教酒链霉菌L1105木聚糖酶基因xynA原核表达及诱导产酶优化

教酒链霉菌(Streptomyces chartreusis)L1105产木聚糖酶性质优良,具有良好的应用价值。目前,尚未见其酶基因克隆表达的报道。研究将教酒链霉菌L1105木聚糖酶基因xynA克隆、连接、转导至原核表达系统中并研究表达系统在不同的时间、温度及IPTG浓度下诱导表达的产酶活力水平。结果表明:教酒链霉菌L1105木聚糖酶基因原核表达载体成功构建,优化诱导表达的最终条件为诱导25h,诱导温度23℃,加入IPTG浓度为0.7mmol/L,在此条件下,获得最大的酶活力45.07U/mL,较初始酶活值3.94U/mL提高了11.43倍。研究为教酒链霉菌L1105产优良木聚糖酶的工业化应用提供了理论依据。

嗜酸真菌Bispora sp.MEY-1酸性糖苷水解酶的产酶优化及在动物饲料中的应用

嗜酸真菌Bisporasp.MEY-1可以分泌多种酸性糖苷水解酶。以不同的农业废弃物和副产品为碳源诱导该菌产酶以提高液体发酵效率并降低生产成本,结果表明0.5%的魔芋粉和9%的麦麸/玉米芯粉/豆粕混合物诱导效果最佳,木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、β-葡萄糖苷酶的产量分别为15、50、3.7、5.7、3.2、0.6、3.4、0.1、1.8U·ml-1。菌株MEY-1最适产酶pH为3,温度为30℃。与优良的商业糖苷水解酶生产菌株Trichoderma reesei RUT C30相比,菌株MEY-1分泌的糖苷水解酶偏酸,且在模拟胃肠道条件下保留了更多的木聚糖酶和葡聚糖酶活性,可降低大麦/豆粕饲料的黏度,在动物饲料工业中具有良好的应用前景。

产纤维素酶真菌RX-3的筛选鉴定及产酶条件优化

筛选获得一株高产纤维素酶的真菌并进行产酶优化及酶学性质探究,可为纤维素酶在废纸造纸中的应用提供参考。利用刚果红鉴定法筛选若干株产纤维素酶的菌株,以DNS显色法测定菌株CMCase酶活。选取产酶能力最强即酶活最高的菌株对其进行产酶条件优化。最后,收集菌株产生的粗酶液探究其酶学特性。实验结果表明:真菌RX-3的产酶能力最强,经鉴定为曲霉属中的黑曲霉;真菌RX-3的最佳产酶条件是,麦麸和蛋白胨分别为RX-3的碳源和氮源、接种量为2%、最适pH环境为4。真菌RX-3所产纤维素酶的酶学特性是,最适反应时间为25 min,最适反应温度为50℃,底物与酶液最适比为3:1,Fe^(2+)和Mn^(2+)对酶活性起促进作用,Zn^(2+)、Mg^(2+)和Cu^(2+)对酶活性起抑制作用。

红曲糟制曲条件优化及米曲霉产酶条件研究

该研究以红曲糟为原料,以米曲霉(Aspergillus oryzae)MJY2-5为发酵菌种,通过固态发酵制备成品曲,以中性蛋白酶及谷氨酰胺酶酶活力为评价指标,采用单因素和正交试验优化红曲糟制曲条件;以酶解率为指标,研究米曲霉MJY2-5最佳产酶条件。结果表明,米曲霉MJY2-5固态发酵制曲的最优条件为红曲糟与麸皮质量比4∶6、发酵温度32℃,发酵时间72 h,初始pH值6.7。在此优化条件下,米曲霉MJY2-5产中性蛋白酶、谷氨酰胺酶的酶活力分别为(1 891.79±6.34)U/g、(19.96±0.44)U/g。米曲霉MJY2-5产酶最佳条件为初始pH值5.5,酶解温度47℃,酶解时间6 h。在此优化条件下,酶解率为(63.42±0.98)%。

牛羊粪中纤维素降解菌的筛选鉴定及产酶条件优化

该研究采用刚果红染色法和滤纸条崩解法从青海天然牧场的牛羊粪中分离筛选纤维素降解菌,通过形态学观察及分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定。以羧甲基纤维素(CMC)酶活性为筛选指标,采用单因素试验及响应面试验对其产酶条件进行优化,并评价其对不同秸秆的降解效果。结果表明,筛选获得一株具有较高产纤维素酶活性的菌株BC-4,其被鉴定为索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis)。单因素及响应面试验结果表明,该菌株最优产酶条件为发酵初始pH8,接种量2%,发酵温度35℃。在此优化条件下,菌株BC-4产羧甲基纤维素酶活性为93.7 U/mL。该菌株对不同秸秆均具有较好的降解效果,其中对菊芋秸秆降解率最高为26.3%。

烟草源高产淀粉酶菌株的分离鉴定、发酵条件优化及固体淀粉酶制剂的制备

该研究从分离自植烟土壤的具有产淀粉酶能力的20株细菌和17株真菌中筛选高产淀粉酶的菌株,结合形态学观察、生理生化试验和分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定,通过单因素试验对其产酶条件优化,并通过澄清、分离纯化制备固体淀粉酶制剂,研究其稳定性。结果表明,筛选到1株高产淀粉酶的菌株MK10163,其被鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其最佳产酶发酵条件为发酵时间44 h,发酵温度35℃,装液量50 mL/500 mL,摇床转速200 r/min,初始pH 6.0。在此条件下,淀粉酶活力为(224.63±7.34)U/mL,较优化前提高34.21%。通过1%氯化钙和1%磷酸氢二钠澄清和2倍体积的体积分数为95%乙醇醇沉,将沉淀冷冻干燥后得到固体淀粉酶制剂,其在储存60 d时仍具有91.12%的相对酶活,表明其具有较强的稳定性。

泡盛曲霉固态发酵产阿魏酸酯酶条件优化

该研究以阿魏酸酯酶活力为响应值,通过单因素试验及响应面试验对泡盛曲霉(Aspergillus awamori)产阿魏酸酯酶条件进行优化。结果表明,泡盛曲霉产阿魏酸酯酶的最佳发酵条件为:发酵时间4d,葡萄糖添加量14.28 g/L,酵母浸粉添加量3.88 g/L,接种量9.70%。在此优化条件下,阿魏酸酯酶酶活达到(3 912.32±34.34) mU/mL,是优化前的1.89倍。

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.

一株产纤维素酶酵母菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

为了筛选高产纤维素酶酵母菌,该研究利用孟加拉红培养基和刚果红培养基,从酱香型白酒酒醅中筛选产纤维素酶的酵母菌,通过形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定,并考察其耐受性并优化产酶条件。结果表明,筛选出一株产纤维素酶菌株JXJP-Y19,经鉴定后确定该菌株为解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica)。菌株JXJP-Y19的温度、乙醇、pH耐受性分别为39℃、8%(V/V)、3,整体表现出良好的环境胁迫耐受性能。最佳产酶条件为以麸皮作碳源,棉籽饼作氮源,接种量1%,初始pH值6,发酵温度30℃。在此优化条件下,菌株JXJP-Y19所产滤纸酶活力、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶酶活分别为(0.913±0.025)U/mL、(1.272±0.025)U/mL、(0.937±0.030)U/mL,是优化前的2.15倍、1.81倍和1.94倍。菌株JXJP-Y19展现出良好的纤维素酶活力,可作为潜在菌株应用于纤维素生物降解利用。

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。

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)。

高知芽孢杆菌Cytobacillus kochii H产蛋白酶条件优化及抑菌效应

【目的】对筛选到具有抑菌效果且产蛋白酶的菌株H进行分类地位的确定,同时对其产蛋白酶的条件进行优化,以期为其在植物病害防治上的应用奠定基础。【方法】通过生理生化、电子显微镜扫描及16sRNA测序相结合的方法明确菌株H的分类地位;通过单因素和正交试验对菌株H产蛋白酶条件进行优化,并检测其优化前后对病原真菌的抑菌效果。【结果】菌株H鉴定为高知芽孢杆菌(Cytobacillus kochii);菌株H产蛋白酶的优化条件为:pH8.0、葡萄糖20.0 g·L^(-1)、蛋白胨8.0 g·L^(-1)、MgSO_(4)1.0 g·L^(-1)、CaSO_(4)·2H_(2)O 0.1 g·L^(-1),在装有50 mL发酵培养基的250 mL三角瓶中接种2.5 mL10^(8) CFU·mL^(-1)的种子液,培养24 h后蛋白酶活力达到402.2 U·mL^(-1),较初始培养条件下的蛋白酶活力提高13.92倍;优化后菌株H对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)的抑菌率分别为67.32%和44.87%,较优化前抑菌率提升值分别为9.15%和12.82%。【结论】明确菌株H为高知芽孢杆菌(C.kochii),优化了高知芽孢杆菌产蛋白酶条件及抑菌效果。

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。

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.

假节杆菌PL-410产软骨素裂解酶制备条件优化

为确定获得软骨素裂解酶产生菌的分类地位及提高菌株产酶水平,通过形态学和16S rRNA基因序列分析鉴定菌株PL-410,并采用单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面试验优化菌株PL-410的产酶条件。结果表明,菌株PL-410为假节杆菌属(Pseudarthrobacter sp.),命名为假节杆菌PL-410;优化的最佳培养基为牛软骨硫酸软骨素添加量7.5 g/L、胰蛋白胨添加量2.5 g/L、NaCl添加量5 g/L、KH2PO4添加量0.3 g/L、培养基初始pH 6.53,最佳发酵条件为接种量2.98%、摇瓶装液量8%、摇床转速160 r/min、发酵温度24℃、发酵时间27.63 h,在此条件下软骨素裂解酶的活力(2531.765 U/L)比优化前(85.229 U/L)提高28.7倍,可更有效地降解牛软骨硫酸软骨素。

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。

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.