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。

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.

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。

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)。

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。

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%。

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。

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.

产果胶酶菌株的分离鉴定及其产酶条件优化

为丰富高效产果胶酶的微生物种质资源,该研究采用刚果红染色法从采自菠萝地的土样中分离产果胶酶微生物,通过测定菌株产果胶酶能力对其进行筛选,并对其进行形态学鉴定、生理生化特征分析和分子生物学鉴定,最后通过单因素和响应面试验设计对其发酵产酶条件进行优化。结果表明,经初筛与复筛得到一株产果胶酶酶活最高的菌株XW-18,经鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。其最佳产酶条件为:蔗糖添加量40 g/L,蛋白胨添加量20 g/L,发酵温度30℃,培养基初始pH 7.0,在此最佳条件下,所产的果胶酶活力达到(1 804.32±55.28)U/mL。

甜面酱微生物多样性、高产蛋白酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

为解析传统甜面酱中微生物群落结构及筛选高产蛋白酶菌株,利用宏基因组学技术探究其中微生物的演替规律,通过滤纸片法与福林法从中筛选高产蛋白酶菌株,并采用单因素试验及响应面试验优化其产酶条件。结果表明,甜面酱发酵过程中的优势真菌为曲霉属(Aspergillus)、接合酵母属(Zygosaccharomyces)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces);优势细菌为芽孢杆菌属(Bacillus)、拟杆菌属(Bacteroides)、假单胞菌属(Pseudomonas)。筛选到一株高产蛋白酶细菌PC9,其被鉴定为莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)。菌株PC9最优产酶条件为:1%果糖,1%酵母浸膏,0.5%硫酸铵,1%NaCl,发酵温度28.5℃,发酵时间2.0 d、初始pH 9.0、接种量6%。在此优化条件下,碱性蛋白酶活力达到404.153 U/mL,是优化前的8.42倍。

整合磷脂酶C基因重组菌产酶条件优化

为提高磷脂酶C的表达量,对发酵产酶条件进行优化以提高其产酶能力。通过对构建的一株Tn7转座子介导的整合磷脂酶C基因重组菌株,采用IPTG诱导发酵表达方法,并结合CCD响应面实验设计方法,对产酶条件进行优化,获得1个二次模型用于描述发酵产酶条件对产磷脂酶C的影响。优化后的最适产酶条件:将菌种以2.52%的接种量接种,同时加入3%乙醇到培养基中,温度保持28℃-30℃,pH6.5-7.5;当菌体浓度OD600达到0.80时,加入终浓度0.1mmol/L IPTG诱导。发酵试验表明,最优产酶条件的比活力为6.22 U/mg,比初始发酵培养基提高2倍。低浓度的甘氨酸对胞外酶的表达有促进作用。

降解紫花苜蓿复合菌群的筛选及产酶条件优化

为解决紫花苜蓿秸秆直接还田秸秆利用率低下的问题,实现绿肥作物还田的高效利用提供理论依据和实践参考。本试验通过测定羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力,对pH(7.0、8.0和9.0)、培养温度(15℃、20℃和25℃)和接种量(1%、2%和3%,V/V)这3个因素进行产酶条件优化。筛选出紫花苜蓿秸秆高效降解复合菌群C(细疣篮状菌Talaromyces verruculosus加青霉菌Penicillium sp.)和复合菌群D(子囊菌属Ascomycota sp.加黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium);培养温度对复合菌群的羧甲基纤维素酶产酶能力影响最大,pH值对复合菌群的滤纸酶产酶能力影响最大。复合菌群C的产酶最佳水平为pH值=9.0,T=25℃,接种量=2%;复合菌群D的产酶最佳水平为pH值=9.0,T=25℃,接种量=3%。

一组纤维素分解菌的分离、筛选及其产酶条件的研究

从堆肥中筛选得到两株分解纤维素的菌株 ,一株为高温单孢菌Q 0 ,另一株为芽孢杆菌Q 3,对Q 0、Q 3及这两株菌组成的混合菌产纤维素酶条件进行了研究。结果表明 ,混合菌分解棉花和滤纸纤维素的分解率均比单一菌株高 ,其分解率分别为 6 9%和 6 2 %。混合菌产酶最适温度为 5 0℃ ,pH 7.5。在以棉花纤维为惟一碳源时 ,混合菌产生的纤维素酶可达 10 1个酶活单位 ,比菌Q 0高近 4 0个酶活单位。Q 0、Q 3和混合菌利用有机氮源优于无机氮源。

产菊粉酶菌株的筛选及其产酶条件的优化

从山东滨海盐碱地种植菊芋的根际土壤中分离得到能产菊粉酶的菌株46株,经过进一步的摇瓶复筛,获得了产菊粉酶能力较高的1株菌株,经初步鉴定为青霉Penicilliumsp.B01。在对其发酵条件优化后,确立了Penicilliumsp.B01最适宜的产酶条件为(g.L-1):菊芋提取液(EJA)120、酵母膏(YE)25、NH4H2PO42.5、NaCl 5.0、FeSO4.7H2O0.1、ZnSO4.7H2O 0.1,初始pH7,接种2.5×106mL-1的孢子悬浮液3.75%,250 mL的三角瓶中装40 mL的发酵培养基,在30℃、170 r.min-1下发酵3 d后菊粉酶活性最高可达25.78 U.mL-1。此酶主要为外切酶。

米曲霉固态发酵产酶条件及酶活力研究

以酱油生产用米曲霉沪酿3.042进行固态发酵,考查了影响米曲霉蛋白酶、木聚糖酶、纤维素酶生产的固态发酵条件,包括碳源、氮源、初始pH值及温度等因素。实验表明,此菌株产酶的最佳碳、氮源分别为麸皮及蛋白胨,最适合产酶的初始pH值为6.0～8.0,温度为30℃。实验并对菌株所产的蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶进行了活力分析,为深入研究及应用米曲霉酶系提供理论依据。

纤维素酶产生菌的筛选及产酶条件

以褐色高温单孢菌 (Thermomonosporafusca)为出发菌株 ,通过 6 0s和 80s的紫外线交替诱变孢子悬液 ,采用透明圈法初筛和摇瓶培养复筛的方法 ,获得了一株高产纤维素酶的突变株PE_2 11.与原始菌株相比 ,该突变株的产酶活力提高了 1倍多 .文中还对PE_2 11的产酶条件进行了研究 .