芽孢杆菌B55产羧甲基纤维素酶的培养优化研究

芽孢杆菌来源的纤维素酶具有耐热耐碱等优良催化特性,故而受到了广泛关注。本研究利用筛选的芽孢杆菌B55发酵生产羧甲基纤维素酶,在确定碳源、氮源、金属盐、羧甲基纤维素添加量、接种量等对菌株产酶影响的基础上,进行正交试验优化以确定最佳发酵培养工艺。研究结果表明:最佳培养工艺的配方为30 g/L甘油、5 g/L葡萄糖、3 g/L大豆蛋白胨、16 g/L酵母浸粉、4 g/L羧甲基纤维素、3 g/L磷酸氢二钾,3 g/L磷酸二氢钠,pH 7.0,在4%(V/V)接种量、培养温度32℃的条件下,发酵48 h获得最大酶活力401.34 U/mL,具备规模生产的应用潜力。

用响应面法优化油茶籽壳发酵产羧甲基纤维素酶的条件

以羧甲基纤维素酶(Carboxymethyl cellulase enzyme,CMCase)的酶活力作为响应值,用响应面法对康宁木霉利用油茶籽壳发酵产纤维素酶的发酵条件进行优化。在油茶籽壳预处理方法、氮源、起始pH、发酵时间、接种量、营养液体积对CMCase酶活力单因素试验的基础上,筛选出主要影响因素培养时间、起始pH和营养液体积进行正交试验,通过Box-Behnken设计,利用Design Expert软件进行回归分析,得出3种因素的交互作用及最佳发酵条件。结果表明,用碱法处理油茶籽壳较为适宜;油茶籽壳发酵产纤维素酶的适宜氮源为0.2%的(NH4)2SO4;其他适宜条件为接种量5%、初始pH5.8、营养液体积22 mL、发酵时间5 d。在此条件下,CMCase的酶活力达179.15 U/mL,比单因素试验最高酶活力提高了24.52%。

脂肪酸钙对瘤胃发酵及羧甲基纤维素酶活性的影响

试验选用4只装有永久性瘤胃瘘管的小尾寒羊,采用4×4拉丁方设计,分为对照组(CT)和3个试验组(A、B和C)。对照组饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加日粮干物质1%、2%、3%的脂肪酸钙(Ca-LCFA),研究不同添加水平脂肪酸钙对绵羊瘤胃发酵及羧甲基纤维素酶活性的影响。结果表明:各试验组间瘤胃液pH差异不显著(P>0.05),瘤胃液NH3-N浓度差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01),但都在正常范围内;总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度C组和A组显著高于CT组和B组(P<0.05),C和A两组间差异不显著(P>0.05),在乙酸丙酸比上各组间差异不显著(P>0.05);C组羧甲基纤维素酶活性最强(P<0.01)。这表明在本试验条件下,C组即添加日粮干物质3%的脂肪酸钙最有利于绵羊瘤胃发酵。

蟹味菇液体培养产羧甲基纤维素酶优化探究

探讨蟹味菇液体培养对羧甲基纤维素酶的影响。通过组织分离转移到固体培养基中培养获得健壮的菌种,再进行液体培养,研究了3种碳源和5种木质素对液体培养的蟹味菇菌丝胞外羧甲基纤维素酶的影响。蟹味菇胞外羧甲基纤维素酶适宜的液体培养基为:碳源为浓度2%的葡萄糖、木质素为浓度2%的麦麸,培养时间7d,此时羧甲基纤维素酶活力为23.92 u/m L。

黑曲霉HQ-1产羧甲基纤维素酶的发酵条件优化

采用单因素试验和响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)HQ-1产羧甲基纤维素酶(CMC酶)的固体发酵条件进行了优化。结果表明,产酶的最佳发酵条件为:玉米秸秆粉6.0 g、麦麸6.0 g(、NH4)2SO4 1.5 g、KH2PO4 1.6 g、Mg-SO4.7H2O 0.8 g、含水量73.9%、起始pH3.93、培养温度和培养时间分别为34.1℃和96 h。优化后,菌株产CMC酶活力最高为317.103 U/g,比未优化的酶活力最高值(65.507 U/g)提高了3.84倍。

酒曲中羧甲基纤维素酶活力测定影响因素分析

对还原糖法测定酒曲中羧甲基纤维素酶活力的影响因素进行了探讨,建立了适合酒曲中羧甲基纤维素酶活的测定方法。研究了酒曲中酶的提取方法(缓冲液与酒曲提取比例、酒曲中酶的溶出方式)、酶解反应条件(酶促反应pH、反应温度、酶液与底物添加量)及空白的选择。结果表明,最优条件为酒曲经-20℃冷冻过夜处理,用15倍质量的缓冲液振荡提取30 min,5 000 r/min离心5 min,上清为原始酶液。酶解反应条件为pH值4.8,样品为0.50mL酶液和2.00mL底物,空白为0.50mL酶液和2.00mL缓冲液,同时50℃反应30 min后添加3.0 mL DNS试剂,沸水浴显色10 min,冷却后空白补加2.00 mL底物,样品管补2.00 mL缓冲液,分别用水定容至25 mL,测定波长540nm。

产羧甲基纤维素酶的 Bacillus sp.B59培养优化研究

芽孢杆菌来源纤维素酶具有耐热耐碱等优良特性,在饲料添加剂等行业具有重要应用。本文以分离自近海土壤的芽孢杆菌(Bacillus sp.)B59为研究对象,通过优化碳源、氮源、金属盐、初始pH值、培养温度和接种量对菌株产羧甲基纤维素酶的影响,正交试验确定最佳产酶工艺为:2 g·L^(-1)果糖,20 g·L^(-1)蛋白胨,0.5 g·L^(-1) FeCl _(3),3 g·L-1 ZnSO_(4),0.2 g·L^(-1)羧甲基纤维素,pH值8.5,接种量1%(v/v),培养温度28℃。在优化条件下发酵培养40 h,获得羧甲基纤维素酶活力为786.92 U·mL^(-1),为后续的规模制备及应用奠定基础。

一株来源于土壤的横梗霉菌及其产羧甲基纤维素酶性质

从广州徐闻农垦丰收农场土壤样品中分离到一株产羧甲基纤维素酶菌株,结合菌株形态特征和ITS基因序列同源性分析结果,表明该菌株为Lichtheimia sp.的未定种,其系统分类学关系与横梗霉菌Lichtheimia ramosa isolate K12(MN190291.1)最近,故命名为:横梗霉菌XWNR1(Lichtheimia ramosa XWNR1),该菌种保藏号为CCTCC NO:M2018230。采用刚果红染色法发现该菌粗酶液能够降解羧甲基纤维素钠产生透明圈,初步确定该菌具有产羧甲基纤维素酶的能力。通过优化该菌发酵培养条件,结果表明:该菌株以2.0×10^6接种浓度、1%接种量,28℃180 r/min恒温振荡培养60 h时,菌株分泌的羧甲基纤维素酶具有最好的活力。酶学性质初步研究结果表明,该羧甲基纤维素酶在最适pH 7.0、最适反应温度40℃条件下具有较好的pH稳定性和热稳定性。

高产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件研究

从霉变的玉米芯中筛选到一株高产纤维素酶的菌株,经 18S rRNA基因序列分析和菌株形态特性分析,确定该菌株为灰绿曲霉(Aspergillus glaucus).利用固体纤曲培养产生纤维素酶,研究了培养基起始pH值、培养温度、培养时间、接种量、氮源、稻草粉与麸皮比例、表面活性剂等对菌株产酶的影响.在最适条件下菌株培养 72 h后,羧甲基纤维素酶(CM Case)活力高达6 812 U/g(干曲,下同),滤纸酶活力(FPA)达172 U/g.利用该菌株对蔗渣进行分解,其糖化率达36.4%.

康氏木霉固体发酵生产纤维素酶优化研究——培养基用料与工艺条件优化

培养基及培养条件的优化是降低酶制剂成本、提高酶活、实现其工业化生产的重要措施。本研究采用均匀设计U15(58)和双温度培养法(前30h恒温30℃,后续恒温27℃)进行康氏木霉产酶固体发酵生产纤维素酶,对滤纸酶、羧甲基纤维素酶、棉花酶、β-葡萄糖苷酶的活力进行回归分析,而后对各酶活方程求和得到纤维素酶的总活力回归方程并进行约束规划求解。结果表明:应用双温度培养法进行康氏木霉固体发酵生产纤维素酶时,在自然补给氧气,培养基pH自然(约6.5),并保持环境湿度约60%的条件下,72h是适宜的发酵周期;培养基构成以稻草粉50%, (NH4)2SO4 8%,麸皮42%,加水量以4.9倍的固体物质为宜;少量的Tween80有利于纤维素酶活力的提高。

白腐菌纤维素酶高酶活菌株的筛选

在已确定4株白腐菌最适培养条件、最佳培养基配比的前提下,研究了其发酵后滤纸酶(FPA)、羧甲基纤维素酶(CMC)、微晶纤维素酶(AVI)的活性变化。结果表明:在整个培养周期内3种酶均有活性,但不同菌株酶的活性有较大差异,酶活的高峰也不尽相同。经过比较分析,筛出了纤维素酶活力较高的白腐菌L-1、P-1,并对其发酵前后培养物的成分进行了测定,为研制生物秸秆饲料奠定了基础。

添加不同酵母培养物对瘤胃纤维分解菌群和纤维素酶活的影响

用3种酵母培养物(YC- 1、YC 2和YC- 3)分别饲喂4头带有永久性瘤胃瘘管的肉牛,研究培养物对瘤胃发酵、纤维分解酶活性和3种纤维分解菌数量的影响,结果表明:YC 2处理的乙酸、丙酸、丁酸和总 VFA浓度显著高于对照组(P<0 .05),YC 1和YC 3处理的乙酸/丙酸比例显著降低(P<0 .01);各处理均能显著提高瘤胃内羧甲基纤维素酶、水杨苷酶和木聚糖酶的活性(P<0 .01);各处理都显著提高黄化瘤胃球菌的相对比例(P<0 .01),16SrRNA特异性寡聚核苷酸探针杂交法分析测定结果表明 3 种纤维分解菌在瘤胃细菌中所占比例为 3. 80%±0 .2%。

纤维素酶高产菌的筛选和鉴定

从兰州榆中县兴隆山国家自然保护区采集土样,先用羧甲基纤维素钠刚果红培养基筛选出79株Hc值较大的产纤维素酶菌株,再经液体发酵复筛测CMC酶活和滤纸酶活。结果表明,经复筛后菌株No-15A的纤维素酶活力最高,羧甲基纤维素酶活1376.20U/mL,滤纸酶活497.78U/mL,其粗酶液分解滤纸快速明显,且该菌株生长速度最快,每日菌落直径增长量为4～5cm。经形态学初步鉴定菌株No-15A属青霉。

产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件优化

以羧甲基纤维素钠培养基和液体发酵培养基筛选菌株,经初筛和复筛筛选出目的菌株后,通过观察菌落形态、颜色和孢子形态等方法初步鉴定目的菌株。结果表明,本研究筛选出的2株目的菌株均为黑曲霉。菌株的最佳碳源和氮源分别为1.0%CMC-Na和0.3%酵母膏,最佳培养起始p H值和最适宜温度分别为4和40℃。在此条件下培养7d后菌株1和菌株2的CMCase酶活分别达到0.504 IU/m L和0.277 IU/m L。

超高压处理对蛹虫草汁纤维素酶活性的影响

为了明确超高压加工技术对纤维素酶活性的影响,分别研究了压力、保压时间、温度、乙醇体积分数、加压次数和pH值等对蛹虫草汁中纤维素酶的羧甲基纤维素酶活性（CMC）和滤纸酶活（FPA）的影响。结果表明,纤维素酶的最适压力、保压时间、温度、乙醇体积分数、pH值和加压次数分别为：400MPa、10min、35℃、30%,pH4.0~7.0,加压1次,在最适条件下,CMC酶活比处理前分别提高了82.07%、52.41%、87.22%、54.48%、67.52%和66.67%;FPA酶活比处理前分别提高了97.37%、61.4%、69.4%、61.4%、1.31%和33.91%。因此,利用超高压处理能有效提高蛹虫草汁中的纤维素酶活性。

ARTP诱变选育鼠李糖脂高产菌及鼠李糖脂促进枯草芽孢杆菌产纤维素酶的研究

旨在选育鼠李糖脂高产菌株,以实验室筛选的产鼠李糖脂的Pseudomonas aeruginosa C3为出发菌株进行常压室温等离子体诱变(ARTP),选育出一株高产突变株Pseudomonas aeruginosa SC-11,产量比出发菌株提高了74.1%。进一步对产鼠李糖脂的摇瓶发酵培养基和发酵条件进行了优化,优化后的鼠李糖脂产量达42 g/L,底物转化率达到0.7 g/g底物。添加0.01%鼠李糖脂到Bacillus subtilis CL产羧甲基纤维素酶与木聚糖酶的培养基中,羧甲基纤维素酶活与木聚糖酶活分别提高12.9%和18.3%。研究表明,鼠李糖脂通过增加细胞通透性来提高胞外酶产量。

不同氮源对绵羊瘤胃内固液相纤维素酶活的影响

本论文旨在研究不同氮源对绵羊瘤胃内固、液相纤维素酶活的影响。选择体况良好,体重50kg左右的苏尼特绵羊9只,随机分成3组,分别饲喂以鱼粉、棉粕和豆粕为主要氮源的日粮。试验分别用瘤胃内容物(液体部分)和瘤胃内容物经两层纱布过滤后的残渣(固相部分)制取酶液,采用DNS(3,5-二硝基水杨酸)还原糖法测定酶活。在39℃,pH6.8,反应1h,煮沸5min,冷却5min条件下,于530nm处比色测定瘤胃内CMC(羧甲基纤维素酶)、滤纸酶、果胶酶、葡萄糖苷酶和木聚糖酶的活性。结果表明:氮源对绵羊瘤胃固相纤维素酶活影响显著,Ⅱ组(棉粕)的滤纸酶、果胶酶、葡萄糖苷酶和木聚糖酶的活性显著高于Ⅰ组(鱼粉)(p<0.05)。固、液相部分来源的纤维素酶活差异很大,固相部分的纤维素酶活数值大概是液相部分的10倍。

裂褶菌产纤维素酶条件的研究

对一株裂褶菌(Schizorhyllum commune ATCC38548)进行液态发酵生产纤维素酶。通过单因素试验考察发酵时间、碳源、碳源质量浓度和接种量等因素对菌株产酶的影响,用二硝基水杨酸法(DNS法)对羧甲基纤维素酶(CMC)、滤纸酶(FPA)和微晶纤维素酶(AVI)进行酶活测定。结果表明:3种酶的分泌高峰不一致,但在第6天时纤维素酶总酶活达到最高。滤纸是诱导裂褶菌产纤维素酶的良好碳源,且质量浓度为20g/L时产酶效果最佳;接种量为5mL时,总酶活相对最高。不同的培养条件对裂褶菌产CMC、FPA和AVI的影响各异。

一株产纤维素酶的诺卡氏属菌株筛选及产酶条件研究

通过对秸秆和牛粪干的增殖培养,从中分离、纯化获得42株菌株。经滤纸条崩解实验、溶菌圈大小测定及CMCase(羧甲基纤维素酶活)测定,筛选得到1株代号为GNA120对纤维素降解具有优势的放线菌,初步鉴定为诺卡氏菌属(Nocardia spp.)。实验确定该菌株的最佳产酶条件为:温度28℃;pH值5.6;硫酸铵作氮源时产酶能力最强。