β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株02-5-71的选育及发酵条件研究

应用氮离子注入对嗜碱芽孢杆菌进行诱变育种,获得了产生β-环糊精葡萄糖基转移酶是出发菌株2倍以上的高产菌株,酶活力可达6000U/mL以上.应用正交实验法筛选出最优发酵条件.

常压室温等离子诱变选育β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株及发酵工艺研究

目的以嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)为出发菌株,利用常压室温等离子体快速诱变技术筛选β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株,并对其发酵工艺进行优化。方法采用平板菌落透明圈大小结合摇瓶发酵酶活测定进行菌株筛选和发酵工艺优化。结果筛选出一株遗传稳定性好的β-环糊精葡萄糖基转移酶高产突变株HX188,在5 m^3发酵罐装料系数为55%的条件下,经连续6代发酵生产试验,发酵周期平均为40 h,产酶水平可稳定在6302 U/m L左右,较出发菌株2803 U/m L提高了124.8%;其最佳发酵工艺条件为:玉米淀粉2%,豆粕粉5%,pH 8.7,温度37℃,溶氧水平为20%,适时流加玉米淀粉、氮源和乳糖可提高菌体浓度及β-环糊精葡萄糖基转移酶酶活力。结论筛选出的突变株HX188遗传稳定性好,产酶能力强,能够满足工业化生产的需要。

环糊精葡萄糖基转移酶工业发酵染菌(Bacillus cohnii strain PGRS7)的鉴定及防治

环糊精生产厂家β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-cyclodextrin glycosyltransferase,β-CGTase)发酵过程中频繁染菌,为解决这一问题,从发酵异常的发酵液中分离得到1株不产酶的杂菌H03S。研究杂菌发酵过程中的菌体密度、pH值、酶活等指标,发现杂菌生长速度明显低于正常菌,发酵液pH值下降速度也慢于正常菌。结合厂家实际生产情况分析:若发酵过程规范操作,则正常菌会优先形成生长优势,抑制杂菌生长;如果发酵罐实消后放置时间过长或者突发停电导致发酵终止后重新启动,杂菌会形成优势菌群,降低发酵液pH值,不利于正常菌的增殖。16S rDNA鉴定杂菌序列与正常菌不同,应归属于Bacillus cohnii strain PGRS7。因此,发酵前应预先采用16S rDNA分析鉴定菌种,排除杂菌,避免发酵中断和延迟,防止发酵染菌。

罗汉果内生菌中产环糊精葡萄糖基转移酶菌株的筛选及产酶条件优化

从罗汉果内生菌中筛选高产环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)的菌株进行菌种鉴定,并对其产酶条件进行优化。利用CGTase快速筛选法从罗汉果内生菌中筛选获得一株高产CGTase的菌株,编号为ND-6,经形态学和分子生物学鉴定其为一株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。通过单因素和正交试验优化得到其产CGTase条件为1.0%环糊精作碳源,1.0%蛋白胨作氮源,初始p H值为8.0,装液量70 m L/250 m L,发酵温度40℃。在此优化条件下,菌株所产CGTase酶活达到9 753 U/m L,是优化前的1.43倍。

产环糊精葡萄糖基转移酶菌株的筛选、鉴定与应用研究

利用产环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)菌株快速筛选法结合芦丁转糖基酶反应,筛选获得一株所产CGTase可高效转化芦丁的菌株。16SrRNA鉴定表明,此菌株和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)有100%的同源性。结合形态和生理生化鉴定,确定此菌株为地衣芽孢杆菌,命名为Bacillus licheniformis SK13.002。该菌株在pH约为10时生长良好,且具有最高的产酶量,显示其嗜碱性。此菌株所产酶以淀粉作底物所产环糊精为β-环糊精和γ-环糊精,其中β-环糊精所占比例为83.3%;两者产量分别达到20.9g/L和4.2g/L。直接利用浓缩酶液进行芦丁的糖基化,则可以得到近70%的转化率。

环糊精葡萄糖基转移酶特性研究及来源菌株的筛选改造

由于环糊精在食品、化妆品、环境保护、医药、生物转换及纺织业等领域得到了广泛的应用,这使得催化环糊精形成的环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)日益得到了人们的重视。本文主要对环糊精葡萄糖基转移酶的结构特征,产物专一性机理,催化的反应类型,影响酶活及产物的因素,酶生产菌株的筛选及改造进行了综述。

产α-环糊精葡萄糖基转移酶的菌株筛选、鉴定与酶学性质的初步研究

从上海浦东新区新场镇某农场种植田筛选出1株高产α-环糊精葡萄糖基转移酶的菌株,初步研究其酶学性质,以获得有良好热稳定性和pH稳定性的酶。通过形态学特征、生理生化试验鉴定和16S rRNA序列比对分析,确定该菌株为浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans),命名为P.macerans TLLY7。酶学性质测定结果表明,该酶的酶活性为1.35 U/mL,其最适反应温度为50℃、最适反应pH值为6.0,并且在40~45℃、pH 6.0~9.0稳定性良好。Ca^(2+)、Mn^(2+)和Zn^(2+)对酶表现出促进作用,Fe^(2+)、Cu^(2+)和Co^(2+)则对该酶表现出抑制作用。其中Ca^(2+)对酶的促进作用最强,酶活性促进率为25%,Cu^(2+)对酶的抑制作用最强,酶活性抑制率为33%。K^(+)、Mg^(2+)对酶活性的影响较小。菌株TLLY7所产α-环糊精葡萄糖基转移酶的酶学性质初步研究表明其具有深入研究的价值和应用的潜力。

产环糊精葡萄糖基转移酶苦橙内生细菌的分离鉴定

为寻找产环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glycosyltransferase,CGTase)的微生物新菌株,采用酚酞-甲基橙筛选平板、淀粉-碘筛选平板从苦橙内生细菌中分离获得一株可产环糊精葡萄糖基转移酶的新菌株,命名为KCEB04。形态学特征、生理生化反应、16S rDNA序列同源性分析结果表明,菌株KCEB04归属于产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)。酶活测定结果表明,该菌株所产淀粉水解酶酶活为5 884.35 U/mL、α-CGTase酶活为1.65 U/mL、β-CGTase酶活为0.44 U/mL、γ-CGTase酶活为1.05 U/mL。

环糊精系列综述之一 环糊精葡萄糖基转移酶的筛选及其定向改造

环糊精因其特殊性质得到了食品、化妆品、医药等行业的青睐,全球消费量逐年稳步增加。环糊精的巨大需求也使其生产中所必需的环糊精葡萄糖基转移酶(CGT酶,EC 2.4.1.19)成为研究热点。目前,对该酶的研究多集中在作用机制、产物专一性机理等,鲜见从菌株筛选出发的系统性报道。因此,作者从野生CGT酶菌株的筛选出发,立足未来环糊精工业的商业诉求,综述了优质CGT酶获取的多种途径。同时结合国内外对CGT酶的大量研究工作以及我国的资源优势,对该领域未来的研究提出更高的期望。

基于响应面法优化HY15发酵生产β-环糊精葡萄糖基转移酶的发酵条件

为了提高β-环糊精葡萄糖基转移酶产酶活力,应用Plackett-Burman设计法对影响高温菌株HY15发酵的10个因素进行了筛选,确定了主要影响因素,然后通过响应面法优化了各因素的最优质量浓度,建立了β-环糊精葡萄糖基转移酶产率的二次多项式数学模型,并分析了模型的有效性与因子间的交互作用。结果表明:影响β-环糊精葡萄糖基转移酶产率的主要因素及其最优质量浓度为:糖蜜+玉米淀粉22.45 g/L,K2HPO40.97 g/L,MgSO40.18 g/L,玉米浆+酵母21.82 g/L,pH值6.98。在优化后的培养基条件下,β-环糊精葡萄糖基转移酶酶活力达到1 409.70 U/mL,验证值1401.81 U/mL,二者吻合较好。

离子束诱变产生的CGTase高产菌株发酵规律研究

对离子束诱变产生的环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)高产菌株在10L全自动发酵罐中的发酵规律进行研究,结果表明:发酵过程中菌体生长和环糊精葡萄糖基转移酶的产生与发酵过程中pH和溶氧的变化直接相关;菌种传3代,发酵2 4h以内,产酶活力均在6 0 0 0IU