木质素酶及其生产菌的筛选育种

木质素酶降解木质纤维素材料中的木质素,使木质素-半纤维素-纤维素结构解体,纤维素得以暴露出来供后续步骤处理.它广泛应用于生物制浆、生物漂白、废水处理等工业过程中.由于近年利用可再生木质纤维素材料用酶法水解生产酒精成了研究热点,因而作为纤维素材料生物转化工艺预处理过程中的关键角色,木质素酶也极大地唤起人们的研究兴趣.本文介绍了木质素与白腐真菌(Phanerochaete chrysosporium)木质素降解酶系的特征以及锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、漆酶等3种木质素酶的催化作用机理,归纳了目前流行的木质素酶产生菌的筛选方法及近年来从自然界筛选木质素酶高产菌的种类,并对产木质素酶野生菌株的诱变育种与基因工程改造的进展进行了阐述.     

三种白腐菌及其组合菌种木质素降解酶比较研究

朱红栓菌Trametes cinnabarina、糙皮侧耳Pleurotus ostreatus、黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium是产生木质素降解酶能力强的菌株。对三种白腐菌及其组合菌种产生木质素降解酶能力和行为进行了比较分析和研究。结果表明,最佳培养方式为液体振荡培养;最佳培养基为酵母膏液体培养基。在产漆酶(laccases,lacs)方面,Pleurotus ostreatus和Phanerochaete chrysosporium的组合菌种的酶活最强,在第6天出现峰值,酶活达到450U/L;在产锰过氧化物酶(manganese peroxidases,mnps)方面,Trametes cinnabarina和Pleurotus ostreatus的组合菌种的酶活最强,在第10天出现峰值,酶活达到1050U/L;在产木质素过氧化物酶(lignin peroxidases,lips)方面,Trametes cinnabarina和Phanerochaete chrysosporium的组合菌种的酶活最强,在第8天出现产酶峰值,酶活达到2990U/L。筛选结果表明,组合菌种比单菌种产生的三种主要木质素降解酶的活性强,这为白腐菌高效产酶提供了一条新的途径,并为白腐菌研究领域的后续工作奠定基础。     

木质素降解条件下黄孢原毛平革菌lip基因转录调控序列的筛选与鉴定

用DNA-蛋白质体外结合实验和凝胶迁移率变动分析技术筛选黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）木质素过氧化物酶基因lipA、lipC、lipF的5′-端调控区内能与该菌在木质素降解条件下形成的蛋白特异结合的顺式作用元件。结果表明,来自lipC、lipF基因的5′-端片段LG2P3(396 bp)和 LG6S1-2（738 bp）能特异结合培养于Kirk低氮培养基中的菌丝体蛋白;而来自于lipF基因的5′-端的LG6S2 (226 bp) DNA片段能特异结合培养于天然冷杉木片中的菌丝体蛋白。对这些片段的DNA序列分析表明,它们均存在各种顺式作用元件,由此推测它们可能是被一些木质素过氧化物酶基因转录调控相关的蛋白质所结合的序列。     

细胞工程

900914 生产对里氏木霉的内葡聚糖酶-Ⅰ和纤维二糖水解酶Ⅱ特异的单克隆抗体[会,英]/Nieves, R. A.…∥Abstr. Annu. Meet. Am. Soc. Microbiol.-1989, 89 Meet.-305[译自DBA,1989,8(17),89-10405] 里氏木霉(Trichoderma reesei)的纤维素酶系统由纤维二糖水解酶、内葡聚糖酶和β-葡糖苷酶组成。通过这些酶的协同作用可使纤维素降解为可利用的底物。生产     

食品上的应用

901103 用高密度的嗜热芽孢杆菌MGA3细胞由甲醇生产L-赖氨酸[会,英]/Schendel, F. J.…∥Abstr. Annu. Meet, Am. Soc. Microbiol.-1989, 89 Meet.-316[译自DBA,1989,8(17),89-10299] 用能够利用甲醇的嗜热芽孢杆菌MGA3、Gr和NOA_2的高丝氨酸营养缺陷型和抗S-(2-氨乙基)-半胱氨酸突变株实现了有重要营养价值的氨基酸L-赖氨酸的生产。利用甲醇基本盐类培养基,并     

木质素降解菌株的分离及其降解玉米秸秆过程中产酶特点

【目的】筛选高效降解木质素的菌株,并研究其以玉米秸秆为底物时木素降解酶活性。【方法】本研究以愈创木酚培养基和苯胺蓝培养基从吉林省不同经纬度的自然朽木及腐朽玉米秸秆土壤样品中分离、筛选得到高效降解木质素的菌株,并对其形态学鉴定,通过ITS序列分析构建系统发育树,分析菌株的分类地位。通过秸秆固体发酵过程产生的胞外木质素酶的活性分析,选出高效秸秆降解菌。【结果】筛选出1株高效降解秸秆的真菌,对其进行形态学特征和ITS序列分析,命名为白囊耙齿菌W2(Irpex lacteus W2)。该菌株在4–8 d内产生的锰过氧化物酶(Manganese peroxidase)呈上升趋势,并且在8 d达到峰值86.31 U/mL,与黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)的最高酶活力45.86 U/mL相比,高出了88.20%(P0.01);该菌株的漆酶(Laccase)活力8 d时达到20.60 U/mL,比对照高40.76%(P0.05)。【结论】本研究分离到一株具有较强降解秸秆能力的真菌,初步鉴定为Irpex lacteus W2,具有较强的降解秸秆能力,其降解秸秆过程中产生较高的锰过氧化物酶与漆酶活力。     

含有木质素酶的重组菌能对付污染

美国宾夕法尼亚州的 Ming Tien 和 David Tu 对编码一种能降解木质素的酶的 DNA,成功地进行了克隆及核苷酸顺序分析,为从环境中排除许多常见污染物质闯出了一条路子。木质素是木材和其它植物中的一种聚合物,对降解作用有很强的抗性。木质素降解作用的第一步是来自白腐真菌 Phanerochaete chrysosporium 的木质素酶所起的解聚作用。该酶也能降解许多其它化合物如 DDT、苯并芘和其它常见有机污染物。目前,在学术性单位的和政府的实验室里正在对这种酶进行研究。美国的 Repligen 公司(坎布布里奇,马萨诸塞州)一直在尝试生产商业性的重组体方法,目的是能制造出降解木质素和改变纸浆和造纸业所需要的酶。对木材的木质素有强大破坏力的木质素酶,总有一天会取代现在用于制造纸浆的要求苛刻的化学物质。     

黄孢原毛平革菌产絮凝剂营养条件优化

微生物絮凝剂与传统化学絮凝剂相比,安全无毒、无二次污染,具有开发潜力.黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)能产生微生物絮凝剂,但目前缺少对其产絮凝剂营养条件的优化.使用高岭土并利用单因素法研究碳源、氮源、碳氮比、接种量对Phanerochaete chrysosporium产絮凝剂的...     

重组白腐菌可更有效地破坏木质素

由Michael Gold及其同事在俄勒冈研究中心(Oregon Graduate Center)开发了一个转化白腐菌(Phanerochaete chrysosprium)的系统。这使把另外或修饰的编码锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶的基因再插回到真菌中去成为可能。这两种酶对白腐菌降解木质素的能力起很大作用。向真菌导入这些酶基因可能使真菌通过增加自身产生这些酶的数量加强其降解木质素的能力。同样也使通过修饰基因以使真菌产生改善的酶成为可能。木质素是一种坚韧的三维多聚物,是一种在木材和其它植物组织中由纤维素和其它碳水化合物多聚物组成的混合物。Repligen(Cambridge,麻省)及一些政府机构的研究者长期     

基因工程

900865 利用聚合酶链反应(PCR)扩增细菌rRNA[英]Wilson, K. H.…∥Abstr. Annu. Meet. Am. Soc. Microbiol.-1989,89 Meet. -111[译自DBA,1989,8(17),89-09960] 利用聚合酶链反应扩增细菌16S核糖体RNA(rRNA)。用玻璃珠破碎细胞并用酚抽提核酸。分四段扩增rRNA,每段长     

绿色糖单孢菌木质素过氧化物酶的分离纯化及鉴定

木质素过氧化物酶是一种重要的具有工业应用前景的木质素降解酶,但已报道真菌来源的木质素过氧化物酶只能在酸性低温条件下发挥作用,限制了其进一步的工业应用.通过培养一株耐热耐碱放线茵——绿色糖单孢茵发酵产酶,采用DEAE-Cellulose,CM-Cellulose和Superdex 75凝胶过滤层析等分离纯化方法,得到一种具有耐热耐碱特性的木质素过氧化物酶.经凝胶电泳检测其为单一蛋白,分子量为41 kD.最终纯化倍数达到20倍,活性回收率为6％.采用LTQ法对纯酶进行蛋白质归类鉴定,得到其部分氨基酸片段,为该酶的进一步分子生物学研究奠定基础.     

高效木质素降解菌的筛选及其对玉米秸秆的降解效果

本研究利用愈创木酚和苯胺蓝固体培养基对菌株进行初筛,利用形态学和分子生物学对筛选出的菌株进行鉴定,以黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium CGMCC 5.0776为对照,利用其对玉米秸秆进行预处理并测定木质素和纤维素的降解率,测定筛选菌株在预处理玉米秸秆过程中漆酶、锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）和木质素过氧化物酶（lignin peroxidase,LiP）活性。结果表明:利用愈创木酚和苯胺蓝固体培养基,从16株白腐真菌菌株中筛选出2株具有较高漆酶或MnP活性的菌株,鉴定其为桦栓孔菌Trametes betulina (L.) Pilát（ZT-153）和亚黑管孔菌Bjerkandera fumosa (Pers.) P. Karst.（ZT-307）,测定T. betulina ZT-153和B. fumosa ZT-307对玉米秸秆酸不溶木质素降解效率分别为13.60%和21.87%,较对照P. chrysosporium CGMCC 5.0776高1.58%和9.85%,对纤维素的降解率较低,分别为4.10%和4.50%。2株菌株在预处理玉米秸秆过程中,T. betulina ZT-153表现出漆酶和MnP活性,B. fumosa ZT-307只表现出LiP活性。其中B. fumosa ZT-307对玉米秸秆酸不溶木质素的降解效率最高,在秸秆资源的综合利用方面具有较好的潜力和应用前景。     

木材白腐菌分解木质素的酶系统-锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶催化分解木质素的机制

<正>近年来许多研究者进行了木材白腐菌分解木质素的酶系统对木质素的催化分解机制的研究。木材白腐菌在分解木质素的过程中会产生分解木质素的酶系统,氧化与分解木质素,这些酶系统主要包括细胞外过氧化物酶(锰过氧化物酶-MnP、木质素过氧化物酶-LiP)和细胞外酚氧化酶-漆酶(laccase)。在降解     

一种提取真菌染色体DNA简便方法

本文描述了一种快速简便提取白腐真菌Phanerochaete chrysosporium染色体DNA的方法。用该方法可节约药品,提取的染色体DNA降解小,纯度高,并可直接用于限制性酶切和基因文库的构建。这种方法对研究真菌分子遗传学既适合又经济。     

发酵工程

900934 分离以LACA做唯一碳源和氮源生长的假单胞菌菌株[会,英]/Callely, A. G.…∥Abstr. Annu. Mect. Am. Soc. Microbiol.-1989, 89 Meet.-312[译自DBA,1989,8(17),89-10069] 分离出一种假单胞菌(Pseudomonas sp.),它可在以一种较小的脯氨酸同系物-L-铃兰氨酸(LACA)——为单一碳源和氮源的条件下生长。测压研究指出,LACA代谢酶是随着细胞生长时琥珀酸盐     

枯草芽胞杆菌降解木质纤维素能力及产酶研究

从农林废物堆肥中分离得到1株细菌经鉴定为枯草芽胞杆菌,将该细菌用于木质素类化合物利用.固态培养条件下考察其对木质纤维素的降解能力及产酶特性,另外对发酵前后的稻草结构进行了红外光谱分析.结果表明,枯草芽胞杆菌具有木质素降解能力,兼具低分子量木质素酚型、非酚型类物质的降解能力.其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果.在实验条件下,培养30 d使木质素降解率达9.47%,同时对纤维素、半纤维素也有较高程度的降解;降解率分别为38.8%、41.84%.红外光谱分析结果表明,稻草木质素结构被破坏,枯草芽胞杆菌对木质素各官能团的降解作用有所不同.     

漆酶高产菌株的筛选及产酶条件研究

木质素是一种高度复杂的不定形的芳香族化合物 ,是仅次于纤维素的第二大再生有机资源 ,木质素的微生物降解及其有关酶类在制浆造纸工业和环境保护方面具有较大潜力。木质素的生物降解酶主要有木素过氧化物酶、漆酶、锰过氧化物酶和多酚氧化酶等。国外已有该方面的研究报道[5～ 7,9,10 ] ,但多集中在黄孢原毛平革菌 (Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ)木素过氧化物酶和锰过氧化物酶方面的研究 ;Ｓｌｏｍｃｚｙｎ ｓｋｉ等[8] 研究了Ｂｏｔｒｙｔｉｓｃｉｎｅｒｅａ的漆酶特性 ;国内有关研究报道较少[3 ,4 ] ,筛选漆酶高…     

能源上的应用

901113 用土壤分离菌从煤和油水乳浊液中除去有机硫[会,英]/Khalid, A. M.…∥Abstr. Annu. Meet. Am. Soc. Microbiol.-1989, 89 Meet.-314[译自DBA,1989,8(17),89-10331] 从受石油作用的土壤中分离出了能够降解硫芴(DBT)的细菌培养物(Oil-2)。这种细菌能利用DBT作为唯一能源。在以DBT为能源的装有2升无机盐溶液的烧瓶中进行培养,培养温度30℃。通过测定在A480时转-4-(2,3-(羟基)-苯并噻吩)-2-氧基-3-丁烯酸的特征吸收以及     

彩绒革盖菌CV—8漆酶活性的初步研究

木质素是一种高度复杂的不定形的芳香族化合物,是仅次于纤维素的第二大再生有机资源,木质素的微生物降解及其有关酶类在制浆造纸工业和环境保护方面具有较大潜力。木质素的生物降解酶主要有木素过氧化物酶、漆酶、锰过氧化物酶和多酚氧化酶等。国外该方面的研究已有不少报道［1－5］,但多集中在黄抱原毛平革菌（Phanerochaetechrysosporium）木素过氧化物酶和锰过氧化物酶方面的研究;Leatham和Stahmam曾研究了香菇（Lentinusedodes）的漆酶特性[6];国内有关研究报道较少[7,8],至今未见彩绒革盖菌漆酶研究的报道。我们就此做了些探讨…     

农业上的应用

生物防治 901055 球形芽孢杆菌xylE基因标记质粒的构建[会,英]/Taylor, L. D.…∥Abstr. Annu. Meet. Am. Soc. Microbiol.-1989,89 Meet.-204[译自DBA,1989,8(17),89-10207] 球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)产生有价值的晶体毒素作为生防因子。在这些有机物可以被释放到环境中之前,经过改良的球形芽孢杆菌菌系的构成必须满足许多必要条件。构建了用于球形芽孢杆菌的一系列具有非抗生素抗性标记的质粒。