嗜高温酶的研究及应用

主要介绍嗜高温酶及其应用 ,阐述了嗜温菌中嗜高温酶的生产及其热稳定性的背景 。

1株嗜高温菌的分离、鉴定和免疫增强活性成分研究

【目的】从温泉的底泥中分离、鉴定能产生免疫增强活性胞外代谢产物的嗜高温菌,并对其胞外代谢产物的免疫增强活性和抗病性进行研究。【方法】通过菌株个体形态、菌落形态和生理生化特性,初步排除从陕西西安东大温泉的底泥分离菌株中的重复菌株;以白细胞吞噬活性、白细胞杀菌活性、血清溶菌酶和血清SOD活性为指标进一步筛选获得目的菌株,采用个体形态、群落形态、生理生化特性和分子生物学方法对目的菌株进行初步鉴定;通过大孔吸附树脂浓缩活性成分,硅胶柱层析,以白细胞吞噬活性、白细胞杀菌活性、血清溶菌酶和血清SOD活性、免疫相关基因转录水平和免疫保护率为参考指标,活性追踪分离获得该菌株的主要活性物质。【结果】筛选到1株嗜高温菌株XA-4,鉴定为Anoxybacillus flavithermus。XA-4的代谢产物能显著增强鲤的非特异性免疫功能,流分B是株菌XA-4代谢产物中活性成分的主要浓缩物,可显著提高鲤的外周血白细胞吞噬活性、白细胞杀菌活性、血清溶菌酶和血清SOD活性,上调免疫相关基因转录水平,对鲤的免疫保护率达66.67%。【结论】菌株XA-4及其免疫增强物质的粗提物有较好的免疫增强活性,很有可能开发成为一种新的鱼类免疫增强剂。

嗜高温酶研究进展

生存于极端环境中的微生物称为极端微生物，其体内的酶称为极端酶。极端环境包括：（１）温度高于８０℃，如陆上地热喷泉和深海底热喷口；年均气温低于零度，如南北极地区。（２）压力巨大，如几千米深的海底。（３）ｐＨ＜２，如煤沉积层和富含硫的地热喷泉；ｐＨ＞１１...

用混合培养的新型嗜高温菌连续生物浸出黄铜矿

在由一个有效容积 5 0L的浸出槽和两个总容积为 2 1L的浸出槽组成的试验装置中 ,开展混合培养的新型嗜高温(78℃ )菌连续生物浸出黄铜矿的实验室试验。对以下操作条件进行了试验研究 :矿浆固体浓度、充气搅拌、氧气和二氧化碳的耗量、培养基的要求、浸出时间和pH调节。生物浸出工序的一般操作性比预期的要好。在矿浆固体浓度 12 %的条件下 ,连续浸出 5d的铜回收率超过 90 %。此外 ,对一些潜在的限制因素也进行了验证试验 ,限制因素包括细菌的敏感性、培养基浓度、氧的传递效率。该研究属于一个欧洲项目 (高温细菌氧化 ,注册商标为HIOX○R)的子课题 ,总课题的最终目标是提出经济上可行和环境友好的一种全新的铜回收工艺。

一株嗜高温菌产甘油的特性研究及其发酵条件优化

目的:通过筛选一株高产甘油细菌,为使用细菌生产甘油提供科学依据。方法:以黑松的根系土壤为样本,通过富集培养、分离纯化与耐高温试验,筛选获得一株嗜高温菌株,对其进行菌株鉴定、形态学观察、生理生化鉴定、生长曲线测定以及单因素轮换法发酵条件初步优化。结果:结合透射电镜观察及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus thermoaerophilus);生长曲线显示,在0~6 h为生长延迟期、6~21 h为对数生长期;生理生化鉴定,确定其有较优甘油生产功能,其最佳发酵条件为pH 7.0、2%葡萄糖、15‰盐度、6%接种量、温度50℃。结论:该菌株产甘油发酵条件较酵母等真菌具有更高效率。

采用嗜高温古细菌检测煤中硫的转变

嗜高温古细菌Purococcus furiosus能降低煤中多硫化合物和元素硫。煤中的元素硫被认为是煤中黄铁矿低温氧化或风化的结果。在煤风化对照实验中，使用了P.furiosus和标准化学分析法来检测硫组分的转变，结果表明：在P．furiosus作用煤期间，煤中有机硫含量改变。认为煤更易于被P．furiosus或者其它还原硫细菌还原。因此，采用生物与化学相结合的方法脱去煤中有机硫应在发展选煤技术方面给予足够的重视。

嗜高温微生物对稻秆—猪粪—蘑菇渣堆腐过程中理化生物性状的影响

本文利用稻秆—猪粪—蘑菇渣作为原料,外加嗜高温微生物菌剂,采用堆肥腐熟的方式研究添加嗜高温微生物菌剂作用下稻秆—猪粪—蘑菇渣在堆腐过程中理化生物性状变化。结果表明,接种嗜高温微生物菌剂能够增加微生物的数量,延长高温分解时间,加速碳水化合物的降解,促进堆肥腐化进程;接种嗜高温微生物菌剂能显著提高堆肥产品养分含量,提升堆肥品质。

高温嗜粪菌的选育和猪粪发酵研究

筛选得到了8株嗜高温(55℃)嗜粪细菌,均具有较强的发酵猪粪能力。加入所选育菌株进行的猪粪高温(55℃)固体好氧发酵实验表明,24h内可将猪粪发酵成无臭昧、深褐色的稳定和无害化产物,常温下长时间放置也不会再产生腐败和臭味。此发酵产物的氮试验法结果显示,猪粪已发酵至表观成熟和稳定化,可作为进一步制取优质有机复合肥料的良好前体物。

超高温(含高温)嗜酸古细菌浸出商业应用

2008年,用中等高温和高温组合菌种完成了浸出含硫化物的铜镍废泥的商业应用;2010年,用超高温(含高温)嗜酸古细菌完成了浸出高硫砷含铼铜烟灰的商业应用;2011年,完成了浸出铜钴铁合金的商业应用;2012年,完成了浸出低品位难浸赤铜矿的商业应用以及东川低品位纯黄铜矿精矿的工业浸出试验。商业应用结果表明,用超高温(含高温)古细菌组合浸出具有明显的技术经济优势:浸出速度快,一般4～24h;浸出率高,一般可达92%～99%;自动保持较高浸出温度,一般55～89℃,最高生产记录96℃;动力消耗/产值比较低,一般为0.1%～5%;几乎不受高固液质量体积比、强酸、地域或气候(季节)、有毒离子或高盐度影响;没有中间产物,其浸出机制可能是以生物电化学方式进行的直接浸出。

应用高温嗜热芽孢杆菌(Thermophilic Bacillus)和红曲霉菌(Monascus)生产“绵柔型”白酒的初步尝试

利用高温嗜热芽孢杆菌(Thermophilic Bacillus)和红曲霉菌(Monascus)制备麸曲和红曲米,与酱香型白酒的"三高"工艺相结合,研制"绵柔型"清香型白酒,用以探讨清香型白酒工艺改革和产品创新的可行性。

嗜热戴氏霉真菌产纤维素酶的筛选

研究报道了嗜热戴氏霉属菌株的产纤维素酶情况。通过滤纸培养基初筛,发酵液CMC酶活复筛。从供试的大孢戴氏霉Taifang-lania major GZUIFR-H57-2、GZUIFR-H52-1,合川戴氏霉T.hechuanensis GZUIFR-H08-1和戴氏霉Taifanglania sp.GZUIFR-PH430等4个菌株中观察到,除菌株GZUIFR-PH4304无纤维素酶活外,其他3个菌株都显示有不同程度的纤维素酶CMC酶活。其中,合川戴氏霉GZUIFR-H08-1菌株CMC酶活最高,达到了228.61U/mL。

耐高温菌株大曲高温放线菌CICC 10681培养条件的响应面优化

为了获得耐高温菌株大曲高温放线菌(Thermoactinomyces daqus,T.daqus)CICC 10681的最佳培养条件,以生物量(OD_(620nm))为响应值,通过单因素试验、Plackett-Burman、响应面试验对菌株CICC 10681的生长条件进行优化。研究结果表明,T.daqus CICC 10681的最佳培养条件为可溶性淀粉4.5 g/L、大豆蛋白胨8.4 g/L、硫酸镁5 g/L、53℃、接种量2%、装液量60 mL/250mL、转速180 r/min,在此条件下进行验证试验,菌株OD 620nm达到1.98±0.029,较优化前提高了6.2倍,因此运用响应面试验预测的该模型有一定的实践指导意义,为后续菌株在高温大曲堆积发酵生产中的应用提供理论基础。

嗜热内切-1,4-β-木聚糖酶在枯草杆菌中的表达及酶学性质

首先根据Thermopolyspora flexuosa的内切-1,4-β-木聚糖酶基因设计了引物,PCR扩增成功后进行酶切消化,连接载体质粒pHT43,经大肠杆菌DH5α扩增后,挑选阳性克隆,经菌体PCR及测序验证后,将基因序列测序正确的质粒大量抽提,经过转化导入枯草芽孢杆菌Bacillus subtilius WB800N宿主,培养并经过1 mmol/L IPTG诱导表达后,发酵胞外上清经SDS-PAGE电泳证明重组蛋白质成功获得表达。其相对分子质量为27 kD,最适反应温度为80℃,最适反应pH为6.0。由此得知,分泌表达的嗜热内切-1,4-β-木聚糖酶的枯草芽孢杆菌工程菌株构建成功,这为未来该酶的产业化生产奠定了基础。

官69-19井微生物吞吐试验研究

通过对传统采油微生物筛选方法的改进 ,结合官 6 9- 19井的地层特点筛选出嗜高温 (6 5～ 10 0℃ )菌种和针对高矿化度油藏的营养体系。为验证菌种和营养体系的矿场试验效果 ,并为今后嗜高温菌种大规模应用于高温、高矿化度油藏积累经验 ,对官 6 9- 19井实施了井筒和近井地带的微生物处理试验。结果表明 :井筒处理后 ,原油产量由 3.17t/d上升到 5 .3t/d ;近井地带处理后 ,产量由 3.17t/d上升到 5 .0 4t/d。说明试验是成功的 ,有利于今后在高温。

1株高产纤维素酶菌株的筛选鉴定及对稻秆降解的研究

【目的】筛选高效纤维素降解菌,用于稻秆原位还田菌剂的开发。【方法】通过稻秆粉培养基和刚果红-纤维素选择性培养基,从芜湖地区腐殖土中筛选分离出高效纤维素降解菌CX1,测定不同底物条件和不同反应温度下的纤维素酶活性。通过滤纸条崩解试验、土培降解试验、菌株与化学物质协同降解稻秆试验、发酵液对小麦幼苗生长的影响试验,探究菌株CX1腐解稻秆的特性。【结果】通过菌株形态学特征及16S rDNA序列相似性(99%)比对,确定CX1为高温嗜热芽孢杆菌Thermophilic Bacillus sp.。以稻秆粉为底物,50℃条件下菌株CX1纤维素酶活力达13.87 U·mL^(–1),65℃时酶活力仍能达到9.73 U·mL^(–1)。添加菌株CX1培养4 d后滤纸条完全崩解,到15 d时,稻秆纤维素降解率达到52.55%,土培40 d时稻秆相对降解率达到25.38%。预先用质量浓度为0.05 g·mL^(–1)的NaOH溶液浸泡处理的稻秆更利于菌株CX1对稻秆的降解,腐解14 d时稻秆失重率比对照组增加了6.69%。添加经菌株CX1降解稻秆后的发酵液可使小麦的各项生长指标有明显提高,小麦的出苗率、苗高、根鲜质量和苗鲜质量分别提高了9.66%、55.55%、59.71%和118.84%。【结论】菌株CX1对高温具有耐受性,能高效降解纤维素,可在农业生产中促进稻秆原位还田方面发挥积极的作用。