一株碱性淀粉酶产生菌Bacillus flexus XJU-3的分离鉴定及酶学特性分析

[目的]从新疆石河子市一处碱性工业污水(pH11.0)分离﹑鉴定高产碱性淀粉酶菌株,并对其所产酶酶学特性进行研究.[方法]在碱性淀粉酶分离培养基上对所分离菌株进行筛选,分离到一株高产碱性淀粉酶菌株,并将其编号XJU-3.应用生理生化试验,脂肪酸含量,16S rDNA序列以及(G C) mol%含量等方法对菌株进行鉴定,同时对XJU-3所产碱性淀粉酶的生物学特性进行研究.[结果] XJU-3可在pH4.0～12.5的LB培养基上生长,最适生长温度37℃.16S rDNA序列构建的系统进化树表明XJU-3与Bacillus flexus类聚在一起,且序列同源性为99%.该菌产生的淀粉酶最适pH10.0,最适温度40℃,且在pH9.0～13.0内有较高活性和稳定性.Co2 和Mg2 能明显提高酶的活性.[结论] XJU-3被鉴定为Bacillus flexus,由于XJU-3与B. flexus DSM 1320T在尿素水解和优势脂肪酸含量上有差异,且具有宽范围pH耐受性,因此XJU-3被认为是B.flexus的一个新菌株.XJU-3所产的碱性淀粉酶酶学特性良好,具有极大的工业应用潜力.     

碱性木聚糖酶产生菌的筛选、XynG1-3基因克隆表达及酶学性质研究

从造纸厂周边碱性土壤中分离、筛选到一株产碱性木聚糖酶的细菌G1-3,根据形态和生理、生化特性并结合16SrDNA序列分析,鉴定菌株G1-3为短小芽孢杆菌,命名为Bacillus pumilus G1-3.利用克隆表达载体pET-22b(+),实现了Bacillus pumilus G1-3碱性木聚糖酶基因XynG1-3在E.coli BL21中的表达.经氨基酸序列分析,木聚糖酶XynGl-3属于GH11家族的小分子木聚糖酶.重组木聚糖酶XynG1-3经镍离子亲和层析一步纯化后,获得凝胶电泳条带单一的蛋白样品,经SDS-PAGE检测其分子量为24 kD.对酶学性质进行分析,重组酶XynG1-3最适作用温度为55℃,最适作用pH为8.0;该酶在60℃保温1h,残余酶活保持为原来的56％,pH作用范围较广,在pH10.0下保存1h,残余酶活仍能保持75％,为耐碱性木聚糖酶.     

思茅松毛虫肠道产脂肪酶菌株的筛选鉴定及酶学性质初步研究

利用纯培养和筛选培养,从思茅松毛虫幼虫肠道中分离得到7株产脂肪酶的菌株.通过提取基因组DNA并进行16S rDNA序列测定,构建产酶菌株的系统发育树,初步鉴定结果显示:菌株D2、D12、D19属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.),菌株D7、D17属于芽胞杆菌属(Bacillus sp.),菌株D9、D16属于克雷伯氏菌(Klebsiella sp.).初步研究所产脂肪酶的酶学性质,确定这些酶的最适作用温度30～40℃、最适作用pH值8.0～9.0,为中温碱性脂肪酶.     

产脂肪酶木霉菌株的筛选鉴定及酶学性质研究

筛选到4株可产生脂肪酶的真菌菌株,分别是153—1、13—2、30425和西1-1,经形态观察、ITS序列测方法鉴定,30425、153—1鉴定为Trichoderma harzianum,西1-1、13—2鉴定T.longibrachiatum。研究了脂肪酶的基本酶学性质,153—1、13-2、30425和西1-1酶的最适作用温度为45℃、40℃、20℃、20℃,最适pH为9．5、10．0、7.5、9．5,金属离子对153—1、13—2、30425和西1-1酶活的影响存在差异,其中Mn^2＋、Cu^2、Pb^2＋对4株菌株的酶活均为抑制作用,而Ba^2＋对4株菌株的酶活均为不同程度的激活作用。     

南极产低温脂肪酶菌株Psychrobacter sp. 7195 的 选育、发酵条件及酶学性质研究

从南极普里兹湾深海沉积物中筛选到一株产低温脂肪酶的菌株7195,细菌学形态鉴定及16S rDNA序列分析表明该菌株属于嗜冷杆菌属 (Psychrobacter). 生长特性研究表明该菌株属于耐冷菌,其最适生长温度范围为5～15°C, 7195菌株能利用多种碳、氮源产酶.粗酶液经硫酸铵盐析、DEAE cellulose-52 柱层析进行初步分离纯化后进行酶学性质的研究. 该菌株所分泌的脂肪酶最适作用温度为30°C,最适pH值为9.0,对热敏感,60°C热处理10min剩余酶活为30%,是典型的低温酶. Ca2+、Mn2+、Cu2+对该酶有较为明显的激活作用,而Co2+、Zn2+、Hg2+、Rb2+、Cd2+、Fe3+、EDTA则能抑制酶活,此外该脂肪酶能在高浓度的SDS、CHAPS、Triton X-100、Tween 80、Tween20等变性剂中表现出较好的稳定性.     

中国吐鲁番两株产木聚糖酶的极端耐碱Bacillus halodurans的分类鉴定

通过生理生化实验、16S rDNA序列分析和同源性杂交,将分离到的XJU-1和XJU-80菌种进行了分类鉴定。XJU-1和XJU-80具有较宽的pH生长范围(分别是pH4·5 ~12·6和pH3·8 ~12·6) ,其G C mol%含量分别是40·5mol%和42·2mol%。16S rDNA序列分析和DNA-DNA同源杂交结果表明,XJU-1和XJU-80与Bacillushalodurans C-125和Bacillus halodurans DSM497T具有较高的同源性(99 %) ;两者之间也具有85 %的相关性,但其与Bacillus halodurans C-125和Bacillus halodurans DSM497T分别具有81·3 %和71·5 %的相关性。基于以上结果,将两株分离菌株分类为Bacillus halodurans的两个新品系。     

热稳定碱性脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

从渤海湾盐碱地被油污染的土样中分离筛选出6株产热稳定碱性脂肪酶菌株。其中菌株1-7产脂肪酶能力较强,其最高酶活为8.67U/mL。根据其16S rDNA序列分析和Biolog生理生化分析,初步鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。初步酶学性质研究表明该菌所产脂肪酶具有较好的热稳定性,最适作用pH为9.0。摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为(g/L):玉米粉10,黄豆饼粉20,K_2HPO_4 1,NaNO_3 5,橄榄油10。最适产酶条件为:初始pH 8.0,培养温度37℃,培养时间29 h。接种量为2%,250 mL摇瓶装液量为30 mL。     

产纤维素酶菌株的分离、鉴定及其酶学性质研究

利用刚果红变色圈法从土壤中分离得到1株产纤维素酶活较高的细菌YL07.通过分析其生理生化性质和16S rDNA序列的同源性,将菌株YL07鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).同时.对菌株YL07所产纤维素酶的酶学性质进行了研究.结果表明:酶反应的最适pH值为6～7,在PH 6.0～9.0的范围内较稳定,酶反应的最适温度为40℃,30℃以下酶的热稳定性较好.K 、Ca2 对CMCage有激活作用,Fe2 、Na 、K 、Ca2 、Mg2 对滤纸酶活(FPase)有激活作用.     

海洋短小枯草芽胞杆菌的鉴定及抑菌活性分析

对从连云港东西连岛海泥样品中分离得到的菌株Bacillus pumilus HX2-2的分类地位、生长条件和抑菌活性进行了研究。经过形态特征、生理生化性质及16S r DNA序列分析鉴定,该菌属于短小芽胞杆菌。不同温度、盐度、pH培养条件下测定菌液吸光度OD600值,表明该菌是一株轻度嗜盐菌,最适温度、盐度、pH分别为30℃、3%、7.0~8.0。在不同病原真菌的平板抑菌活性试验中,该菌对草莓尖胞镰刀菌、马铃薯炭疽病菌和水稻立枯丝核菌表现出显著的抑菌作用。菌株B.pumilus HX2-2是一株短小芽胞杆菌,具有广谱抑菌活性,具有进一步研究的价值。     

短小芽孢杆菌脂肪酶基因的克隆、表达及酶学性质研究

从土壤样品中通过筛菌过程获得一株产脂肪酶的菌株,经16S rRNA鉴定属于短小芽孢杆菌,根据已报道的来源于芽孢杆菌的脂肪酶基因设计引物,克隆获得其全长基因,命名为lipS6,大小为648 bp,编码215个氨基酸,经比对其与已报道的脂肪酶基因B26有96%的同源性。构建重组表达质粒pET32a-lipS6,在大肠杆菌中实现了可溶表达,酶活达到2 000 U/mL。重组脂肪酶LipS6的最适温度为30℃,最适pH为9,低浓度的Ca2+与Mn2+对其有很明显的激活作用,疏水性有机溶剂对其毒害作用小,在正己烷体系中可以催化酯化反应,最适酯化底物酸为十四酸,底物醇为正丁醇。     

短小芽孢杆菌A-30耐碱性木聚糖酶的纯化及性质研究

木聚糖广泛存在于自然界 ,通常占高等植物干重的 1 5%～ 30 % ,由木糖经β- 1 ,4-糖苷键连接起来形成主链 ,并由阿拉伯糖、乙酰基甘露糖、葡萄糖醛酸等复杂侧链共同组成 .在众多可降解木聚糖的酶中 ,β-内切木聚糖酶 ( E.C3.2 .1 .8,β- 1 ,4- xylanxylanohydrolase)起主要作用 .在纺织、制浆造纸、饲料及食品等工业中具有潜在的应用价值 .近年来 ,欧美等国已将其应用在造纸制浆工业 ,降低了漂白时氯的用量 ,改善了纸张性能 ,并且减少了环境污染 .对木聚糖酶的研究成为生物技术领域研究的热点之一 .国内外对来源于不同菌种的木聚糖酶的分离…     

一株分离于工业污水池的耐碱酵母

目的:从新疆温泉县一个碱性工业污水处理池中分离并鉴定耐碱酵母菌。方法:用稀释平板法分离菌种,通过形态学观察、生理生化特征及26S rDNA D1/D2区基因序列分析鉴定菌种。结果:从水样中分离得到一株耐碱酵母菌,它们能在pH3.5~11.0,12%NaCl,4~45℃生长,经形态观察及生理生化特征鉴定为酵母属,对其26S rDNA 5’端D1/D2区基因序列进行了PCR扩增并测序,GenBank注册号为DQ132884,同源序列分析结果表明该序列与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Sb4有99.8%的同源性,因此将其命名为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)XJU-2,该菌种已保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心(CGM-CC),保藏号为CGMCC No.2.3095。结论:XJU-2的最高耐碱值可达pH 11.0,而且酸碱耐受范围很大,性能明显优于国内外已报道的酿酒酵母菌种。     

Screening and mutagenesis of a novel Bacillus pumilus strain producing alkaline protease for dehairing

AIMS: To characterize and optimize a novel Bacillus pumilus strain isolated from biological waste which produces protease with excellent dehairing effect. This newly isolated strain could be utilized in the industrial leather dehairing process. METHODS AND RESULTS: Bacterial strains secreting proteases were screened from biological wastes. Positive clones were further characterized by analysing their efficacy in dehairing and effects on collagen integrity. Among 171 colonies tested, a strain BA06, identified as B. pumilus, was picked owing to its efficient dehairing capabilities with minimal impact on collagen. By combined mutagenesis using UV, N-methyl-N'-nitro-N-nitrosdguanidine and Co(60)-gamma-rays, this strain was further improved with regard to its alkaline protease production. The alkaline protease activity of the mutant strain SCU11was greatly improved up to 6000 U ml(-1), in comparison with its parent strain BA06 of 1200 U ml(-1). CONCLUSIONS: By using screening and mutagenesis methods, we have successfully created a B. pumilus strain that can produce high levels of alkaline proteases that are able to efficiently remove hair from skin with minimal damage on the collagen. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This strain could be used in commercial alkaline protease production for leather dehairing.     

Newly isolated Bacillus clausii GMBAE 42: an alkaline protease producer capable to grow under higly alkaline conditions

AIMS: The isolation and identification of new Bacillus sp. capable of growing under highly alkaline conditions as alkaline protease producers. METHODS AND RESULTS: A Bacillus strain capable of growing under highly alkaline conditions was isolated from compost. The strain is a Gram-positive, spore-forming, motile, aerobic, catalase- and oxidase-positive, alkaliphilic bacterium and designated as GMBAE 42. Good growth of the strain was observed at pH 10. The strain was identified as Bacillus clausii according to the physiological properties, cellular fatty acid composition, G + C content of genomic DNA and 16S rRNA gene sequence analyses. The result of 16S rRNA sequence analyses placed this bacterium in a cluster with B. clausii. The G + C content of the genomic DNA of the isolate GMBAE 42 was found to be 49 mol%. The crude extracellular alkaline protease produced by the isolate showed maximal activity at pH 11.0 and 60 degrees C. CONCLUSIONS: The results suggest that isolated strain GMBAE 42 is a new type of B. clausii capable of growing at pH 10.0 and produce extracellular alkaline protease very active at pH 11.0. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Isolated strain could be used in commercial alkaline protease production and its enzyme can be considered as a candidate as an additive for commercial detergents.     

一株携带质粒的人两歧双歧杆菌的分离与鉴定

目的:分离携带天然质粒的人双歧杆菌.方法:用自制的改良型Blb双歧杆菌选择培养基,从人新鲜粪便分离双歧杆菌,对初步质粒检测阳性的单菌落通过糖发酵试验、(G C)mol%测定和16S rDNA序列分析,进行菌株鉴定.结果:筛选到一株携带天然质粒的人双歧杆菌,编号B200304,在1.0%琼脂糖凝胶上,测得质粒的相对分子质量约为22 kb.通过对该菌株的形态学观察和糖发酵试验等生理生化特征研究,证明该菌株为两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum);HPLC法测得其(G C)mol%为55.6,16SrDNA序列分析进一步证实该菌株为两歧双歧杆菌.结论:分离得到一株携带天然质粒的人两歧双歧杆菌新菌株.     

短小芽胞杆菌产碱性木聚糖酶发酵条件的研究

碱性木聚糖酶在碱性条件下催化水解木聚糖,广泛应用于造纸、纺织等领域.着重对短小芽胞杆菌M-11产碱性木聚糖酶的发酵条件进行初步的探索.研究了菌株的生长曲线、确定最佳接种龄为16 h、最佳接种量为1％;确定最适碳源浓度为7％、最适单一氮源为氯化铵、其浓度为1.0％、最适无机盐为氯化铁、其浓度为3 mmol/L;在此基础之上进行6因素3水平的正交试验,确定最适产酶培养基组成:麸皮5％,接种量3％,氯化铵1.2％,氯化铁3.5 mmol/L,硫酸镁0.03％,氯化钠5 mmol/L,磷酸氢二钾0.4％;最适培养条件:接种龄16 h,初始pH 8.0,温度37℃,300 mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速220 r/min,发酵周期48 h.通过对发酵条件的优化使发酵液酶活达613 IU/mL.无机氮源为其最适氮源,因此短小芽胞杆菌M-11在碱性木聚糖酶的产品开发上优于短小芽胞杆菌M -26.     

短小芽孢杆菌HZbp脂肪酶基因的克隆表达

以短小芽孢杆菌HZbp总DNA为模板以PCR的方式获得512 bp的脂肪酶基因,并在该基因的两端引入了EcoR1和Sal1的酶切位点,将该基因与大肠杆菌表达质粒pSE380连接,获得重组质粒pSE380-BPL。重组质粒转入大肠杆菌表达细胞株BL21,获得工程菌株BL21-BPL。序列分析显示所克隆的基因具有脂肪酶的保守G-X-S-X-G序列,SDS-PAGE电泳显示该脂脂肪酶的分子质量约为20 kDa。在LB培养基中,IPTG诱导浓度为1.0 mmol/L,33℃诱导培养10 h后,发酵液酶活达到8 U/mL。     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶基因启动子的克隆、鉴定及其应用

利用TAIL-PCR(Thermal asymmetric interlaced PCR)从短小芽孢杆菌基因组中扩增到碱性蛋白酶基因编码区上游的启动子片段。对该片段的序列测定和分析表明, 此片段长797 bp, 但与基因表达有关的序列长约390 bp。对启动子片段进行不同长度的缺失突变, 以获得最小的基因启动子片段, 结果表明, 该基因起始密码子上游约160 bp的DNA片段就可以启动基因的表达。将含有该片段的碱性蛋白酶基因WApQ3插入大肠杆菌-芽孢杆菌穿梭质粒载体pSUGV4中, 构建了碱性蛋白酶基因表达质粒pSUBpWApQ3。将该质粒分别转入枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌中表达, 可在胞外检测到碱性蛋白酶活性, 最高酶活分别为466.5 U/mL和3060 U/mL。