红曲霉-金钗石斛双向发酵工艺优化

红曲霉(Monascus sp.)代谢产物具有很强的抗氧化性,是天然的抗氧化剂重要来源.金钗石斛是中国传统中药材,具有很多生物活性,结合红曲霉与中草药材双向发酵有望增强其抗氧化能力和改变代谢通路,为探究筛选最佳的金钗石斛-红曲霉发酵条件,提高双向发酵代谢产物的抗氧化活性,采用ABTS法、DPPH法和抗脂质过氧化法三种体外抗氧化模型,通过单因素实验确定影响抗氧化活性的发酵条件,然后设计了四因素三水平正交实验,确定了最优发酵条件为:接种量10％、料水比1∶0.7、培养时间16d和温度(28±1)℃.在此条件下,石斛红曲的脂质过氧化抑制率为69.32％,DPPH自由基清除率为45.65％,ABTS+自由基清除率90.63％,比单独红曲霉发酵代谢产物的抗氧化性分别提高了13.04％,14.10％,29.07％,比金钗石斛的抗氧化性分别提高了42.48％,44.99％,74.63％.可为新型双向发酵的抗氧化产品的开发提供一定的依据.     

无患子皂苷对人肝癌细胞HepG2增殖与凋亡的影响

为了探究无患子皂苷对人肝癌细胞Hep G2增殖和凋亡的影响。本研究采用不同浓度的无患子皂苷对Hep G2细胞进行处理,分别利用MTT法、流式细胞术、qPCR的方法检测细胞增殖、周期和凋亡情况以及NF-κB和Caspase3的表达情况。结果发现25μg/m L~100μg/m L的无患子皂苷分别作用12、24和36 h后,显微镜下发现细胞形态发生明显变化,MTT法检测发现细胞的增殖受到明显的抑制。无患子皂苷作用24 h后流式细胞术检测出现明显的凋亡峰,细胞周期阻滞在G0/G1期。qPCR检测发现随着皂苷浓度的提高,Caspase3的表达上调,而NF-κB的表达下调。以上结果说明无患子皂苷能够抑制人肝癌细胞HepG2的增殖并诱导其凋亡。     

混合菌群发酵秸秆合成菌体蛋白及其动力学分析

混合菌群发酵秸秆可有效提高秸秆纤维的降解率及菌体蛋白的转化率,对拓广蛋白饲料来源、减少环境污染起到积极的作用。本研究以小麦秸秆为原料,在纤维素酶水解预处理的基础上,以米曲霉作为先导菌,进一步分解残留的粗纤维,为后期发酵提供充足的碳源。根据不同微生物的代谢特征和协同机理,试验确定了发酵阶段混合菌群的组成为:米曲霉、产朊假丝酵母和枯草芽胞杆菌;接种顺序为:先接种米曲霉,再接种产朊假丝酵母,最后接种枯草芽胞杆菌。正交试验表明,影响发酵主要因素的主次顺序为:秸秆与麸皮配比>接种比例>发酵时间>接种量>发酵温度;发酵的最适条件为:米曲霉的接种量2.5%,发酵12h后接入5%的产朊假丝酵母,继续发酵8h后接入2.5%的枯草芽胞杆菌,发酵温度为28℃,秸秆与麸皮的配比为4∶1,尿素添加量为1.2%;结合动力学分析,将混合菌群的发酵时间优化为35h,发酵产物中粗蛋白含量由原来的5.47%提高到25%左右。对最适发酵条件下的动力学过程进行了探讨,建立了以Logistic方程为基础的数学模型和动力学方程。本研究表明,混合菌群发酵秸秆提高了发酵产物中的粗蛋白含量。动力学分析对于了解发酵机理、掌握整个发酵过程中混合菌群生长的动态变化、优化发酵工艺具有重要的指导意义。     

AB-8型树脂对无患子皂苷的动态吸附与解吸性能

采用单因素实验法,以树脂的饱和吸附量、产品的得率及纯度为指标,考察各因素对动态吸附与解吸的影响,优化大孔树脂动态吸附分离无患子皂苷的工艺条件。结果表明,当pH为4.5的无患子皂苷水提液以流速1 mL/min通过高径比为5.4∶1的吸附柱时,AB-8树脂对无患子皂苷的饱和吸附量达568 mg/g;采用1.5 BV的95%乙醇以1 mL/min的流速洗脱吸附后的树脂,产品得率为83.48%、纯度达93.00%;树脂重复使用8次后其吸附解吸性能基本不变。该方法可以用于无患子皂苷的工业化分离提纯。     

无患子水提皂素液发酵精制联产生物表面活性剂槐糖脂

无患子水提皂素液,经纤维二糖酶水解,以无患子水提水解液为底物,接种丘陵假丝酵母,将水提液中糖组分发酵转化为槐糖脂,得到天然皂素及生物表面活性剂复合产物。在发酵过程中,2%的丘陵假丝酵母菌种接种量,溶液中葡萄糖消耗速率最快;在水提水解液中额外添加大豆油作为补充碳源能较大幅度降低溶液表面张力。经过发酵转化,溶液中表面活性物质浓度达到52.48 g/L,比发酵前提高了23.4%,溶液表面张力值明显降低。无患子精制发酵液中不含糖类成分,是理想的液体洗涤剂生产原料。     

米曲霉发酵玉米秸秆产纤维素酶饲料条件的优化

目的:研究米曲霉发酵玉米秸秆产富含纤维素酶的饲料的最优条件.方法:采用响应面法对发酵条件进行了优化.对Plackett-Burman设计筛选出的麸皮与秸秆比值、固液比和发酵时间三个主要因素再利用Box-Behnken设计进行优化.结果:确定了以上三个因素的最佳值分别为秸秆:麸皮比值为1.32,固液比为0.68,发酵时间为6.1d.在优化的培养基中,纤维素酶活力为522.36U/g,比优化前的469.13U/g高了11.35%.结论:利用响应面法获得了米曲霉发酵玉米秸秆产纤维素酶饲料的最佳发酵条件.     

海滨锦葵块根皂苷及多糖的分离、纯化及对细胞增殖活性的影响

本文报道了海滨锦葵块根中皂苷及多糖的分离、纯化方法,以及皂苷的体外抑制肿瘤细胞增殖活性、多糖的免疫活性的检测.采用超声波法对块根中的皂苷和多糖进行粗提;通过大孔树脂柱层析法对得到的皂苷粗提取物进行纯化;皂苷经酸解得到皂苷元部分;采用DEAE-纤维素柱层析对粗多糖溶液进行提纯.利用MTT比色法测定皂苷对肿瘤细胞HepS增殖的影响以及多糖对胸腺淋巴细胞、脾淋巴细胞增殖的影响.结果表明,海滨锦葵块根皂苷提取率为0.089％,粗多糖提取率为5.10％;海滨锦葵块根皂苷及皂苷元有抑制HepS增殖的作用,皂苷元效果更好;海滨锦葵块根多糖能显著促进淋巴细胞体外增殖,增强体液免疫力.     

米曲霉(Aspergillus oryzae) RIB40全长cDNA文库的构建

【目的】构建米曲霉RIB40的全长cDNA表达文库,为米曲霉功能基因的开发以及次生代谢产物合成途径相关基因的筛选与克隆奠定基础。【方法】采用RNAiso法从米曲霉RIB40菌体中提取总RNA。选用PolyATract mRNA Isolation System Ⅲ试剂盒分离纯化mRNA。以5μg mRNA为模板,按照ZAP-cDNA Synthesis Kit试剂盒说明书要求合成单、双链cDNA,使用CHROMA SPIN-400柱离心层析纯化后连接于Uni-ZAP XR表达载体上,体外包装后转染Escherichia coli XL1-Blue宿主菌。【结果】构建了米曲霉RIB40的全长cDNA文库,初级文库滴度约为2.96×106 CFU/mL,重组率约为97.8%,插入片段平均长度大于1.5 kb,达到一个高质量cDNA文库的要求。文库扩增后,滴度达到3.4×1010 CFU/mL。【结论】米曲霉RIB40全长cDNA表达文库的成功构建,将会对米曲霉基础生物学研究及相关基因的筛选与克隆奠定基础。     

银杏内生真菌Aspergillus oryzae YX-5抗肿瘤活性物质的分离与鉴定

【背景】植物内生真菌是天然活性物质的重要来源。【目的】对一株具有抗肿瘤活性的银杏内生真菌米曲霉Aspergillus oryzae YX-5进行活性物质的分离与鉴定。【方法】将该菌株发酵培养后,发酵液经乙酸乙酯萃取,采用减压柱层析、葡聚糖凝胶柱层析和高效液相色谱分析,从其代谢产物中分离活性化合物,在分离过程中以MTT法跟踪检测分离到的各组分及纯化合物的抗肿瘤活性。【结果】从菌株YX-5的发酵产物中分离纯化得到4个化合物。经核磁共振和高分辨质谱分析,将其分别鉴定为羟基曲霉酸(1)、环(4-羟脯氨酸-苯丙氨酸)(2)、环(亮氨酸-苯丙氨酸)(3)和环(丙氨酸-苯丙氨酸)(4)。其中羟基曲霉酸对人宫颈癌HeLa细胞具有显著的细胞毒活性,其IC_(50)为1.07μg/mL。【结论】报道羟基曲霉酸在抗肿瘤方面的活性,表明米曲霉及羟基曲霉酸在抗肿瘤天然产物开发中具有一定的应用潜力。     

米曲霉木聚糖酶生产菌的理性选育及发酵优化

目的：米曲霉木聚糖酶生产菌的理性选育及发酵优化。方法：以米曲霉FS018为出发菌株,采用紫外和激光诱变先后处理3代,以抗高浓度葡萄糖阻遏效应为筛选模型获得一株高产木聚糖酶菌株FST036,并对该菌株的发酵培养基进行了初步优化。结果：突变株FST036产酶水平可达4200．57U／mL,产酶水平比出发菌株提高了24％。对该菌株的发酵培养基初步优化结果表明：培养基的最适氮源为牛肉膏;最适碳源为麸皮与玉米芯组合,总浓度为4％。二者最适比例为7：3;对该菌株的发酵条件初步优化结果表明：最适接种量1％,初始pH6．78,250mL三角瓶装液量为45mL,培养72h酶活可达5404．24U／mL。结论：反复多次诱变处理,并结合抗高浓度葡萄糖阻遏效应作为一种理性筛选模型,为通过诱变育种来获得曲霉木聚糖酶高产菌株提供了一条有效的途径。     

利用甘蔗糖蜜酒精发酵液生产腐植酸的菌种鉴定及发酵条件研究

从土壤中筛选出一株适合用甘蔗糖蜜酒精发酵液生产腐植酸的菌株H812。单因素实验和正交实验结果表明,该菌株培养的最适酒精发酵液浓度为16°Bx,最适培养条件为:时间8d、温度34℃、摇床转速200r/min、初始pH7.0、接种量12%和装液量50ml/250ml,其中温度对发酵产品影响显著。在优化的条件下,腐植酸产量为38.12 g/L,较优化前提高了148.34%。对H812菌株进行形态特征分析以及ITS序列分析,推测该菌株为曲霉属真菌。     

Effect of the physiological conditions on alpha-amylase and glucoamylase formation by a selected strain of Aspergillus oryzae

The production of alpha-amylase and glucoamylase by a selected strain of Aspergillus oryzae was investigated using different carbon and nitrogen sources. The best and most economic fermentation medium for the production of the both amylases in submerged cultures had the following composition (in %): defatted rice brain, 8; corn steep liquor, 3; MgSO4 X 7H2O, 0.1; KH2PO4, 0.1; CaCl2, 0.1. The optimum pH was 5.0. The optimal conditions for biosynthesis of the amylases were as follows: cultivation at 28 degrees C for 96 h using the 0.5% mycelial suspension as an inoculum.     

固态发酵苦荞制备多肽菌种的筛选

【目的】筛选固态发酵苦荞高产多肽及发酵产物液具有抗菌、抗氧化活性的菌株。【方法】采用米曲霉、酱油曲霉、雅致放射毛霉和少孢根霉分别对苦荞进行固态发酵,以蛋白酶活力、水解度、可溶性肽得率、抑菌率和体外自由基清除率作为筛菌指标。【结果】米曲霉固态发酵苦荞的可溶性肽得率最高达38.83%±1.18%,发酵产物液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为96.62%±1.66%和97.54%±0.54%,同时羟自由基(·OH)清除率和二苯基苦味酰基苯肼自由基(DPPH·)清除率分别为55.65%±1.25%和10.84%±1.03%。对米曲霉发酵2 d发酵产物液的不同分子量分布及活性分析表明,分子量大小对抗菌及抗氧化活性有一定的影响。【结论】米曲霉可作为固态发酵苦荞制备多肽且发酵产物液具有抗菌及抗氧化活性的最佳菌株,并在多肽产量提升及抗菌、抗氧化活性的研究上具有巨大空间。     

里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶

以里氏木霉及米根霉单菌固态发酵为对象,考察不同混合发酵形式对里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶的影响。结果表明:同时接种里氏木霉与米根霉,试验考察的两菌种接种量比1∶1(以孢子个数计)及5∶1条件下,两菌未产生明显协同产酶作用。米根霉延时(24 h)接种且菌种量比5∶1以及米根霉延时(48 h)接种且菌种量比1∶1,2种发酵形式产酶情况类似,滤纸酶活(FPA)及羧甲基纤维素酶(CMCase)酶活相对米根霉单菌发酵有所提高,而β-葡萄糖苷酶(β-GA)酶活相对里氏木霉单菌固态发酵结束时分别增加4.66及4.40倍,可以发现两菌产生一定协同作用。在米根霉延时(48 h)接种且菌种量比5∶1的发酵形式下,FPA及CMCase在发酵第7天酶活分别达到44.04 IU/g、627.14 U/g(以1 g干曲计),分别是里氏木霉固态单菌发酵产酶达到稳定期时酶活的1.36和1.63倍,两菌产生了有效的协同作用。     

Mycelial morphology and fungal protein production from starch processing wastewater in submerged cultures of Aspergillus oryzae

Three strains of Aspergillus oryzae were used for fungal protein production from starch processing wastewater (SPW) as part of a comprehensive SPW utilization and treatment program. The mycelial morphologies of the three strains varied from fluffy, clumpy mycelia to compact pellets with various strains and cultivation conditions of growth pH, inoculum quantity and superficial air velocity in an air lift bioreactor process. An inoculum technique was developed to ensure a desirable morphology with an improved fungal protein yield. Experimental relationship between the morphology and the yield revealed that the formation of small compact pellets under designed cultivation conditions favoured higher fungal protein yields, easier product separation and better process operation.     

N~+离子注入选育高产氨基酰化酶菌株的研究

选用N~+离子注入的方法对米曲霉(Aspergillus oryzae)CICC 2339-1进行诱变育种,通过三角瓶发酵法筛选氨基酰化酶高产株。N~+离子注入选择能量为10 KeV,剂量在(1.30～4.94)×10~(15)ions/cm~2之间。根据剂量与存活率以及剂量与突变率曲线选择最佳的注入剂量。通过三角瓶发酵筛选得到突变菌株SN-110-15其酶活提高率为139.5%,诱变试验效果显著。     

米曲霉葡萄糖淀粉酶基因glaB启动子研究概况

米曲霉表达系统与大肠杆菌表达系统和酵母表达系统相比有许多优点,目前绝大多数研究都关注如何提高米曲霉在液体发酵条件下生产蛋白质,但米曲霉在固体培养条件下生产多种蛋白的能力比在液体培养条件下强,这不仅与米曲霉在不同培养条件下的生长形态有关,还与不同代谢途径中特定基因的调控因子如启动子的特性有关。米曲霉葡萄糖淀粉酶基因glaB在固体培养条件下的表达效率明显高于其在液体培养条件下的效率,以葡萄糖淀粉酶基因glaB为例,综述了glaB启动子的研究概况,为今后更好地利用这类启动子提供参考。     

重组巴斯德毕赤酵母产米根霉α-淀粉酶发酵条件的研究

为了提高重组菌的淀粉酶表达量,以可分泌表达米根霉α-淀粉酶的甲醇快速利用型巴斯德毕赤酵母重组菌为基础,采用摇瓶发酵方式对影响重组菌表达淀粉酶的多个因素进行了研究和优化。摇瓶发酵条件确定为:温度为30℃,pH值为6.0,接种量为2.0(OD_(600)),甲醇补加方式采用前72 h发酵时间内每隔12h添加至终浓度为1.0%,72 h以后每隔24 h添加至终浓度为1.0%,在此条件下获得的淀粉酶最高表达量为47.5 U/mL,且在无机盐培养基中和有机氮源培养基中获得的淀粉酶发酵单位相当。以摇瓶发酵数据为基础确定15 L发酵罐放大实验条件为:无机盐培养基,温度为30℃,pH值为6.0,接种量为10%,甲醇流加方式采用DO—Start法控制,在此发酵条件下获得的淀粉酶表达量为440 U/mL,约为摇瓶发酵方式获得的淀粉酶表达量的9倍。     

黑曲霉产木聚糖酶发酵条件的研究

将经过诱变选育高产木聚糖酶并具有Nystatin抗性的黑曲霉,分别在不同条件下进行固体发酵培养,探讨最佳产酶条件。结果显示:在以质量分数1%木糖为附加碳源,以质量分数2%NH4NO3为氮源,无机盐为质量分数1%NaCl,加水比例为1:1.3,接种量为1.5%,装料量为5g/300m l三角瓶,培养温度为30℃,培养周期为72 h的培养条件下,菌株产木聚糖酶活力提高至7285.4 IU.g-1。比出发菌株提高了20%。酶活力测定采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法。