四株冰川雪细菌产酶能力的初步研究

目的:从青藏高原冰川雪中筛选出一菌多酶的菌株.方法:对恢复出的4个细菌,通过平板透明法研究其产淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的特性.结果:LHG-C-9为惟一可以产淀粉酶的菌株,所产脂肪酶活性最高.4个菌株均不产蛋白酶.结论:LHG-C-9最适生长温度为15℃,属于耐冷菌.对该菌所产淀粉酶和脂肪酶的性质进行了初步研究,其随产淀粉酶的最适作用温度为50℃;最佳产酶pH值为7.0,该pH值所产酶活为83.9U/mL;在60℃的高温下温浴10min后酶活为0%.该菌株所产脂肪酶的最适作用温度为20℃;最佳产酶pH值为7.0,该pH值所产酶活为9.2U/mL;50℃温浴1h后酶活力不足34%.     

热稳定碱性脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

从渤海湾盐碱地被油污染的土样中分离筛选出6株产热稳定碱性脂肪酶菌株。其中菌株1-7产脂肪酶能力较强,其最高酶活为8.67U/mL。根据其16S rDNA序列分析和Biolog生理生化分析,初步鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。初步酶学性质研究表明该菌所产脂肪酶具有较好的热稳定性,最适作用pH为9.0。摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为(g/L):玉米粉10,黄豆饼粉20,K_2HPO_4 1,NaNO_3 5,橄榄油10。最适产酶条件为:初始pH 8.0,培养温度37℃,培养时间29 h。接种量为2%,250 mL摇瓶装液量为30 mL。     

脂肪酶产生菌Aspergillus niger NJY-1的选育及鉴定

目的：筛选耐高温脂肪酶产生菌株并对其进行18SrDNA鉴定及系统进化树亲缘分析。方法：通过聚乙烯醇橄榄油乳化液方法对所选菌株的粗酶酶学性质进行研究并通过BLAST和MAGE4软件鉴定和聚类分析。结果：从云南省福贡县的榨油作坊土壤中筛选到一株耐高温产酸性脂肪酶的菌株NJY-1,对其粗酶酶学性质进行研究结果表明：该菌株酶促反应的最适作用pH为6.0,pH稳定性为3.0-8.0,最适作用温度为50℃,温度稳定性为35-60℃。该菌株通过18SrDNA鉴定及系统进化树分析,NJY-1与Aspergillus niger具有最紧密的亲缘关系,达到99%。结论：筛选到了1株耐高温脂肪酶产生菌株NJY-1,确定了其粗酶酶学性质和其亲缘关系。     

产脂肪酶木霉菌株的筛选鉴定及酶学性质研究

筛选到4株可产生脂肪酶的真菌菌株,分别是153—1、13—2、30425和西1-1,经形态观察、ITS序列测方法鉴定,30425、153—1鉴定为Trichoderma harzianum,西1-1、13—2鉴定T.longibrachiatum。研究了脂肪酶的基本酶学性质,153—1、13-2、30425和西1-1酶的最适作用温度为45℃、40℃、20℃、20℃,最适pH为9．5、10．0、7.5、9．5,金属离子对153—1、13—2、30425和西1-1酶活的影响存在差异,其中Mn^2＋、Cu^2、Pb^2＋对4株菌株的酶活均为抑制作用,而Ba^2＋对4株菌株的酶活均为不同程度的激活作用。     

产低温脂肪酶非极端细菌的筛选、产酶发酵及粗酶性质研究

目的：筛选产低温脂肪酶非极端细菌菌株,扩大脂肪酶的应用范围。方法：利用维多利亚蓝B平板显色法和摇瓶发酵法,从土壤中筛选产脂肪酶菌株,通过菌落形态和菌体特征观察初步对菌种进行鉴定,并对该菌株的产酶发酵培养基进行了优化。结果：得到一株产低温脂肪酶非极端细菌菌株sybc—li一1,该菌株适宜产酶培养基（％）为淀粉1、牛肉浸膏1、NaNO3 0．08、CaCl2 0．04、MgSO4 0．04、橄榄油2和OP1;初始DH8、30℃、200r／min培养72h,脂肪酶活力可高达到30．2U／mL;所产脂肪酶粗酶最适作用温度20℃,最适pH9．5,0℃时仍能保持70％的酶活性,属于低温酶;该酶与目前报道的低温脂肪酶相比,有较好的热稳定性,粗酶在pH8．5、70℃条件下保温60mla,酶活力损失30％。结论：该菌株为自然环境中筛选的非极端细菌,所产脂肪酶为低温脂肪酶,在开发应用上有良好的前景。     

白地霉ch-3脂肪酶Ⅰ基因在大肠杆菌中的表达

构建了白地霉脂肪酶Ⅰ的基因工程菌,为进一步进行蛋白质工程改造和脂肪酶应用奠定了基础。从新疆昌吉市油脂化工厂含油冻土中分离得到1株低温脂肪酶产生菌-白地霉ch-3。该菌发酵上清液中的脂肪酶最适作用温度为35℃,在0℃仍可保持66%的相对酶活力。应用PCR技术从白地霉ch-3基因组DNA中克隆得到脂肪酶Ⅰ基因lip1,将该基因与原核表达质粒载体pET-22b（＋）连接,构建重组质粒pETl-ip1,转化E.coliBL21（DE3）,酶切鉴定,筛选得到重组菌。十二烷基磺酸钠-聚丙希酰胺（SDS-PAGE）显示重组脂肪酶Ⅰ的相对分子质量约为5.8×10^4,酶活为2.73 U/mL,表明lip1基因的表达产物具有正常的生物学活性。白地霉ch-3脂肪酶Ⅰ基因lip1能够在大肠杆菌中有效地表达。     

高产耐高温脂肪酶生产菌的筛选与鉴定

从小笼包蒸屉垫中筛选得到了两株脂肪酶高产菌株J2和J3,经形态观察以及26S rRNA基因(26S rDNA)序列比对鉴定,两株菌分别属于Aureobasidium属的两个变体。200 r/min、30℃下摇瓶发酵3-5 d后,以对硝基苯酚棕榈酸酯(p-NPP)作为底物,用分光光度法测得J2和J3发酵上清液中的脂肪酶酶活分别为10.61 U/m L和14.43 U/m L。对两株菌所产脂肪酶的耐热特性研究显示,菌株J2产脂肪酶的最适反应温度为50℃,并且酶液在50℃保温5 h无酶活损失;另一株菌J3所产脂肪酶的最适反应温度为60℃,酶液在50℃保温5 h后酶活剩余42.19%,在40℃保温5 h没有酶活损失。这表明J2和J3菌株所产脂肪酶具有较好的热稳定性和较高的最适反应温度。     

南极产低温脂肪酶菌株Psychrobacter sp. 7195 的 选育、发酵条件及酶学性质研究

从南极普里兹湾深海沉积物中筛选到一株产低温脂肪酶的菌株7195,细菌学形态鉴定及16S rDNA序列分析表明该菌株属于嗜冷杆菌属 (Psychrobacter). 生长特性研究表明该菌株属于耐冷菌,其最适生长温度范围为5～15°C, 7195菌株能利用多种碳、氮源产酶.粗酶液经硫酸铵盐析、DEAE cellulose-52 柱层析进行初步分离纯化后进行酶学性质的研究. 该菌株所分泌的脂肪酶最适作用温度为30°C,最适pH值为9.0,对热敏感,60°C热处理10min剩余酶活为30%,是典型的低温酶. Ca2+、Mn2+、Cu2+对该酶有较为明显的激活作用,而Co2+、Zn2+、Hg2+、Rb2+、Cd2+、Fe3+、EDTA则能抑制酶活,此外该脂肪酶能在高浓度的SDS、CHAPS、Triton X-100、Tween 80、Tween20等变性剂中表现出较好的稳定性.     

诱变选育脂肪酶高产菌株及其酶学性质

面包干酵母(Saccharomyces cerevisiae)为出发菌株,对其进行紫外和微波复合诱变,得高产突变菌株DX213,高产突变菌株酶活力为635 U/mL,为出发菌株的1.69倍。菌株富集培养5代,遗传性状稳定。DX213菌株的最优产脂肪酶条件为:培养温度30℃和培养液pH 7.5。酶学性质研究表明:脂肪酶的最适温度40℃、最适pH为7.5、脂肪酶在40℃以下稳定。Fe3+离子对脂肪酶有激活效应,当Fe3+离子浓度为0.03 g/mL时,脂肪酶酶活力高达720 U/mL。     

酿酒酵母脂肪酶基因TGL3的克隆及其在毕赤酵母中的高效表达

目的：克隆Saccharomy cescerevisiae脂肪酶基因,并实现其在Pichia pastoris中高效表达。方法：根据NCBIGenBank中已公布的Saccharomyces cerevisiae脂肪酶基因TGL3设计引物,以Saccharomyces cerevisiae总DNA为模板,PCR扩增目的片段,构建重组子pPIC9K-TGL3,转化到Pichia pastoris GS115。结果：扩增得到1929bp的基因片段,与GenBank中公布的序列氨基酸同源性达99.7%,编码的643个氨基酸中有脂肪酶的保守序列GXSXG,位于235～239位。重组子摇瓶发酵120h发酵液上清脂肪酶酶活达到60U/mL,酶学性质研究表明：该酶的最适作用温度为40℃,在25℃～40℃之间能保持60%以上酶活力。最适pH值为8.5,在pH6.5～9.0之间能保持50%以上的酶活力。除Al3＋和Fe2＋外,该酶不受Ca2＋、Mg2＋、Zn2＋、Cu2＋、Mn2＋、Ni＋、Sr2＋等多种金属离子的影响。结论：发酵液上清脂肪酶酶活达到60U/mL,是原菌株的10倍,成功实现了该基因的高效表达。     

单因子-响应面法优化白地霉Y162产脂肪酶条件

对白地霉Y162液体发酵产脂肪酶的条件进行了优化。首先采用单因子实验筛选出最适碳源为橄榄油,氮源为黄豆粉和NH4Cl,无机盐为BaCl2和MgCl2。在此基础上,利用Plackett-Burman设计对影响产酶因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的橄榄油、BaCl2和NH4Cl三个最显著的因素。用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得出橄榄油、BaCl2和NH4Cl最佳浓度分别为2.35％,0.36％,1.35％。优化后液体发酵液中脂肪酶活力提高到31.85 U/mL,比初始酶活力14.16 U/mL提高了2.25倍,表明单因子-响应面结合法可显著优化白地霉Y162液体发酵产脂肪酶条件。     

多拷贝毕赤酵母重组菌表达GCL摇瓶优化和高密度发酵

目的:构建高效表达白地霉脂肪酶的毕赤酵母重组菌株,并对筛选得到的菌株进行摇瓶发酵条件优化和分批补料高密度发酵工艺研究。方法:将诱导型表达载体pPIC9K-gcl电转化至毕赤酵母GS115。通过橄榄油-罗丹明B平板和摇瓶发酵筛选高脂肪酶活力的重组菌株,运用基于TaqMan探针的实时荧光定量PCR 法确定其拷贝数,并对菌株进行摇瓶发酵条件优化。在此基础上,研究重组菌在3L 发酵罐中的高密度发酵工艺。结果:筛选得到一株具有3 个白地霉脂肪酶基因拷贝的菌株GS115/pPIC9K-gcl 78#,初始酶活力为220 U/ml。当摇瓶发酵条件为甲醇诱导96 h,每24 h甲醇添加量1 %,接种量2 %,培养基初始pH 7.0,500 ml摇瓶装液量50 ml,甲醇诱导温度25℃ 时酶活力达735 U/ml。3L 发酵罐高密度发酵176.5 h,酶活力达到3360 U/ml,总蛋白含量达到4.30 g/L,且发酵过程中细胞活性一直保持在96 % 以上。结论:基因拷贝数与重组菌株的产酶水平呈正相关,摇瓶优化可显著提高重组菌株的产酶能力,为白地霉脂肪酶的工业化生产奠定了技术基础。     

牦牛瘤胃中产脂肪酶微生物的分离与鉴定

【背景】脂肪酶是一类特殊的酯键水解酶,广泛应用于工业化生产中,微生物是工业脂肪酶的主要来源。瘤胃中微生物种类繁多、数量庞大,已有关于瘤胃微生物产纤维素酶的报道,尚无产脂肪酶瘤胃微生物的分离筛选报道。【目的】从牦牛瘤胃中分离筛选出能够产脂肪酶的微生物,并进行菌株鉴定及其酶学性质的研究。【方法】以橄榄油为唯一碳源,通过中性红油脂平板进行初步筛选后,用改进铜皂-分光光度法测定酶活力进行复筛;再经形态学观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列分析进行菌种鉴定;研究3种脂肪酶的最适作用温度、pH值及金属离子、有机溶剂和表面活性剂对酶活力的影响。【结果】筛选出6株酶活力较高的菌株,其中3株为液化沙雷氏菌,2株为白地霉,1株为卷枝毛霉。脂肪酶的酶学性质研究表明:液化沙雷氏菌、白地霉和卷枝毛霉所产脂肪酶的最适作用温度为45、35和40°C;最适pH为8.0、7.0和7.0;Ca2+和Mg2+对3种脂肪酶均有激活作用;Zn2+对3种脂肪酶有不同程度的抑制作用,EDTA、SDS可使3种脂肪酶失活;3种脂肪酶对丙三醇的耐受力较高,卷枝毛霉脂肪酶对甲醇、乙醇、丙酮的耐受力较高。【结论】从牦牛瘤胃中分离出3种产脂肪酶的微生物,且证实瘤胃微生物在脂肪酶研究方面具有较高的价值。     

Purification and characterization of an extracellular lipase of Galactomyces geotrichum

Summary Galactomyces geotrichum secretes an extracellular lipase with a relative molecular weight of 57±2 kDa in the unglycosylated state and 62±2 kDa when glycosylated. The enzyme has optimal activity at pH 7.75 and 30°C and has a pI of 5.2. The specificity of the lipase is similar to lipase A of Geotrichum candidum, but the amino acid composition of the lipases are different.     

Pseudomonas sp. RT-1低温脂肪酶的纯化及酶学特性

Pseudomonas sp. RT-1是从低温环境下分离的低温脂肪酶产生菌,对该菌产生的胞外脂肪酶(PL-1)进行纯化,并对其酶学特性进行初步研究。Pseudomonas sp. RT-1的发酵上清液经60%(NH4)2SO4沉淀、12~14000截留相对分子质量(MWCO)透析袋透析、Sephadex G75分子筛和超滤浓缩后,得到了电泳纯的P-L1。SDS-PAGE电泳估算其表观相对分子质量为4.43×104。对其酶学特性研究表明:PL-1是低温碱性脂肪酶且对有机溶剂的耐受性较好。10~40℃内有较好的催化活性,最适作用温度为18℃;0~50℃该酶的稳定性较好,当温度超过50℃时则容易失活;最适作用pH为10.2,且pH在9~11时较稳定;该酶对有机溶剂的耐受性较好,10mmol/L的Ca2+、K+、Na+和Fe3+对PL1的酶活力有促进作用,其中Ca2+促进作用最大,提高了146.07%,而10mmol/L的Cu2+、Co2+、Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+和Al3+对酶活力具有不同程度的抑制作用,其中Al3+抑制作用最强,抑制了98.55%;PL-1对C链长度小于或等于12的短链脂肪酸形成的甘油三酯具有较强的水解能力;1mmol/L的去氧胆酸盐(desoxycholate)和0.01%的Triton X100对酶活力具有提高作用,分别提高了30.74%和11.83%;0.01%的SDS和Tween-80、1mmol/L的EDTA和尿素对酶活都有抑制作用,其中EDTA的抑制作用最大,抑制了80%。     

脂肪酶二步法催化鱼油下脚料富集DHA

采用Pseudomonas sp．脂肪酶水解,Geotrichum sp．脂肪酶选择性酯化的两步法显著提高游离脂肪酸（FFA）中二十二碳六烯酸（DHA）的含量。通过筛选合适的底物醇,优化水解和选择性酯化反应条件达到富集DHA的目的。结果表明月桂醇为选择性酯化的最适底物醇。确定的最佳水解条件：4g反应底物,m（水）／m（粗鱼油）=1,1000 U Pseudomonas sp．脂肪酶,40℃,搅拌速度200r／min,反应24h;最佳酯化条件：3g反应底物,n（FFA）／n（醇）=1／2,1000 U固定化Geotrichum sp．脂肪酶,1g正己烷,30℃,200r／min搅拌,反应20h。经过水解和一次选择性酯化反应后,DHA含量从原料粗鱼油中的18．9％提纯到72．8％;经二次选择性酯化后,DHA含量上升到92％。脂肪酶水解-选择性酯化的两步法是富集DHA的有效方法。     

产木聚糖酶白地霉培养特性及部分纯化的酶学特性

本文对白地霉Ref1的培养特性、产酶条件和酶学特性进行了初步研究。结果表明:该菌为低温型菌株,其最佳生长条件为pH6、20℃和酵母膏作为氮源;最佳产酶条件为pH3-7、15℃及以酵母膏氮源;条件优化后产酶可达118.7U/mL,可溶蛋白含量可达到60μg/mL,酶溶液的比活可达到1250U/mg蛋白质;该木聚糖酶的最适反应温度和pH分别为50℃和5,金属离子Mg2+、Na+和8mmol/L的Fe2+、Cu2+、Zn2+等对木聚糖酶的活性有抑制作用,而Ca2+、4mmol/L的Fe2+、Cu2+、Zn2+和8mmol/L的Mn2+等对该酶反应则有促进作用;该木聚糖酶在保温2h后在15-40℃范围内能保持80%以上的酶活性,在50℃时能保持68%的酶活性;用lineweaver-Burk作图法(双倒数作图法)求得该酶的最大反应速度Vmax和Km值分别为163.38mmol/mg/min和0.75mg/mL。     

原生质体紫外诱变选育白地霉GXU08脂肪酶高产菌株

目的:初步筛选脂肪酶高产菌株。方法:以白地霉GXU08为出发菌,对其进行原生质体紫外诱变选育。结果:筛选得到6株脂肪酶活力比出发菌株GXU08高的突变株,其中菌株4-39的酶活达14.2U,比GXU08提高了63.2%。突变株经9次传代,3次摇瓶复筛,其脂肪酶酶活性保持稳定,为今后进一步研究不同的育种方法进一步提高脂肪酶的产量打下基础。     

Synthesis of various kinds of esters by four microbial lipases

Ester synthesis by microbial lipases, using homogeneous enzyme preparations, were investigated. The amount of synthesized ester was estimated by alkalimetry, and products were identified by thin-layer chromatography and infrared spectroscopy. Lipases from Aspergillus niger, Rhizopus delemar, Geotrichum candidum and Penicillium cyclopium synthesized esters from oleic acid and various primary alcohols. Only Geotrichum candidum lipase synthesized esters of secondary alcohols. Esters of tertiary alcohols, phenols or sugar alcohols were not synthesized by any lipase. Rather high concentrations of alcohol were required to synthesize the esters of ethylene glycol, propylene glycol or trimethylene glycol. Lipases from Aspergillus niger and Rhizopus delemar synthesized oleyl esters of various fatty acids and some dibasic acids. In contrast, lipases from Geotrichum candidum and Penicillium cyclopium synthesized oleyl esters only from medium or long chain fatty acids.