Identification and optimal degradation conditions for cellulase-degrading enzyme of a methanol-utilizing and cellulase-producing bacterium

采用刚果红染色法,从废弃矿山周边土壤中筛选出一株产纤维素酶的甲醇利用细菌,命名为xt - 04.形态特征、生理试验及16S rDNA序列和gyrB序列分析表明,该菌株属于Bacillus methylotrophicus.为提高该菌所产纤维素酶的降解能力,首先通过单因子实验考察了底物CMC -Na浓度、反应温度及缓冲液pH值对纤维素酶活力的影响;然后采用响应面分析法对影响纤维素酶活力的3个单因子进行了优化.结果表明,单因素实验得出的适宜反应温度、缓冲液pH和底物浓度分别为70℃、5.0和2％ (20 mg/mL);响应面法得出的最高酶活力条件:反应温度、pH和底物浓度分别为66.1℃、4.81和19.01mg/mL.在最优条件下,酶活力达到17.85 U/mL,比优化前的酶活力12.84 U/mL提高了39.01％.因此,鉴于这种纤维素酶能耐受较高温度和酸性条件,该菌株所产纤维素酶可能在工业中具有良好的应用前景.     

康宁木霉CP88329纤维素酶产生条件的研究

从生霉棉布上分离出的康宁木霉ＣＰ８８１０５经诱变处理,获得一株高产纤维素酶的突变株ＣＰ８８３２９。在固体培养基上,２８℃培养７２小时,所产纤维素酶固体曲,以羧甲基纤维素钠为底物酶活力为４８８０ｕ／ｇ;以脱脂棉为底物酶活力为４８０ｕ／ｇ。产酶活力水平均为出发菌的３倍。酶在脱脂棉上作用最适条件为ｐＨ４．５－５．０,４５－５０℃;４５℃保温４ｈ,ｐＨ稳定范围为３．５－６．５;６０℃保温１ｈ,酶活力剩余２０％。酶可用于苎麻布抛光处理和牛仔服“石磨”处理。     

一株产纤维素酶的甲醇利用细菌的鉴定及其纤维素降解条件优化

采用刚果红染色法,从废弃矿山周边土壤中筛选出一株产纤维素酶的甲醇利用细菌,命名为xt-04。形态特征、生理试验及16SrDNA序列和gyrB序列分析表明,该菌株属于Bacillusmethylotrophicus。为提高该菌所产纤维素酶的降解能力,首先通过单因子实验考察了底物CMC—Na浓度、反应温度及缓冲液pH值对纤维素酶活力的影响;然后采用响应面分析法对影响纤维素酶活力的3个单因子进行了优化。结果表明,单因素实验得出的适宜反应温度、缓冲液pH和底物浓度分别为70℃、5．0和2％（20mg／mL）;响应面法得出的最高酶活力条件：反应温度、pH和底物浓度分别为66．1℃、4．81和19．01mg／mL。在最优条件下,酶活力达到17．85U／mL,比优化前的酶活力12．84U／mL提高了39．01％。因此,鉴于这种纤维素酶能耐受较高温度和酸性条件,该菌株所产纤维素酶可能在工业中具有良好的应用前景。     

产果胶酶的菌种选育及发酵条件

炭黑曲霉(Aspergillus carbonarius)AS 3.396经亚硝基胍和Co60r-射线诱变,获得一株高产果胶酶突变株G5512。该菌株的发酵滤液,以高酯果胶为底物的酶活力为860u／ml;以低酯果胶为底物的酶活力为1227u／ml。产酶活力水平约为原出发菌株的2—6倍。产酶最适培养条件为：起始pH4.0—4.5,30℃,72—90小时。酶作用最适条件为：高酯果胶为底物时,pH3.5,50℃;低酯果胶为底物时,pH4.5,50℃。pH稳定范围为2．0-6．5(高酯果胶)和4.5—5.0(低酯果胶)。酶在60℃保温15分钟,高酯果胶为底物的酶剩余活力71％,低酯果胶为底物的酶活力仅剩余1％。     

弗氏柠檬酸细菌完整细胞TNT降解酶的性质

弗氏柠檬酸细菌(Cizrobacter freundii)在好氧和兼性好氧条件下具有很强的降解2,4,6-三硝基甲苯(a-TNT)的能力。该菌在牛肉汁培养基中30℃摇床培养10小时,其完整细胞TNT降解酶活力最高。酶反应最适pH为7．2,最适温度为30℃,酶的pH和温度稳定性较佳,在PH 6.0--8.0时,30℃保温12小时,保留活力90％以上,30小时仍有76％剩余活力。作用于a—TNT的米氏常数(Kin)为5印^f,最大反应速度(Vmax)为0．22／zM／mg蛋白／,J、时。金属离子“g’、Hg冲和。U蚌对酶活力有强烈抑制作用,EDTA无明显抑制。底物类似物间一二硝基苯、2,4-二硝基苯酚和对硝基酚(0.3mM)对酶活力也有一定程度的抑制作用。     

微生物凝乳酶的研究 Ⅱ.酶学性质

从2502株菌中筛选到一株真菌Y85-8512经诱变育种,发酵物的凝乳酶活力为5000 u/g以上。对该酶的酶学性质进行了研究,其最适反应温度为70℃,酶在50℃保温半小时稳定;pH 5.0时酶活最高,pH 7.0酶几乎失活;pH 2—5,室温保持1小时,剩余酶活力为66—100%。该酶凝乳活性与水解蛋白质活性之比为4782。还与胃蛋白酶、小牛凝乳酶及毛霉凝乳酶进行了比较,初步认为该酶不同于这几种酶。     

微生物凝乳酶的研究 Ⅱ.酶学性质

从2502株菌中筛选到一株真菌Y85-8512经诱变育种,发酵物的凝乳酶活力为5000 u/g以上。对该酶的酶学性质进行了研究,其最适反应温度为70℃,酶在50℃保温半小时稳定;pH 5.0时酶活最高,pH 7.0酶几乎失活;pH 2—5,室温保持1小时,剩余酶活力为66—100%。该酶凝乳活性与水解蛋白质活性之比为4782。还与胃蛋白酶、小牛凝乳酶及毛霉凝乳酶进行了比较,初步认为该酶不同于这几种酶。     

烟曲霉A-16产纤维素酶工艺优化及酶学特性北大核心CSCD

分离筛选高效降解稻草的菌株,研究菌株产纤维素酶工艺条件及酶学性质。采用刚果红染色法从腐败木质下的土壤中分离筛选到一株产纤维素酶菌株,结合菌株的形态特征和18S rDNA序列同源性比较进行鉴定;通过单因素试验和响应面分析法确定菌株最适产酶条件,并对纤维素酶的稳定性进行研究。分离纯化得到的菌株命名为烟曲霉(Aspergillus fumigatus A-16);响应面实验结果表明,最优产纤维素酶工艺参数为:稻草粉添加量7 g/100 mL,pH 6.0,温度65℃,发酵时间5 d;在此最优条件下,该菌产生的羧甲基纤维素酶(CMCase)和滤纸酶(FPA)活力分别为2 954.76 U/mL和1 086.37 U/mL;其总活力较优化前提高了26.4%。该纤维素酶的适宜反应温度为70℃,适宜pH 6.0。在80℃热处理90 min条件下酶活力可保持在80%以上,说明该酶热稳定性较好。同时,在pH 5.0-7.0范围内比较稳定,放置1 d后可保持70%以上的酶活力。该研究可为利用富含纤维素的生物质原料开发洁净能源及食品级葡萄糖资源提供了基础支撑。     

产碱菌外切异麦芽三糖水解酶的产生和性质

从污染的右旋糖酐溶液中分离出一株外切异麦芽三糖水解酶(Exo-isomaltotrio-hydrolase,1,6-α-D-Glucan isomaltotriohydrolase EC 3.2.1.95)产生菌,经鉴定为产碱菌(Alcaligenes sp.).研究了酶的产生条件和基本性质.产酶最适培养基组成(%):右旋糖酐1.5、鱼粉蛋白胨1、酵母抽提物0.1、牛肉膏0.3、甲醇2,pH8.0,250ml三角瓶中装20ml培养基,于26℃200r/min旋转摇床上振荡培养48小时.酶的最适作用温度和pH分别为50℃和p H6.5—7.5,在pH5.0—10.6范围内稳定.在40℃保温24小时酶活力基本不变,50℃保温8小时剩余酶活力为71.8%,保温24小时剩余酶活力为44.2%,在55℃酶活力的半寿期为10 小时.金属离子Hg^(2+)、Ag^+对酶强烈抑制.水解右旋糖酐的终产物为异麦芽三糖,酶的作用方式为外切型.     

产高温纤维素酶木霉菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

从稻草堆肥中筛选得到一株产高温纤维素酶的霉菌M1,通过形态学观察和分子生物学鉴定,确定其为木霉属(Trichoderma)。在稻草液体发酵培养基中,木霉M1的CMC酶(carboxymethyl cellulase,CMCase)合成模式为同步合成型。酶学性质研究表明,此CMC酶的最适反应pH为4.4,在pH 4.0～6.0保温4h仍可保持95%以上的酶活力;其最适反应温度为75℃,在50℃下保温4h,可保持87%的酶活力;60℃下保温4h,可保持65%的酶活力,具有较好的热稳定性。     

麝鼠肠道纤维素分解菌的分离鉴定及其酶学特性分析

本研究旨在从麝鼠(Ondatra zibethicus)肠道中分离出高效分解纤维素的菌株,为开发纤维素分解菌微生物制剂提供菌种资源。本研究利用以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为单一碳源的培养基,从麝鼠盲肠内分离出--株高效分解纤维素的菌株WJ-3,并对该菌株进行形态鉴定、生理生化鉴定和16S.rDNA分子鉴定。对菌株WJ-3所产羧甲基纤维素酶(CMCase)进行酶学特性实验,分析此纤维素酶的最佳反应pH和最佳反应温度,以及此纤维素酶对不同温度和不同酸碱度的耐受性。结果表明,菌株WJ-3属于空气芽孢杆菌(Bacillus aerius),并将其命名为Bacillus aerius WJ-3。菌株WJ-3所产羧甲基纤维素酶在pH 4.0~6.0的范围内反应时,酶活性随pH值升高而增加,其最佳反应pH为6.0,且此纤维素酶在pH4.0~8.0范围内保存30min后均能保持80%以上的相对酶活性:菌株WJ-3所产羧甲基纤维素酶在温度30~50 ℃范围内反应时,随温度上升酶活性逐渐增加,在50 ℃时酶活性最高,之后随温度的升高酶活性逐渐下降,且纤维素酶在此温度范围内保存30 min后均能保持较高的酶活性。综上所述,菌株Bacillus aerius WJ-3所产羧甲基纤维素酶的酶活性较高,并且此纤维素酶的耐酸碱性及热稳定性良好,是具有一定利用价值的菌种资源。     

一株低温玉米秸秆降解真菌的筛选、鉴定及降解特性

【背景】在我国北方地区玉米秸秆还田时期地温低、秸秆降解慢,如何加速玉米秸秆低温腐解成为研究热点。【目的】从冷凉地区土壤中筛选具有高效降解纤维素能力的低温菌株,为秸秆的有效利用奠定基础。【方法】在低温培养条件下,采用稀释涂布平板法、羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)水解圈测定法、胞外酶活测定法、秸秆失重法进行低温秸秆降解菌株的初筛、复筛和秸秆降解性能的测定;根据菌株形态学特征及ITSrDNA序列分析对筛选菌株进行鉴定;利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)法和秸秆失重法对菌株在不同接种量、培养基初始pH、温度情况下的纤维素酶活力和玉米秸秆降解能力进行研究。【结果】以16°C为筛选温度,获得一株在刚果红-羧甲基纤维素钠平板上D/d值为2.17、CMC酶活力为703 U/mL的高产纤维素酶低温真菌SDF-25;该菌株在4°C可以生长,10-16°C为最适生长温度,37°C条件下仍能生长;综合菌株的形态学和分子生物学测定结果,菌株SDF-25为草酸青霉菌(Penicillium oxalicum);该菌株最佳产纤维素酶的培养条件为接种量2%、初始pH为7.0、培养温度为10°C,在该培养条件下菌株SDF-25的CMC酶活为993.3 U/mL。失重法测定接种SDF-25于10°C培养15 d时秸秆降解率为39.5%,16°C时为44.9%。【结论】草酸青霉菌SDF-25可在低温条件下生长并具有较强的纤维素酶生产能力,在秸秆还田方面具有良好的应用前景。     

极端耐热纤维素酶Cel74的表达、纯化与特性

从海栖热袍菌中克隆出编码热稳定性的纤维素酶基因,以热激载体pHsh为表达质粒,构建重组质粒phsh—Ceff4,并转化至大肠杆菌中进行表达。基因表达产物通过热处理和离子交换层析,重组酶纯度达电泳纯。对纯化的重组酶酶学性质研究表明,最适反应温度85℃,最适反应pH4．6,pH4．5—6．0之间酶的相对酶活在80％以上。Co^2＋对酶活性有促进作用,Ca^2＋、Mg^2＋、Zn^2＋不影响酶活性,而Cu^2＋、Ni^2＋、Mn^2＋对酶活性有抑制作用。     

Production and characterization of cellulolytic enzymes from the thermoacidophilic fungal Aspergillus terreus M11 under solid-state cultivation of corn stover

The production of extracellular cellulases by a newly isolated thermoacidophilic fungus, Aspergillus terreus M11, on the lignocellulosic materials was studied in solid-state fermentation (SSF). The results showed that the high-level cellulase activity was produced at 45 degrees C pH 3 and moisture 80% with corn stover and 0.8% yeast extract as carbon and nitrogen sources. 581 U endoglucanase activity, 243 U filter paper activity and 128 U beta-glucosidase activity per gram of carbon source were obtained in the optimal condition. Endoglucanase and beta-glucosidase exhibited their maximum activity at pH 2 and pH 3, respectively, and both of them showed remarkable stability in the range of pH 2-5. The activities of endoglucanase and beta-glucosidase were up to the maximum at 70 degrees C and maintained about 65% and 53% of their original activities after incubation at 70 degrees C for 6h. The enzyme preparations from this strain were used to hydrolyze Avicel. Higher hydrolysis yields of Avicel were up to 63% on 5% Avicel (w/v) for 72 h with 20 U FPase/g substrate.     

一株东祁连山耐低温纤维素降解菌株的分离、鉴定及产酶特性

从东祁连山高寒草甸土壤中分离得到一株纤维素酶高产菌株【3-2。根据菌体形态观察、革兰氏染色反应及16S rDNA序列测定以及序列同源性比较,确定鉴定该菌为芽孢杆菌属的成员(Bacillus sp.)。对该菌的产纤维素酶条件研究结果表明:该菌在5℃~45℃、初始pH 4.0~9.0的环境下均能产纤维素酶。在初始pH为8.0、盐浓度为2.0%~3.0%之间、培养温度为20℃培养条件下最适产酶。在5℃时,相对酶活仍能保持60%。     

产自Aspergillus sp. DLCS-F18的嗜酸嗜热纤维素酶及其酶学性质

纤维素酶在饲料、造纸、纺织和纤维素乙醇生产等领域有重要用途,因而备受关注。使用稻草为唯一碳源进行纤维素降解微生物的富集,从云南大理苍山地区的土壤样品中筛选获得1株纤维素降解真菌DLCS-F18,其适宜生长温度为15-40℃、pH 2.0-13.0。通过形态学和ITS rRNA分子生物学鉴定,菌株DLCS-F18被鉴定为曲霉属菌株Aspergillussp.。使用稻草发酵培养基进行诱导,发现该菌株所产纤维素酶的最适pH为4.0,最适温度为65℃,在pH 3.0保持85%的活性,在75℃保持70%以上的活性,在大多数金属离子和酶抑制剂存在的条件下活性表现稳定。菌株发酵84h的上清对羧甲基纤维素钠（CMC-Na）的最高活性为(5.4±0.2)U/mL。这说明DLCS-F18所分泌的纤维素酶是嗜酸嗜热纤维素酶,其酶学特性预示着菌株在木质纤维素水解和动物饲料中具有广阔的应用前景。     

Isolation and characterization of a novel lignocellulose decomposing fungal strain

A strain F1 with high cellulase activity obtained from the deadwood stack was characterized as Ceriporia lacerate by examination of the general taxonomical characteristics and phylogenetic sequence analysis of rDNA ITS gene. The endoglucanase (EG) and filter paper cellulase (FPase) activities of the strain showed remarkable stability in the pH range of 4.0-7.0, and maintained about their maximal value of 76% and 50% after incubation at 70 degrees C for 6 h respectively. The strain grew particularly well with CMC-Na (1.0%) and yeast extract (0.4%) at 28 degrees C (pH 6.0) in flasks stirred at 150 x g for 6 days. Based on the thermostability and pH stability of cellulase, the strain appears to have potential in industrial applications and bioresource utilization.     

一株毛栓菌静置液体发酵产纤维素酶条件研究

考察一株新分离的毛栓菌静置产纤维素酶的条件,通过单因素试验和正交设计试验分别对培养基初始pH、培养基中的碳源、氮源及诱导物进行研究。利用DNS（3,5-二硝基水杨酸）法测定CMC-Na（羧甲基纤维素钠）纤维素酶活。结果表明：该毛栓菌静置发酵产纤维素酶的最适pH为5.0,最适碳源、氮源和诱导物分别是淀粉、酵母粉和干麸皮,且质量浓度分别为淀粉1%、酵母粉0.4%、干麸皮1.5%,在此条件下,进行静置发酵3d,可获得CMC-Na（羧甲基纤维素钠）纤维素酶活力最高为56.62U/mL。此研究开创了纤维素酶生产菌的新发现,与以往所报道的好氧产纤维素酶菌种黑曲霉、木霉等相比,具有发酵时间短、耗能小等优点,具有一定的潜在应用价值。