一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及酶学特性研究

从采集的含腐烂树叶的土壤中,筛选到1株产纤维素酶能力较高的菌株JJ-3,经16S r RNA基因序列分析,鉴定该菌株为产酸克雷伯氏杆菌(Klebsiella oxytoca)。产酶条件及酶学特性研究表明:以滤纸为碳源、蛋白胨为氮源、初始p H为8.0的培养基中发酵3 d更利于纤维素酶的合成;菌株发酵液在中性和碱性条件下均有较高的滤纸酶活力,分别可达118.7 U/m L(p H7.0),167.8 U/m L(p H8.0)和120 U/m L(p H9.0);所产纤维素酶的最适酶反应p H为7.0,最适酶反应温度为40℃,对温度比较敏感,在p H7.0-8.0的范围内具有较好的稳定性,能满足中性和碱性纤维素酶的要求。     

溶葡球菌酶在乳酸克鲁维酵母中重组表达、诱变、优化及酶学研究

根据模仿葡萄球菌(Staphylococcus simulans)的溶葡球菌酶基因序列以及乳酸克鲁维酵母密码子偏好性设计引物扩增溶葡球菌酶基因表达片段,构建溶葡球菌酶(lysostaphin,Lys)基因表达载体(p KLAC1-Lys),转化乳酸克鲁维酵母(K.lactis GG799),实现了Lys基因的分泌表达。对重组菌株(K.lactis GG799/p KLAC1-Lys)进行NTG随机化学诱变,优化表达条件,筛选获得高表达菌株,并通过Ni-NTA亲和层析纯化蛋白并研究其酶学性质。结果表明:通过诱变重组溶葡球菌酶乳酸克鲁维菌株,Lys酶比活性提高了约5.2倍(约8 000U/L)。最适接种量为40g/L,诱导过程中每24h添加一次终浓度为20g/L的半乳糖和NH_4NO_3可提高酶比活性,最适表达p H为7.0~7.5,最适反应p H为7.0~8.0,最适反应温度为37℃。实验表明,低于40℃,p H 3~6之间时,重组溶葡球菌酶较稳定。Sr~(2+)对其酶活性有明显的促进作用,Ba~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Mg~(2+)对其有明显的抑制作用。     

褐藻胶裂解酶基因的克隆表达及重组酶酶学性质

【目的】克隆交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)BYS-2的褐藻胶裂解酶基因,实现其在大肠杆菌细胞中异源表达,对分离纯化的重组酶进行酶学性质研究。【方法】以交替假单胞菌BYS-2菌株基因组DNA为模板,克隆得到褐藻胶裂解酶基因alg738,构建重组基因工程菌BL21(DE3)/p ET22b-alg738,诱导表达,表达产物通过Ni-NTA树脂纯化后进行酶学性质研究。【结果】重组酶的最适反应p H为8.0,在p H 6.0-9.0范围内37°C保温1 h仍能保持84%以上的相对酶活力,具有较好的p H稳定性;最适反应温度为45°C,热稳定性实验显示在37°C下保温60 min其残余酶活力仍达66.6%;在5 mmol/L浓度下,Na~+、Mg~(2+)、Mn~(2+)对该酶具有明显的促进作用,Ni~(2+)、Co~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)、Zn~(2+)、EDTA、β-巯基乙醇、SDS具有明显的抑制作用。动力学参数Km、Vmax分别为1.11 g/L和0.011 g/(L·min),底物特异性分析表明该重组酶为偏好聚甘露糖醛酸钠(Poly M)裂解作用的双功能酶。【结论】重组褐藻胶裂解酶具有良好的酶学特性,为褐藻胶裂解酶的开发应用打下基础。     

重组枯草芽孢杆菌发酵廉价原料生产普鲁兰酶

[目的]构建长野芽孢杆菌普鲁兰酶突变体枯草芽孢杆菌工程菌株,优化发酵条件,筛选廉价的培养基原料生产普鲁兰酶。[方法]利用分子生物学手段,将基因pul324和表达载体p WB980连接,构建表达质粒p WB-pul324并转化Bacillus subtilis WB600;对表达产物进行SDS-PAGE分析和初始酶活的测定。进一步优化发酵条件,对不同碳源和氮源进行发酵培养基的筛选,同时研究不同金属离子的添加和培养基初始p H、接种量对发酵产酶的影响。[结果]获得基因工程菌B.subtilis WB600/p WB-pul324,SDS-PAGE电泳结果显示在89 k Da处有特异性条带,发酵初始酶活为12.34 U/ml;筛选得到玉米淀粉水解液和玉米浆干粉为培养基最适碳源和氮源,其最适浓度分别为50 g/L和30 g/L。Mn~(2+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)和Tween-80的添加能提高发酵产酶活力。在最适初始p H 6.5,以最适5%接种量接种于优化后的培养基中,摇瓶发酵80 h普鲁兰酶的酶活达到414.48 U/ml。[结论]实现了普鲁兰酶突变体在枯草芽孢杆菌中的高效表达,筛选获得的培养基主要原料经济低廉,经过发酵条件优化后,重组菌酶活达到414.48 U/ml,是之前研究结果(20.16U/ml)的20倍。     

酸性α-淀粉酶菌株的筛选及其发酵条件研究

自淀粉厂周边土壤分离筛选到一株高效耐酸α-淀粉酶菌株SH3,初步鉴定为酵母菌,发酵粗酶p H范围3.8-8.0,最适作用p H5.0,该酶在80℃下仍有酶活,最适作用温度50℃。经单因素发酵条件的研究与优化,最适温度37℃,培养基初始p H5.0,可溶性淀粉作碳源,蛋白胨为氮源,200 m L装液量。正交试验确定最佳产酶条件为可溶性淀粉15 g/L、蛋白胨30 g/L、37℃、p H4.5,该条件下酶活力为96.8 U/mg。     

嗜热菌Anoxybacillus sp.产淀粉酶培养基优化及产酶条件研究

目的:对产淀粉酶嗜热菌Anoxybacillus sp.菌株进行培养基优化及产酶条件研究,以便提高菌株的产酶能力,并为下一步菌株的诱变育种研究提供基础。方法:常规方法液体培养菌株,用平板初筛和DNS法复筛选择产淀粉酶能力较高的菌株;单因素筛选培养基最适的碳源、氮源、Ca~(2+)浓度和Mg~(2+)浓度,对单因素筛选的最佳碳源、氮源、Ca~(2+)和Mg~(2+)的三个较佳浓度进行四因素三水平正交试验优化培养基;对培养基不同p H值及不同培养温度进行培养条件研究。结果:产淀粉酶菌株筛选结果显示:六株菌中淀粉酶酶活力值最大的是菌株DL4,差异有统计学意义(P0.05)。培养基单因素筛选结果显示:最适碳源为麦芽糖、最适氮源为硝酸铵、最适Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度均为0.02%,差异有统计学意义(P0.05)。培养基优化结果显示:C源0.1%,N源0.2%,Mg~(2+)0.04%,Ca~(2+)0.04%为最佳的培养基成分组合。产酶条件筛选结果显示:培养基p H值为6、培养温度为55℃时菌株产酶水平最高,差异有统计学意义(P0.05)。结论:培养基的优化及最适的产酶条件能提高嗜热菌Anoxybacillus sp.DL4产淀粉酶能力,Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对菌株产淀粉酶有促进作用。     

来源于土壤农杆菌PJD-1-1的碱性β-葡萄糖苷酶的生产、纯化及酶学性质研究（英文）

为从环境中筛选新的β-葡萄糖苷酶生产菌株,利用筛选平板涂布法从腐败的甘蔗叶中筛选目的菌株,从中筛选到1株能产β-葡糖糖苷酶的菌株PJD-1-1,16S r DNA鉴定该菌株为新型的土壤农杆菌。该菌株在20℃,初始p H 7.0,以乳糖为碳源,NaNO_3为氮源的条件下,其酶活性最高为3.92 U/mg。经硫酸铵沉淀、葡聚糖凝胶过滤层析和离子交换层析纯化后(纯化倍数4.85,得率8.0%),SDA-PAGE分析表明得到一条分子量大小为40 k Da条带;该酶的最适反应温度和pH分别为50℃和8.0;在低于50℃条件下保有较好的稳定性;Hg~(2+)和Ag~+对酶活性有明显的抑制作用,表明该酶的催化活性中心可能含有硫醇基,Ba~(2+)、Ca~(2+)、Pb~(2+)、Co~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Na~+、K~+、EDTA和尿素对酶活性没有明显的影响。该酶的温度稳定性、碱性特征以及对金属离子的耐受性等使其在食品及其他领域具有广泛的应用潜力。     

α-酮戊二酸半醛脱氢酶的定点突变及酶学性质变化

3-HP是一种性质优良的化学中间体,以甘油为底物生产3-HP的研究备受青睐,而限制3-HP产量的主要原因是Ald H活力过低。对源于Azospirillam brasilense的α-酮戊二酸半醛脱氢酶(KGSADH)基因同源建模和结构分析,采用定点突变方法得到高活力KGSADH,将突变酶表达纯化,探讨酶学性质的变化。结果表明,TU-KGSADH(E120D/P219A)酶活力达6.03U/mg,比原始酶比酶活提高了322%,最适温度由35℃降低为30℃,且热稳定性降低,最适p H为8.0,在p H 6.0-8.0条件下酶活力有所提高。Zn~(2+)对KGSADH的酶活有较强的抑制作用,而Co~(2+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)对KGSADH的酶活有较大的激活作用。在酶的动力学方面,TU-KGSADH对乙醛的K_m由7.58降为6.28 mmol/L,V_(max)由10.6提高为12.3 U/mg。对酶学性质改变的因素分析发现,120位突变与最适p H下降和p H稳定性向酸性偏移有关,219位突变可能是最适温度和热稳定性降低的原因,为醛脱氢酶进一步定向改造提供参考。     

宛氏拟青霉菌甲醛脱氢酶的分离纯化及酶学性质

[目的]以甲醛降解菌宛氏拟青霉菌F1-23为实验菌株,分离纯化得到甲醛脱氢酶的酶液,并考察其酶学性质。[方法]从液体培养液中收集菌体,通过细胞粉碎,采用(NH4)2SO4沉淀、透析、DFAE-Sepharose离子交换层析及Superdex-200凝胶过滤层析,纯化得到电泳纯的FADH。[结果]该酶的分子量约为112.81 k Da;亚基分子量分别为65k Da和42 k Da;纯酶液活力为336.10 U/mg,较纯化前提高了4.02倍。对该酶的酶学性质分析结果表明,该酶最适反应温度为37℃,在25~45℃时稳定性很好;最适反应p H为8.0,在p H 6.5~8.0范围内酶活力较为稳定。底物特异性研究表明FADH最适底物为甲醛,相对偏好短链醛类。金属离子对酶活性的影响试验表明,Zn~(2+)、Mn~(2+)、Ag~+、Fe~(3+)和Hg~(2+)几乎完全抑制FADH酶活力;Ca~(2+)对酶活有促进作用。纯酶液在4℃环境下,在24h内可保存78%的活性。[结论]FADH结构较为特殊,且活性较大,为后期表达和深入研究其生物学功能提供理论和数据支持。     

耐酸耐热普鲁兰酶菌株的筛选及发酵条件的研究

从土壤中分离出一株产普鲁兰酶的菌株 ,初步鉴定为芽孢杆菌 ,通过紫外及 EMS多次诱变及筛选 ,酶活从 1.6 u/ m L提高到 5.4 u/ m L。在此基础上对产酶条件进行了优化 ,酶活有了较大提高 ,最高产酶水平达 8.8u/ m L。初步研究了酶的性质 ,酶反应的最适温度和 p H分别为 75℃和 4 .6 ,在 55℃反应条件下 ,酶在p H4 .0～ 8.0范围内活性稳定。     

牛粪中纤维素降解菌的分离鉴定及其产酶研究

采用仅含有羧甲基纤维素钠为碳源培养基从牛粪样品中分离纯化具有较强纤维素降解能力的菌株,通过生理生化特征研究、形态学和16S r DNA生物学手段对其分类鉴定,并对该菌株的产酶条件进行了初步研究。结果表明,从牛粪样品中筛选到一株降解纤维素能力较强的菌株NF38,分类鉴定结果显示,菌株NF38与浅紫链霉菌(Streptomyces violascens)最接近,初步将其鉴定为浅紫链霉菌(Streptomyces violascens);产酶性质研究表明,该菌株产纤维素酶活性在温度范围为30~40℃相对较高(最适温度35℃),p H范围7.0~8.0(最适p H7.0),接种量范围5%~10%(最佳接种量5%),发酵时间在第7 d达到产酶高峰。菌株NF38在降解畜禽粪便方面具有一定的开发与应用潜力。     

聚半乳糖醛酸酶高产菌的产酶条件研究

通过单因素及正交试验对米曲霉（Aspergillus orza）C491产生聚半乳糖醛酸酶的发酵条件进行了优化。该菌株的摇床发酵滤液以桔子果胶为底物时酶活力可达344．8U／mL。产酶最适培养基组成为：麦芽汁（糖度6％）中添加6％桔皮粉,2％硫酸铵（w/v）。最适培养条件：起始pH4（灭菌前）,30℃,r/min,培养112h。Tween80可以促进C－491产酶。     

土壤中高产蛋白酶菌株产酶条件及酶学性质

【背景】微生物蛋白酶已经成为工业用蛋白酶的主要来源,筛选具有特殊环境适应性的微生物成为生物酶资源的开发热点。【目的】通过对青藏高原土壤微生物产蛋白酶菌株的筛选、优化及相关特性研究,寻找新的蛋白酶资源,为高原菌种资源利用提供科学依据。【方法】采用形态学和分子生物学对筛选菌株进行菌种鉴定,利用单因素试验和正交试验对菌株进行发酵条件优化及酶学性质的探究。【结果】筛选出一株高产蛋白酶菌株XC2,经鉴定菌株XC2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。XC2最优产酶条件:可溶性淀粉4.0%,牛肉膏1.0%,K~+0.6%,培养温度34°C、初始pH 7.0、接种量2.0%的条件下200 r/min振荡培养13 h,所产蛋白酶活力最高为638.5 U/mL。XC2所产蛋白酶最适反应温度60°C,最适pH9.0;40-50°C、pH8.0-10.0条件下酶活稳定性较高;Mn~(2+)对酶活力有明显激活作用,而Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe3+对酶活力有明显抑制作用。【结论】枯草芽孢杆菌XC2有较强的产碱性蛋白酶的能力,具有较好的应用前景。     

芽胞杆菌苎麻脱胶酶-甘露聚糖酶的纯化及酶学性质

研究了苎麻高效脱胶菌株Bacillus subtilisNo.16A甘露聚糖酶的产生条件,纯化过程以及酶学性质。其优化的培养基为魔芋胶30 g/L,蛋白胨9 g/L,酵母膏2 g/L,KH2PO45 g/L,MgSO4.7H2O 0.25 g/L。优化的培养条件为起始pH 8.0,装样量50 mL,接种量10 mL,发酵72 h。进一步通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析、凝胶过滤3步从Bacillus subtilisNo.16A发酵液中纯化了甘露聚糖酶。结果表明,该酶分子量约为38.5ku,最适作用pH为7.0,最适作用温度为60℃,在55℃以下、中性pH(6.0~8.0)范围内稳定,Ca2 、Mn2 和A l3 、Mg2 对该酶有激活作用,Cu2 、Zn2 有抑制作用。     

类芽胞杆菌碱性果胶裂解酶的纯化与酶学性质表征

从类芽胞杆菌Paenibacillus sp.WZ008的发酵上清液中纯化得到一个高活力碱性果胶裂解酶,经SDS-PAGE电泳估算其亚基相对分子质量为4.5×104。通过对该酶进行酶学性质研究发现：该酶能催化裂解果胶酸、低酯果胶和高酯果胶;酶催化反应最适温度范围为55～60℃,最适pH为9.6,在最适条件下以低酯果胶为底物酶的比酶活达3 021.6 U/mg;Ca2＋能增强该酶的活力,而Mn2＋,Ba2＋和EDTA强烈抑制该酶活力;当没有Ca2＋存在时,高度酯化的果胶是该酶的最适底物,在4 mmol/L Ca2＋存在时,该酶以果胶酸为底物比酶活最高（25 467 U/mg）。该酶N端序列比对分析发现与类芽胞杆菌Paenibacillus amylolyticus strain 27c64果胶裂解酶高度同源。     

海洋来源琼胶酶的分离纯化及酶学性质研究

采用Vibiro sp.ZC-1发酵制备琼胶酶,粗酶液经过中空纤维柱浓缩、硫酸铵沉淀、DEAE-阴离子交换层析,得到一个电泳纯的琼胶酶组分Aga ZC-1,其分子质量约为45k Da,比活力为114.613U/mg。对Aga ZC-1进行酶学性质分析,结果表明,其最适反应p H为7.0,在p H为5.0~9.0时保温1h仍能保持80%以上的酶活力;最适反应温度为50℃,在45℃条件下保温1h酶活力保持在60%以上。在高浓度(5mmol/L)下,Fe~(3+)、Cu~(2+)、Sn~(2+)和Zn~(2+)能完全抑制琼胶酶的活性,在低浓度(1mmol/L)下,Cu~(2+)、Ba~(2+)、Na~+、Zn~(2+)、Ag~+、Sr~(3+)、K+对琼胶酶活性具有明显抑制作用。琼胶酶的动力学参数K_m和V_(max)分别为0.538mg/ml和6.33μmol/(L·min),对琼胶底物具有高度专一性,降解产物主要为新琼四糖和新琼六糖。     

一株产纤维素酶菌株的分离、鉴定及产酶特性

【目的】筛选并鉴定一株产纤维素酶的菌株,初步探究该菌的产酶特性,为综合利用纤维素筛选菌源。【方法】在常温条件下,采用滤纸培养基对菌种富集,采用CMC-Na初筛纤维素降解菌,采用LB培养基分离纯化菌株,经形态学、生理生化特征试验、16S r RNA基因序列测定等分析筛选菌株的系统分类地位。单因素试验确定培养时间、培养温度、初始p H及Na Cl浓度对筛选菌株产酶活力的影响。【结果】从腐烂的玉米秸秆中分离出一株在常温下产纤维素酶细菌KZ-2,根据菌落形态特征、生理生化特征鉴定以及16S r RNA基因序列分析,初步鉴定KZ-2为肠杆菌(Enterobacter sp.),为潜在新种。产酶条件实验显示:该菌使用产酶发酵培养基120 h产酶量达到最大值,在25–35°C、初始p H 4.5–5.5、Na Cl浓度1.0%–2.0%范围内为最佳产酶条件,在最适条件下酶活可达80.93 U/m L。该菌株所产纤维素酶最适反应p H为7.0,最适反应温度为50°C。【结论】KZ-2是一株具有降解纤维素能力的细菌,在常温下即可分泌纤维素酶,并且该菌株为潜在新种,具有潜在的开发价值。     

地衣芽孢杆菌TG116胞外蛋白酶产酶条件与酶学性质

【背景】从独角莲中分离得到的地衣芽孢杆菌TG116是一株对植物病原菌具有广谱抗性作用的生防菌株。【目的】优化TG116的产酶条件并探索其酶学性质,进一步了解其抗菌机制。【方法】采用Folin-Phenol显色法与响应曲面法,优化菌株TG116的产酶条件并研究其蛋白酶的酶学性质。【结果】菌株TG116产酶最适条件为:温度40.83°C,p H 8.01,发酵时间53.74 h,增加通气量可以显著提高酶活力。按照优化后的条件培养48 h后,上清液蛋白酶活力从57.46 U/mL达到了254.07 U/mL。酶学性质研究表明:该酶为碱性蛋白酶,最适反应pH为8.5,最适反应温度为50°C,具有良好的温度和pH稳定性,EDTA对酶活具有强烈的抑制作用,金属离子Mg~(2+)、Ca~(2+)、Na~+、Co~(2+)、K~+等对酶活也具有一定的抑制作用。【结论】菌株TG116具有良好的p H与温度稳定性,在实际应用中蛋白酶不易失活,可以分解真菌的细胞壁蛋白成分,破坏细胞壁结构,从而抑制甚至杀死病原菌,达到抗菌作用。     

一株产胆固醇氧化酶的不动杆菌的筛选鉴定及特性研究

目的：筛选鉴定产胆固醇氧化酶的菌株并对其酶的性质及发酵条件进行初步的研究。方法：利用唯一碳源的胆固醇平板筛选,酶活测定比较得酶活力最高的菌株;生理生化试验结合16S rDNA序列分析鉴定其种属,单因素及正交实验优化培养基及发酵条件。结果：所得菌株H4与产不动杆菌（Acinetobacter）有最近的亲缘关系,其胆固醇氧化酶作用的最适温度和pH分别为37℃和8.0,金属离子Mg2＋、Zn2＋、Fe2＋对该酶具有一定激活作用,菌株产酶的最适培养基为（g/L）：胆固醇1.5,蔗糖5,蛋白胨7,硝酸铵3,吐温1.0,pH7.5;最适培养条件为33℃,15mL培养基/100mL三角瓶,摇床培养（200r/min）48h,优化后发酵液酶活达135.8U/L。结论：获得了1株产胆固醇氧化酶的菌株H4,并初步鉴定为不动杆菌（Acinetobacter）。     

黑曲霉SL2-111固体发酵生产果胶酯酶的研究

目的:研究黑曲霉(Aspergillus niger)诱变菌株SL2-111产果胶酯酶的发酵及浸提条件。方法:通过固体发酵,考察碳氮源、无机盐及培养条件等因素对产酶的影响。采用不同浸提剂与硫酸铵浓度,比较浸提与分离效果。结果:以麸皮为主要原料,培养物最高酶活力可达到32 975U/g鲜曲。产酶最适培养基为:麸皮10g,柚皮粉1.5g,(NH4)2SO41.0g,CaCl20.075g。最佳产酶条件为:28℃,pH 6.5,培养52h。成曲的最佳浸提剂为蒸馏水,果胶酯酶硫酸铵分级沉淀的浓度为50~90%。结论:黑曲霉(Aspergil-lus niger)诱变菌株SL2-111产果胶酯酶的发酵及浸提条件值得进一步研究。