植酸酶产生菌的选育及固态产酶条件研究

植酸酶催化植酸,并将其盐类水解成肌醇和磷酸,因此植酸酶的使用可以提高植酸磷的吸收利用率,降低饲料成本,同时还可保护生态环境.经分离和亚硝基胍诱变选育,得到一株植酸酶高产菌株绿色木霉LH374,并对该菌株固态发酵产植酸酶的条件和扩大生产进行了研究.结果表明,固态发酵的最佳条件:稻草和米糠的比例为8:2,培养基起始pH为6.5,最适温度为30℃,最适培养时间为96 h,含水量为60%,硫酸铵的流加量为2%.绿色木霉LH37在上述最适条件下生产植酸酶平均可达1 580 U·g^-1.     

一株高产细胞表面植酸酶酵母的实验研究

对一株高产细胞表面植酸酶酵母突变株WZ4菌的细胞植酸酶进行了研究。探讨了菌体生长与产酶的关系。结果表明:菌体在培养的前期植酸酶酶活很低,培养30h后酶活迅速增加,酶活在菌体生长的平衡期达到最大,该菌产植酸酶为非生长偶联型。在此基础了解WZ4菌细胞植酸酶的性质,实验表明:该酶的最适pH为5,最适温度为50℃,Km(以植酸钠为底物)为0666mmolL。通过磷对产酶影响因素的实验研究,初步得到WZ4菌产植酸酶受控于培养基中的磷浓度的结论,即最大产酶磷浓度为05mg100ml,当磷浓度大于10mg100ml时产酶被完全阻遏。     

CN—92植酸酶产生菌的诱变选育及产酶条件的研究

以无花果曲霉IFFI2227为出发菌株,通过NTGT和Co60复合诱变处理,获得5株产植酸酶活力比出发菌株高2．1～2．5倍的高产菌株。其中1株CN－92菌产酶性能稳定,研究了该菌株的最适产酶条件：培养温度30℃,培养基起始pH6．0培养时间72h。适宜于该菌株产植酸酶的优良固体培养基组成为：麸皮、豆饼粉、硫酸铵及少量无机磷,培养基含水率51％。葡萄糖、乳糖和MH4Cl、NH4NO3等不同程度地抑制植酸酶的合成,微量元素如Mn,Zn,Cu等对产酶无促进作用。     

表面展示表达植酸酶的重组酿酒酵母构建及酒精发酵

以淀粉为原料的同步糖化发酵是目前乙醇生产的主要途径之一。然而原料中含有的植酸不仅影响酒精发酵效率,而且也会导致环境中难以被植物吸收的磷含量的增加,加剧环境污染。将来源于大肠杆菌的植酸酶基因与酵母编码α-凝集素C端编码序列连接并置于α-因子分泌信号肽下游,构建植酸酶表面展示表达重组载体pMGK-AG-phy并转化工业酿酒酵母,成功获得了在细胞表面锚定表达植酸酶的重组菌PHY。重组酵母的植酸酶表达水平达到6.4 U/g(菌体湿重),其最适温度为55℃,最适pH 4.0,在pH 3.5–4.5范围内具有较高的活性。以玉米粉为原料的同步糖化发酵实验表明,重组酵母PHY的生长速度高于出发菌株,同时酒精产量相较于出发菌株提高了3.7%。更为重要的是发酵后酒糟中植酸磷含量与对照相比降低了91%。构建的表面展示表达植酸酶的重组工业酿酒酵母能够有效降低植酸含量,提高了酒糟的利用价值,减少磷排放,对燃料酒精的环境友好生产具有重要的借鉴意义。     

高寒草地燕麦根际解植酸磷促生菌鉴定及其优势菌假单胞菌属菌株功能特性

旨为从高寒草地燕麦根际定向筛选解植酸磷微生物资源，筛选促生潜力菌株，分析植酸酶编码基因。采用国际植物研究所磷酸盐生长培养基（NBRIP）分离及筛选菌株，16S rRNA基因鉴定其分类地位，并测定菌株植酸酶活性及促生特性，结合简并PCR和高效热不对称交错PCR(hiTAIL-PCR)扩增植酸酶基因完整序列，并进行生物信息学分析及异源表达。共获得107株菌株，其中51株能在NBRIP培养基上形成清晰溶磷圈，鉴定为2门10科11属，以假单胞菌（Pseudomonas）为优势菌。14株不同种假单胞菌均检测出植酸酶活性，具有溶解有机/无机磷、分泌IAA(3-indoleacetic acid)、固氮及拮抗植物病原菌的促生活性。获得了3株菌株的植酸酶（PHY65、PHY101和PHY131）序列，预测为β-螺旋植酸酶（β-propeller phytases,BPPhy）家族蛋白，其中重组PHY65的比活性为28.2 U/mg。研究结果可为解磷生物菌剂的研发与利用提供优良菌株资源，为植酸酶的生产应用提供理论基础。     

植酸酶固体发酵条件的研究

黑曲霉Ｇ２．１．１．１．４菌株在产生植酸酶时受无机磷的反馈阻遏,并且植酸酶的产生与淀粉酶的产生存在相互抑制。对植酸菌固体发酵进行调控和通过响应面分析优化发酵条件,提高了植酸酶产量。最适发酵条件下,植酸酶（ＰｈｙｔＡ）的产量可达６２．１ｕ／ｇ．干基。     

细菌耐热植酸酶基因的克隆及表达*

设计筛选培养基,从203株细菌菌株中筛选到四株可以分解植酸的菌株：SD01N,SD01X,SD01B和SD01D,设计植酸酶基因特异性引物P1和P2,分别以这四株菌的基因组DNA为模板进行扩增,其中菌株SD01N出现一条明显的扩增条带,大小约1．2kb。对PCR产物进行序列分析表明,该片段含有一个编码383个氨基酸的开放阅读框架。将该片段与载体pQE-30连接后转化大肠杆菌M15,得到重组菌株SDLiuTP01,对该菌株进行培养,经IPIG诱导基因表达,与携带空载体菌株相比较,在菌株SDLiuTP01中可检测到植酸酶活力。对重组菌株的植酸酶活力考察表明,该酶在25℃～95℃温度范围均具生物活性,最适反应温度为75℃,属于耐热性植酸酶。在各pH缓冲系统中反应结果,酶活力出现两个较高值,分别为pH4．6和pH7．5。     

热稳定的曲霉植酸酶

植酸(Phytic acid)在谷物、豆类、油料等作物籽粒中的含量为1％～5％,籽粒中60％～90％的磷存在于植酸中。人和单胃动物消化道中无植酸酶,粮食中大量的植酸磷不能被利用而随粪便排入环境,既浪费磷资源,又对环境造成磷污染。同时,植酸还是一种广谱性抗营养因子。据报道,饲料中添加植酸酶可使植酸磷的利用率提高到70％,鸡猪粪磷含量分别降低50％和35％,并可提高对Ca、Zn、Fe和Cu等的吸收率,而饲养效果与添加无机磷相当甚至更好,故植酸酶在饲养业及环保业展示出广阔的应用前景。本文报道耐高温植酸酶菌株的筛选及其体外去玉米、豆粕和麸皮植酸磷的效果。     

枯草芽孢杆菌中怀植酸酶的纯化和酶学性质

从土壤中分离到了产中性植酸酶的枯草芽孢杆菌菌株并对所产植酸酶进行了分离纯化,此中性植酸酶的反应最适pH为7．5,最适温度为55度,在37度下以植酸钠为底物的Km值为0．19mmol/L,植酸酶活性依赖Ca^2 的存在,酶蛋白的分子量大小约为45kD,纯酶蛋白N端序列为Lys-His-Lys-Leu-Ser-Asp-Pro-Tyr-His-Phe-Thr。     

枯草芽孢杆菌中性植酸酶的纯化和酶学性质

从土壤中分离到了产中性植酸酶的枯草芽孢杆菌菌株并对所产植酸酶进行了分离纯化。此中性植酸酶的反应最适 pH为 7 5,最适温度为 55℃ ,在 37℃下以植酸钠为底物的Km值为 0 1 9mmol/L ,植酸酶活性依赖Ca2 +的存在。酶蛋白的分子量大小约为 45kD ,纯酶蛋白N端序列为Lys His Lys Leu Ser Asp Pro Tyr His Phe Thr。     

紫外线诱变选育高产PHB解聚酶的菌株

以降解聚-β羟基丁酸酯(PHB)的青霉(Penieillium sp．)DS9713a为出发菌株,通过紫外线(UV)诱变分生孢子,采用透明圈初筛和摇瓶复筛,获得酶活高于原始菌株的突变株5株,其中DS9713a-CS01突变株的PHB解聚酶活力高于对照97．42％,并对其酶学性质进行了初步研究。     

产脂肪酶细菌RYXP的诱变选育及突变株产酶条件优化

以"凤丹"牡丹根际土壤中分离筛选到的产脂肪酶菌株Pseudomonas sp. RYXP作为出发菌株,对其进行了紫外线诱变选育,并采用单因素试验和正交试验方法对活性最强正突变株的产脂肪酶基本特性进行了测定。结果表明,出发菌株Pseudomonas sp. RYXP的紫外线诱变最佳条件为:15 W紫外灯30 cm距离照射1 min;将产脂肪酶活性最强的正突变菌株编号为RYXP-3,单因素试验表明RYXP-3产脂肪酶适宜的碳源为玉米淀粉,适宜氮源为豆饼粉,适宜的磷酸二氢钾含量是0.3%,适宜的初始pH值为7;正交试验表明RYXP-3的最佳的产酶培养基成分组成是:玉米淀粉7%,豆饼粉3%,磷酸二氢钾0.3%,初始pH值为8。在优化方案A1B2C2D3产酶条件下,突变株RYXP-3最高的产酶活性达到56.1 U/mL。突变菌株RYXP-3可作为产油牡丹"凤丹"专用促生菌肥开发的备选资源菌株。     

高产不饱和油脂海鞘真菌桔青霉Asc-2-4的诱变选育

诱变育种是获得高产菌株,实现微生物工业化生产油脂的重要措施。以前期获得的高产不饱和油脂菌株桔青霉（Penicillium citrinum）Asc-2-4为出发菌株,利用丙二酸建立快速筛选高产不饱和脂肪酸突变菌的方法,通过紫外线 氯化锂复合诱变得到1株高产油脂突变菌Asc-2-4-1,油脂含量比出发菌株提高了92.98%。经过初步的培养基无机盐优化,其油脂得率和不饱和脂肪酸产量达到了7.10 g/L和3.84 g/L,与Asc-2-4相比,分别提高了84.42%和77.78%。结果表明,通过复合诱变选育技术可选育出高产突变菌株,选育的Asc-2-4-1可望作为产油微生物被开发利用。     

抗凝活性蛋白产生菌Termitomyces albuminosus的诱变育种

真菌Termitomyces albuminosusTA-SD能产生具有抗凝活性的蛋白质TA-P。本实验采用紫外诱变法对TA-SD菌株进行诱变育种,筛选高活性的突变株。出发菌株TA-SD紫外照射40s时,正突变率和抗凝活性提高的幅度最大,分别为33.3%和104.7%。N型突变株和放线菌酮抗性突变株的正突变率和活性提高的幅度均大于S型突变株和非抗性突变株。经筛选突变株SD-A-8的抗凝活性比出发菌株提高了2.3倍。该突变株传代稳定。     

内切葡聚糖酶高产菌株的诱变选育

【目的】建立里氏木霉(Trichoderma reesei)高产突变菌株的快速筛选方法,选育出高产内切葡聚糖酶的突变株。【方法】对里氏木霉T306菌株的初筛培养基进行优化,建立快速筛选方法;通过紫外诱变手段选育内切葡聚糖酶高产突变菌株,并对突变菌株的产酶培养基进行优化。【结果】在初筛培养基中添加浓度为0.1%(W/V)的乳糖、蛋白胨及脱氧胆酸钠有利于菌株的筛选。诱变后筛选出菌落形态发生明显变化的内切葡聚糖酶高产突变株0516,其羧甲基纤维素酶活力(CMC酶)较出发菌株提高了38.9%。其产酶培养基经优化后,得到最适碳、氮源分别为:乳糖1.50%、硫酸铵0.14%、尿素0.05%、蛋白胨0.10%,优化后CMC酶活力达64.2 U/mL,较优化前提高了2.3倍。【结论】建立了里氏木霉高产突变菌株的快速筛选方法,通过紫外诱变育种获得了产内切葡聚糖酶能力高且遗传稳定的突变株0516。     

PhoR/PhoP two component regulatory system affects biocontrol capability of Bacillus subtilis NCD-2

The Bacillus subtilis strain NCD-2 is an important biocontrol agent against cotton verticillium wilt and cotton sore shin in the field, which are caused by Verticillium dahliae Kleb and Rhizoctonia solani Kuhn, respectively. A mutant of strain NCD-2, designated M216, with decreased antagonism to V. dahliae and R. solani, was selected by mini-Tn10 mutagenesis and in vitro virulence screening. The inserted gene in the mutant was cloned and identified as the phoR gene, which encodes a sensor kinase in the PhoP/PhoR two-component system. Compared to the wild-type strain, the APase activities of the mutant was decreased significantly when cultured in low phosphate medium, but no obvious difference was observed when cultured in high phosphate medium. The mutant also grew more slowly on organic phosphate agar and lost its phosphatidylcholine-solubilizing ability. The suppression of cotton seedling damping-off in vivo and colonization of the rhizosphere of cotton also decreased in the mutant strain when compared with the wild type strain. All of these characteristics could be partially restored by complementation of the phoR gene in the M216 mutant.     

新一代糖化酶高产菌株的选育及其工业应用

【目的】建立对糖化酶生产菌种黑曲霉随机突变文库进行筛选的方法,以获得糖化酶酶活提高的突变菌株。【方法】以一株可产糖化酶的黑曲霉菌株Aspergillus niger X1为出发菌株,经硫酸二乙酯诱变获得突变文库,采用葡萄糖的结构类似物——2-脱氧葡萄糖进行筛选,并在筛选过程中逐渐提高2-脱氧葡萄糖浓度,定向选育具有2-脱氧葡萄糖抗性、高产糖化酶的突变株。【结果】获得的高产突变菌株DG36摇瓶发酵糖化酶产量比出发菌株A.niger X1提高22.2%–33.8%,经工业水平50 m~3罐发酵测试,突变株DG36发酵128 h糖化酶活可达49094 U/m L,在相同发酵时间内,其酶活较出发菌株A.niger X1提高32.8%,发酵时间缩短16.9%。【结论】本研究开发了一种以2-脱氧葡萄糖为抗性标记选育高产糖化酶突变株的方法,所得突变株DG36遗传性状稳定,与出发菌相比具有菌丝粗壮、产酶期提前、糖化酶活高、发酵时间短、有利于发酵后处理的优点。     

微波结合紫外诱变选育辅酶Q_(10)高产菌株

以根瘤土壤杆菌LNUB335为出发菌株,以维生素K3和NaN3双抗性为筛选标记,在根瘤土壤杆菌中首次利用紫外线及微波联合诱变处理,获得1株生产性能比LNUB335显著提高的突变株ARN007,其CoQ10产量为12.01mg/L,较出发菌株提高68.67%,每克干细胞含CoQ102.46mg,较出发菌株提高38.20%。通过传代实验证明该突变株的遗传性稳定,可作为进一步研究的实验菌株。     

Pseudomonas corrugata (NRRL B-30409) Mutants Increased Phosphate Solubilization, Organic Acid Production, and Plant Growth at Lower Temperatures

A study for screening and selection of mutants of Pseudomonas corrugata (NRRL B-30409) based on their phosphate solubilization ability, production of organic acids, and subsequent effect on plant growth at lower temperatures under in vitro and in situ conditions was conducted. Of a total 115 mutants tested, two (PCM-56 and PCM-82) were selected based on their greater phosphate solubilization ability at 21°C in Pikovskaya’s broth. The two mutants were found more efficient than wild-type strain for phosphate solubilization activity across a range of temperature from psychotropic (4°C) to mesophilic (28°C) in aerated GPS medium containing insoluble rock phosphate. High-performance liquid chromatography analysis showed that phosphate solubilization potential of wild-type and mutant strains were mediated by production of organic acids in the culture medium. The two efficient mutants and the wild strain oxidized glucose to gluconic acid and sequentially to 2-ketogluconic acid. Under in vitro conditions at 10°C, the mutants exhibited increased plant growth as compared to wild type, indicating their functionality at lower temperatures. In greenhouse trials using sterilized soil amended with either soluble or rock phosphate, inoculation with mutants showed greater positive effect on all of the growth parameters and soil enzymatic activities. To the best of our knowledge, this is the first report on the development of phosphate solubilizing mutants of psychotropic wild strain of P. corrugata, native to the Indian Himalayan region.