡拉胶酶的最适反应pH值为8、最适反应温度为60℃,在30~70℃时,120 min内均能保持60%以上的酶活;Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+)对菌株YDK-6所产卡拉胶酶活力有一定促进作用,其米氏常数为0.174 mg·mL^(-1)、最大反应速率为0.63 mg·mL^(-1)·min^(-1)。

碱性脂肪酶高产菌株Fusariumsp.N4-2的筛选与产酶条件研究

从碱湖鱼内脏中分离筛选出1株碱性脂肪酶的高产菌株N4-2,初步鉴定为镰孢霉属(Fusarium)。摇瓶产酶实验表明,该菌株最适产酶培养基的组成为(g/L):橄榄油30,酵母膏5,(NH4)2SO43,MgSO40·75,CaCl20·2,K2HPO44。最适产酶温度30℃,最佳产酶pH为10·0,生长高峰出现在第43h,产酶高峰出现在第52h,碱性脂肪酶的活力高达605·15U/mL,此菌株生长周期短,产酶活力较高,在洗涤制剂、印染、制革等行业有良好的应用前景。

产酶溶杆菌L-43的筛选及其抑菌物质的初步鉴定

采用透明圈法和琼脂扩散法筛选具有抑菌活性的菌株,通过形态观察、理化分析及16S rDNA序列比对鉴定菌株,采用胞外酶活测定、蛋白酶水解、硫酸铵沉淀与膜分析、稳定性研究鉴定菌株所产抑菌物质。结果表明,从农田土壤中获得一株抑菌活性较好且没有溶血性的产酶溶杆菌(Lysobacter enzymogenes)L-43。该菌所产抑菌物质抑菌谱较广,对G+细菌具有良好的抑制作用,抑菌圈直径大于10 mm。对抑菌物质进行分析,其不具有溶菌酶活性、不含过氧化氢;对蛋白酶E、蛋白酶K、胃蛋白酶、胰蛋白酶敏感,抑菌活性回收率为73.43%~79.00%;经过膜分析,透析袋截留分子量为3500 u和10000 u时,抑菌活性回收率分别为93.43%和59.82%,初步判定抑菌物质主要是分子量在3500~10000 u之间的多肽类物质;抑菌物质具有良好的热、酸碱、金属离子、化学试剂和储存稳定性,121℃处理30 min活性回收率为85.66%,pH值2~10时活性回收率高于80%,进一步确定抑菌物质为多肽。综上,L.enzymogenes L-43所产抑菌物质为抑菌谱广且稳定性好的多肽。该研究为抗菌菌株及其代谢物的开发奠定了基础。

产耐高温果胶酶菌株筛选鉴定、产酶条件优化及酶学性质研究

从酱香型白酒高温大曲中筛选产耐高温果胶酶菌株,结合菌落形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并进行产酶条件优化及酶学性质研究。结果表明,筛选得到1株产耐高温果胶酶菌株FBKL4.013,经鉴定菌株FBKL4.013为高温放线糖莱斯菌(Laceyella sacchari)。其最佳产酶条件为培养温度50℃,培养时间54 h,装液量40 mL/250 mL,接种量10%,酵母粉、硫酸铵及可溶性淀粉添加量分别为1.0%、2.0%、8%。在此优化条件下,菌株FBKL4.013产果胶酶活力达到2565.43 U/mL,与初始相比提高了3.79倍。菌株FBKL4.013产果胶酶具备较好的耐高温特性,其酶动力学米氏常数(Km)和最大反应速度(Vm)值分别为8.40 mg/mL和0.53 mg/(mL·h)。

一株产中性蛋白酶菌株的筛选及其发酵产酶条件优化

目前,低酶活及原料高成本严重制约了蛋白酶工业的发展,本研究采用透明圈法和摇瓶发酵法筛选出1株产中性蛋白酶的菌株,经形态学观察、生理生化实验以及16S rDNA序列分析鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),并命名为ppr3,通过单因素实验和响应面试验对发酵培养基成分及发酵条件进行优化,结果表明:当发酵温度33℃,接种量8.5%(v/v),初始pH5.7,乳糖5.55 g/L、菜粕31.89 g/L、酵母浸粉7.09 g/L、吐温800.03%、MgSO_(4)0.04%、K_(2)HPO_(4)0.04%时,蛋白酶活为500 U/mL,相较于未优化前提高了132%。将菜粕作为培养基的发酵氮源,在一定程度上降低了成本,为农副产品的再利用提供了一个新途径,也为后续工业化生产奠定了研究基础。

蟠桃表皮产酶非酿酒酵母的分离鉴定及发酵特性研究

非酿酒酵母是果酒发酵过程中主要微生物之一,对果酒品质具有重要影响。本研究对石河子市143团蟠桃表皮分离的产酶非酿酒酵母进行分子生物学鉴定,并探讨其发酵特性。结果表明,从蟠桃表皮分离到非酿酒酵母56株,归属于7个属12个种。其中,Pichia fermentans P4菌株产脂肪酶活性最高为141.56 U/mL,菌株Wickerhamomyces anomalus P10产蛋白酶活性最高为104.23 U/mL,Hanseniaspora uvarum P43产β-葡萄糖苷酶活性最高为148.12 U/mL。菌株P4、P10和P43对糖、乙醇、葡萄糖和SO2都具有良好的耐受性,均适用于蟠桃酒的酿造。本研究为开发出具有特色的非酿酒酵母菌种,酿造更优质的蟠桃酒提供了优良的先行条件。

三株产几丁质酶菌株的筛选、产酶条件优化及水解虾壳的研究

目的:筛选鉴定产几丁质酶的菌株并优化其发酵条件,最终应用于虾壳降解研究。方法:以盐城市滩涂海泥为样品,利用平板筛选水解几丁质的菌株,运用生物信息学方法鉴定菌株,通过单因素优化其发酵条件,并将筛选得到的菌株和优化后的发酵条件用于虾壳发酵。结果:鉴定得到三株显著降解胶体几丁质的菌,分别是发光杆菌(Photobacterium sp.LYM-1)、需钠弧菌(Vibrio sp.WM-1)和希瓦氏菌(Shewanella sp.ZXY-1);优化发酵条件:发光杆菌的碳源为几丁质10g/L,氮源为NH_(4)Cl 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为6.5,温度为32℃,发酵1d酶活最高为15.37±0.55 U/mL,是优化前的4.37倍;需钠弧菌的碳源为几丁质10g/L,氮源为NH_(4)Cl 2.0g/L,接种量为3%,发酵液pH为7.5,温度为22℃,发酵2d酶活最高为40.82±6.03 U/mL,是优化前的1.60倍;希瓦氏菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为(NH_(4))2SO_(4)2.0g/L,接种量为3%,发酵液pH为6.5,温度为22℃,发酵1d酶活最高为25.64±3.29 U/mL,是优化前的2.47倍;三株菌均能利用虾壳产几丁质酶,但利用效率均低于几丁质,酶活力分别为10.25±0.95、32.16±2.25和21.81±4.27 U/mL。结论:本研究从盐碱地筛选得到三株产几丁质酶的菌株,优化后酶活力均得到提高,且均能利用虾壳产几丁质酶,为发酵虾壳制备几丁质酶提供新的菌株来源。

秸秆纤维素降解菌的分离筛选、复合菌系构建及产酶条件优化

该研究采用刚果红染色法和滤纸条崩解法从山西老陈醋源中分离筛选纤维素降解菌,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定。以滤纸酶活性为筛选指标构建复合菌系,采用单因素试验及响应面试验对其产酶发酵条件进行优化,并评价其对不同秸秆的降解效果。结果表明,筛选出3株纤维素降解菌,编号为J1、J2和J3,分别被鉴定为灿烂类芽胞杆菌(Paenibacillus lautus)、千叶类芽胞杆菌(Paenibacillus chibensis)和窖泥类芽胞杆菌(Paenibacillus vini)。3株菌等比例复配得到最佳复合菌系D,其最优产酶发酵条件为初始pH 7.4,接种量9%,发酵温度40℃。在此优化条件下,滤纸酶活性达到35.10 U/mL,是优化前的1.6倍。复合菌系D对不同秸秆均具有较好的降解效果,且对小麦秸秆的降解率最高,达27.63%。

小粒咖啡湿法发酵中产果胶酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

从云南小粒咖啡湿法发酵液中分离得到一株产果胶酶真菌YMU03,并初步鉴定为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus).经响应面分析,该菌株的最佳产酶条件为:蛋白胨21.6 g/L、MnSO 41.5 mmol/L、初始pH 4.3、发酵时间30 h、温度28℃,在此条件下果胶酶活力可达417.3 U/mL,是未优化前果胶酶活力的2.2倍.

一株α-淀粉酶产生菌株的分离鉴定及其产酶条件优化

从湖南省长沙县养殖场牛胃秸秆发酵物中筛选获得了一株高产α-淀粉酶的菌株,命名为SCUEC8.通过对其形态学观察和生理生化特性,结合16S rDNA序列对比分析,初步鉴定该菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).探讨了不同碳源、氮源、培养条件等因素对枯草芽孢杆菌SCUEC8菌株产酶的影响,结果表明:在培养时间为16 h、pH为6.0、培养温度为37℃、碳源为20.0 g·L^(-1)的麦芽糖、氮源为15.0 g·L^(-1)的胰蛋白胨、金属离子为1.0 g·L^(-1)的Mn^(2+)时,枯草芽孢杆菌SCUEC8菌株生长量和α-淀粉酶的活性较高.