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。     

一株高效降解纤维素菌株的筛选及其产酶能力研究

目的筛选并鉴定一种产纤维素酶能力较高的菌株,为纤维素的高效利用贮备菌源。方法用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)平板筛选产纤维素酶菌株,通过LB培养基对其进行纯化,16SrDNA基因序列分析其分类地位,3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定其产酶能力。结果分离纯化得到的产纤维素酶菌株(S1)为芽胞杆菌属(Bacillus genus)的短小芽胞菌,在最佳产酶条件下产酶含量达到1 204U/mL,产纤维素酶能力与里氏木霉(Trichoderma reesei)相当,但其产酶速率较里氏木霉低。结论 S1是一株产纤维素酶能力较高的菌株,产酶条件温和,初步鉴定为一种新种,具有较高研究及应用价值。     

大熊猫肠道纤维素分解菌的分离鉴定及产酶性质

【目的】从健康大熊猫新鲜粪便中分离具有纤维素酶活性的菌株,并对其进行菌种鉴定及产酶性质研究。【方法】利用羧甲基纤维素钠培养基分离纯化具有较高纤维素酶活性的菌株,根据形态学特征、生理生化特性以及16S rDNA分析对其进行分类鉴定,研究影响该菌株纤维素酶的产酶条件,以及对不同纤维素底物的降解情况。【结果】分离得到一株纤维素酶产生菌株P2,该菌株为好氧的革兰氏阳性细菌,生长温度范围20-50℃(最适温度37℃),pH范围6.0-9.0(最适pH7.0),NaCl浓度范围0%-15%(最适2%NaCl),培养24h达到产酶高峰。16S rDNA基因序列分析显示,菌株P2与解淀粉芽胞杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)NBRC15535相似性为99.66%。该菌株对四种纤维素底物(滤纸、脱脂棉、秸秆、竹纤维)均有不同程度的降解,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和总酶活具有不同的酶活变化。【结论】本研究首次从大熊猫粪便中分离出了好氧纤维素分解菌,并鉴定为解淀粉芽胞杆菌,对上述四种纤维结构均有一定的破坏和分解作用,为进一步研究大熊猫竹纤维消化机制提供了菌源。     

新疆尉犁县黑湖嗜盐嗜碱菌的分离及系统发育学分析

【目的】从新疆尉犁县黑湖中筛选分离获得嗜盐嗜碱微生物,并对筛选获得的微生物进行种属鉴定。【方法】采用传统分离鉴定技术,进行形态和生理生化特性研究和基于16S r RNA基因的序列分析。【结果】从样品中分离获得可培养嗜盐嗜碱菌25株,对其进行鉴定。根据生理生化特征、16S r RNA基因序列测定和系统发育分析表明,25株菌分布在古菌Halorubrum、Haloarcula、Natrialba、Halohasta和Halopiger等5个属。其中优势菌群为Halorubrum,次优势菌群为Natrialba。其中DH-66(KU663028)属于Halopiger属,16S r RNA基因序列同源性与该属的模式菌株Halopiger aswanensis 56T同源性最高,为95.75%,预示为潜在的新种(新种鉴定将另行报道)。25株嗜盐嗜碱菌生长条件实验表明,这些菌适应Na Cl的浓度范围为15%-30%、最适浓度为20%-25%,生长的p H范围为7.0-13.0、最适p H为9.0-10.0。各种水解酶类的分析表明,在分离的25株菌中产淀粉酶的菌有5株占20%、产蛋白酶的菌有4株占16%、产酯酶可水解吐温20的菌有15株占60%、可水解吐温40的有7株占28%、可水解吐温80的有4株占16%、产过氧化氢酶的菌有14株占56%。9株菌同时能产4种酶,2株菌同时能产3种酶。表明了嗜盐嗜碱菌产酶的多样性。19株菌硝酸盐还原为阳性。【结论】揭示了新疆尉犁县黑湖嗜盐嗜碱菌生理生化特性的多样性和系统发育多样性,而且蕴藏着较丰富的新的微生物类群,亟待系统研究和进一步开发利用。     

产漆酶菌株筛选及一株产酶菌株的优化与鉴定

【目的】从26株真菌菌株中筛选高产漆酶菌株。【方法】采用愈创木酚法进行产漆酶菌株的筛选,通过正交实验对筛选出的高产菌株进行优化,并通过形态学和分子系统学对菌株进行鉴定。【结果】26株真菌菌株中有4株可产生漆酶,其中菌株H52.1为产漆酶最好菌株;菌株H52.1产漆酶优化培养基碳源为可溶性淀粉,氮源为硝酸铵,pH为8,金属离子为Ca2+;经鉴定,该菌株为大孢戴氏霉。【结论】大孢戴氏霉在产漆酶方面值得进一步研究开发。     

一株产碱性蛋白酶菌株的筛选鉴定及酶学特性研究

【目的】从丝茅草中筛选得到产蛋白酶菌株并研究驯化过程中微生物群落结构,以及探究该菌株的生长特性和蛋白酶的酶学特性。【方法】通过高通量测序探究来源于丝茅草的菌株在不同培养条件下细菌种类及丰度,通过选择性培养基来筛选能够分解酪素并产生蛋白酶的菌株,通过单因素试验方法确定环境因子对菌株生长和蛋白酶活性的影响。【结果】微生物群落结构在基础培养基和牛肉膏蛋白胨培养基中不同。通过含酪素的选择性培养基里筛选到1株产蛋白酶菌株H-16,经生理生化试验和16S r DNA鉴定知该菌株属于Escherichia marmotae,菌株H-16能产生分子量为70 k Da左右的单亚基蛋白酶。胰蛋白胨、蔗糖、30°C或35°C、p H 7分别为菌株生长的最适氮源、碳源、温度和p H。菌株H-16分泌的蛋白酶最适p H为6–8,在50°C及6%盐度以下酶活性几乎不受影响。此外,Cu(II)和Ag(I)等金属离子能够抑制蛋白酶的活性。【结论】该菌株H-16为嗜中温菌株,能够产生碱性蛋白酶。     

一株产耐热右旋糖酐酶真菌的筛选、鉴定及其酶学性质

【目的】从土壤中筛选得到1株产耐热右旋糖酐酶的真菌。【方法】采用营养缺陷型培养基,结合稀释涂布法和平板透明圈法分离筛选出产耐热右旋糖酐酶的菌株。通过观察菌落形态、菌体形态和培养特征,结合ITS r DNA序列分析对菌株进行鉴定。研究菌株所产右旋糖酐酶的酶学性质。【结果】通过筛选得到1株产耐热右旋糖酐酶的菌株DG001,经鉴定为淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)。菌株DG001所产右旋糖酐酶的最佳催化条件为55°C,p H 5.0;最适底物为5%Dextran T70。酶在60°C以下和p H 4.0–7.0之间稳定。urea、Mn~(2+)和Mg~(2+)对酶活均有促进作用,低浓度的Mn~(2+)和urea可使酶活分别提高到116.91%和110.14%,而Cu~(2+)则对其有强烈抑制作用。该酶水解右旋糖酐T2000的产物主要是异麦芽糖和异麦芽三糖,被确定为内切右旋糖酐酶。酶对底物的亲和性随底物分子量的增加而增强。【结论】成功筛选获得1株产耐热右旋糖酐酶的菌株DG001,所产酶在较宽温度范围内具有较高活力,热稳定性好。该酶在制糖工业及不同分子量右旋糖酐的制备中具有很好的应用前景。     

一株耐冷玫红假裸囊菌HD1031的鉴定及其所产纤维素酶的研究

[目的]以纤维素为唯一碳源,从四川省阿坝自治州黄龙沟的高山低温环境中分离筛选产纤维素酶的耐冷菌,并研究菌株的产酶特征.[方法]根据菌株的ITS序列分析及形态特征,对菌株进行鉴定.利用DNS法测定纤维素酶酶活性.[结果]从四川省阿坝自治州黄龙沟的高山腐殖土中筛选出一株产纤维素酶的耐冷菌HD1031,经鉴定该菌为玫红假裸囊菌(Pseudogymnoascus roseus).该菌可在4℃-25℃生长,最适生长温度为16℃-17℃.该菌在以微晶纤维素和玉米芯粉为碳源、硫酸铵和Tryptone为氮源的培养基中,17℃、160 r/min摇瓶发酵8d后产生纤维素酶,其中内切葡聚糖酶酶活为366.67 U/mL,滤纸酶酶活87.6 U/mL,β-葡萄糖苷酶酶活90.8 U/mL,酶最适反应pH为6.0,最适反应温度为50℃.[结论]筛选获得一株产纤维素酶的耐冷菌HD1031,此菌株所产纤维素酶在20℃-40℃下活性较高,对热敏感,具有低温纤维素酶的特点.     

一株纤维素降解细菌的筛选、鉴定及产酶条件分析

目的筛选高活性的纤维素降解细菌,并进行初步鉴定和产纤维素酶条件分析。方法采集吉首旗帜山松树林的土壤样品,通过富集培养和刚果红平板染色法筛选分离纤维素降解细菌;通过形态观察、生理生化特性检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对分离的菌株进行初步鉴定。利用单因素实验对产纤维素酶条件进行优化。结果分离获得1株高活性纤维素降解细菌JDM11,初步鉴定其为Bacillus velezensis;菌株JMD11产纤维素酶最佳培养温度、最适初始pH和培养时间分别为28℃、7.0～7.5和32h,在该条件下其滤纸酶(FPase)和羧甲基纤维素酶(CMCase)活力分别为260.32U/ml和651.75U/ml。结论菌株JDM11是1株高活性纤维素降解的Bacillus velezensis。     

白蚁栖息环境中蜡状芽孢杆菌的分离及其纤维素酶活性分析

【目的】了解白蚁栖息环境中有无降解纤维素的微生物。【方法】以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,利用刚果红染色,根据透明圈大小进行筛选。通过显微形态、革兰氏染色及16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定。DNS法测定菌株产纤维素酶与生长周期的关系,并进一步分析纤维素酶性质。【结果】从台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus Shiraki)栖息环境中筛选到一株具有较高纤维素酶活性,革兰氏阳性菌株TT15,16S rDNA序列分析鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus Gd2T)。菌株培养前12 h没有纤维素酶活性,随着培养时间的增加,纤维素酶活性逐渐增大;当生长达到稳定期(48 h),酶活性达到最大并保持稳定。菌株TT15纤维素酶活性的最适pH和最适反应温度分别为5.0和50°C。【结论】从白蚁栖息环境中分离到一株具有较高纤维素酶活的蜡状芽孢杆菌TT15,可作为产细菌纤维素酶的优良菌株。     

低温产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及纤维素酶学性质

[目的]筛选一株低温产纤维素酶菌株并进行鉴定,初步探索其酶学性质,为微生物肥料生产筛选菌种资源.[方法]常温条件下,采用CMC-刚果红染色法初筛纤维素降解菌株.采用低温条件诱导的方法,筛选耐低温且产纤维素酶能力最强的菌株,经形态学、生理生化特征试验、ITS序列等方面分析系统分类地位.单因素试验确定温度、pH及金属离子对纤维素酶活力的影响.[结果]从秸秆还田土壤中分离出一株在13℃低温环境下高效分解纤维素的真菌M11,鉴定M11为草酸青霉(Penicillium oxalicum).发酵试验表明:以玉米秸秆粉为唯一碳氮源,13℃、200 r/min摇床发酵培养9d时,纤维素酶活力最高为33.08 U/mL.对其酶学性质初步研究表明:该酶最适pH为5.0,最适反应温度为20℃,在5℃-20℃间酶活力仍能保持在90％以上.[结论]Penicillium oxalicum M11是一株高效的纤维素降解菌株,在低温条件下可分泌纤维素酶且活性显著,具有潜在的开发价值.     

Cellulase from Bacillus licheniformis and Brucella sp. isolated from mangrove soils of Mahanadi river delta,Odisha, India

In the present study, two cellulose-degrading bacteria (CDB-5 and CDB-12) were isolated from mangrove soils of Mahanadi river delta, based on halo zone formation in Congo red agar medium and evaluation for cellulase production in CMC broth medium. Based on morphological, biochemical and 16S rRNA gene sequencing, the two strains, CDB-5 and CDB-12, were identified as Brucella sp. and Bacillus licheniformis, respectively. The gene bank accession number of the strains CDB-5 and CDB-12 are KR632646 and KR632645, respectively. The strain Brucella sp. and B. licheniformis showed an enzyme activity of 96.37?U/ml and 98.25?U/ml, respectively, after 72?h of incubation period. Enzyme production was optimized under different growth conditions such as pH, temperature, agitation rate, carbon source, sodium chloride (NaCl), and nitrogen sources. Maximum cellulase production by both the strains was obtained in the same parameter condition such as pH (7.0), rpm (150), and NaCl (2%, w/v) which varies for other parameters. The strain, CDB-5, produced maximum cellulase at 35?°C temperature, maltose as a carbon source, and yeast extract as a nitrogen source where as the strain CDB-12 produces maximum cellulase at 45?°C temperature, carboxyl methyl cellulose (CMC) as carbon source and trypton as a nitrogen source. The bacterial crude enzyme was purified by ammonium sulfate precipitation followed by overnight dialysis. SDS-PAGE analysis of the partially purified cellulase enzyme exhibited band sizes of approximately 55 and 72?kDa.     

一株纤维素降解菌的分离、鉴定及对 玉米秸秆的降解特性

[目的]获得高产纤维素酶细菌菌株,探讨以氨化预处理玉米秸秆为底物时的纤维素酶产酶特性及底物降解特性,探讨纤维素酶作用机理,提高玉米秸秆利用率.[方法]用LB培养基分离并纯化菌株,羧甲基纤维素钠培养基培养、刚果红染色进行初步筛选.考察氨化预处理对底物降解率、产酶能力的影响.通过形态特征观察及16S rRNA、Biolog鉴定菌株.[结果]分离到一株高效纤维素降解菌NH11,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis). 30℃、发酵5d时,预处理前后玉米秸秆降解率分别为14.24％和24.73％.30℃、pH 7.2时,处理组CMC酶活力峰值处为153.84 U/mL,FPA酶活力为197.24 U/mL,比未处理组分别高出11.45％和10.59％.[结论]NH11具有较高的纤维素酶产酶能力,氨化预处理能够提高菌株对玉米秸秆的降解率.该菌株在秸秆堆肥、制作食用菌培养基和制取反刍动物粗饲料方面具有很高的应用价值.     

产低温脂肪酶菌株CZW001发酵培养基优化研究

【目的】研究产低温脂肪酶菌株CZW001发酵培养基。【方法】在单因素试验的基础上, 采用Plackett-Burman (P-B)设计, Box-Behnken (B-B)设计和响应面试验设计(RSM), 在20 °C、pH 8.0、160?r/min发酵2 d条件下, 对发酵培养基进行优化。【结果】该菌株最适产酶培养基为(g/L): 葡萄糖7.68, 橄榄油21.93, 硫酸铵2.0, 磷酸二氢钾1.0, 硫酸镁0.27, 氯化钙0.3, 氯化钠20.0, 吐温-80 1.0。其最高酶活为62.8 U/mL, 比优化前提高了3.14倍。【结论】通过对产低温脂肪酶菌株CZW001发酵培养基优化研究, 明显提高低温脂肪酶活力。     

Production of cellulase by immobilized whole cells of Haloarcula

Halophilic Archaea are adapted to a life in the extreme conditions and some of them are capable of growth on cellulosic waste as carbon and energy source by producing cellulase enzyme. The production of cellulase using free and immobilized cells of halophilic archaeal strain Haloarcula 2TK2 isolated from Tuzkoy Salt Mine and capable of producing cellulose was studied. The cells were cultured in a liquid medium containing 2.5 M NaCl to obtain the maximum cellulase activity and immobilized on agarose or polyacrylamide or alginate. Optimal salt dependence of free and immobilized cells of Haloarcula 2TK2 was established and the effects of pH and temperature were investigated. Immobilization to Na-alginate enhanced the enzymatic activity of the Haloarchaeal cells when compared to free cells and other polymeric supports. From the results obtained it is reasonable to infer that decomposition of plant polymers into simpler end products does occur at high salinities and cellulase producing haloarchael cells may be potentially utilized for the treatment of hypersaline waste water to remove cellulose.     

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。     

内生解淀粉芽孢杆菌CC09产Iturin A摇瓶发酵条件优化

【目的】提高内生解淀粉芽孢杆菌CC09发酵产抗菌脂肽Iturin A的产量。【方法】首先采用单因子实验研究了碳源、氮源、NaCl浓度、pH、温度、转速和装液量等因子对CC09产Iturin A能力的影响,然后对其中显著性因子:氮源浓度、pH、温度及装液量4个因素进行正交实验,进一步优化发酵条件。【结果】优化培养基组成及发酵条件可以提高CC09菌株的生长速度及产Iturin A的量,其中可溶性淀粉以及一定比例的蛋白胨和酵母粉是CC09菌株产Iturin A的良好碳源和氮源;培养温度、装液量、培养液pH等也对CC09菌株产Iturin A有显著影响。优化后的培养基成分:可溶性淀粉(碳源)5 g/L、比例为3:1的胰蛋白胨酵母粉混合氮源15 g/L、NaCl 1 g/L;最佳培养条件:pH 6.0、28°C、摇床转速120 r/min、培养瓶装液量20%。【结论】在此条件下,Iturin A的产量可达到690 mg/L,较优化前的138 mg/L提高了4倍。     

Augmented cellulase production by Bacillus subtilis strain MU S1 using different statistical experimental designs

The production of cellulase by Bacillus subtilis MU S1, a strain isolated from Eravikulam National Park, was optimized using one-factor-at-a-time (OFAT) and statistical methods. Physical parameters like incubation temperature and agitation speed were optimized using OFAT and found to be 40?°C and 150?rpm, respectively, whereas, medium was optimized by statistical tools. Plackett-Burman design (PBD) was employed to screen the significant variables that highly influence cellulase production. The design showed carboxymethyl cellulose (CMC), yeast extract, NaCl, pH, MgSO₄ and NaNO₃ as the most significant components that affect cellulase production. Among these CMC, yeast extract, NaCl and pH showed positive effect whereas MgSO₄ and NaNO₃ were found to be significant at their lower levels. The optimum levels of the components that positively affect enzyme production were determined using response surface methodology (RSM) based on central composite design (CCD). Three factors namely CMC, yeast extract and NaCl were studied at five levels whilst pH of the medium was kept constant at 7. The optimal levels of the components were CMC (13.46?g/l), yeast extract (8.38?g/l) and NaCl (6.31?g/l) at pH 7. The maximum cellulase activity in optimized medium was 566.66?U/ml which was close to the predicted activity of 541.05?U/ml. Optimization of physical parameters and medium components showed an overall 3.2-fold increase in activity compared to unoptimized condition (179.06?U/ml).