重组菌BL21-HTa-cgkZ产κ-卡拉胶酶的发酵条件优化

【目的】优化重组菌BL21-HTa-cgkZ产生κ-卡拉胶酶的发酵条件。【方法】通过单因子筛选和响应面分析方法对在IPTG诱导下的κ-卡拉胶酶的产生菌BL21-HTa-cgkZ进行产酶条件优化。【结果】该菌产酶的最佳培养基组成为：乳糖7 g/L,胰蛋白胨10 g/L,酵母粉5 g/L,NaCl 10 g/L,CaCl2 0.666 g/L。最佳诱导条件为：在工程菌接种1.55 h后添加IPTG,IPTG的浓度为0.89 mmol/L,诱导时间为24 h,诱导温度为23.03 °C。并确定了在培养基中添加乳糖、Triton X-100对κ-卡拉胶酶分布的影响。【结论】实验结果为产κ-卡拉胶酶工程菌的规模化生产奠定基础。     

一株产卡拉胶酶细菌的分离鉴定及其酶学性质

【目的】从红树林土壤腐叶中分离出能够产生卡拉胶酶的菌株,对其进行鉴定,并研究其酶学性质。【方法】利用以卡拉胶为唯一碳源的培养基,分离出产卡拉胶酶的菌株;通过形态学观察、16S r DNA序列分析对其进行种属鉴定;对该菌株所产卡拉胶酶进行纯化并采用DNS测酶活的方法测定酶学性质。【结果】从红树林土壤腐叶中分离出1株高产κ-卡拉胶酶的菌株ASY5,经鉴定该菌株为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas sp.ASY5)。纯化得到的κ-卡拉胶酶的分子量约为30 k Da;酶学性质试验表明,其最适反应温度和p H分别为60℃和7.5,在50℃以下酶的稳定性较好,在p H 7.0-9.0范围内酶活力较稳定,对κ-卡拉胶具有良好的底物特异性,以κ-卡拉胶为底物时Km值和Vmax值分别为2.28 mg/m L和147.06μmol/(min·mg),Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等对酶活有显著的促进作用,而Ag+、Zn2+、Cd2+及SDS对酶活有强烈的抑制作用。【结论】分离到的细菌假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp.ASY5产生的κ-卡拉胶酶在较高的温度和碱性条件下均具有较高的酶活性,为利用卡拉胶水解酶产生卡拉寡糖的研究和应用奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的响应面优化

【目的】采用响应面法(RSM)优化枯草芽孢杆菌5 L发酵罐产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件。【方法】利用Box-Behnken设计和方差分析。【结果】获得最佳发酵条件为:转速、通气量和培养基pH分别为500 r/min、1.05 vvm和5.08,发酵时间仅为22 h产β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达2 294.4 U/mL。【结论】实验结果表明响应面法优化5 L发酵罐发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的条件合理可行。     

海南近海水域产碱性蛋白酶菌株的分离筛选及发酵条件优化

【背景】微生物蛋白酶在工业生物技术上具有广阔的应用前景。在微生物蛋白酶中,碱性蛋白酶占全球酶总产量的50%以上,获取产碱性蛋白酶的新微生物资源意义重要。【目的】在海南近海贝类养殖基地海泥中筛选获得高产碱性蛋白酶的菌株,对其生长特性进行探究并优化菌株产酶条件,获得新的蛋白酶生产资源。【方法】以酪素培养基为筛选培养基,采用形态学结合系统发育分析鉴定菌株,通过响应面实验优化菌株的产酶条件。【结果】筛选获得一株高产碱性蛋白酶的菌株F3,鉴定为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）。菌株在最优产酶条件下发酵酶活达到（339.36±4.30） U/mL。【结论】筛选获得的菌株粘质沙雷氏菌F3有较好的产碱性蛋白酶的能力。     

高效降解纤维素低温真菌的筛选、鉴定及发酵优化

【背景】纤维素的生物转化已经成为能源、环境和化工领域的研究热点,但可降解纤维素的低温真菌鲜有报道。【目的】从西藏高海拔的植物根际土壤中筛选具有高效降解纤维素能力的低温真菌,优化其产酶条件,为其工业化应用奠定基础。【方法】利用稀释平板涂布法、刚果红定性及酶活定量分析进行低温降解菌的筛选;根据菌株形态学特征及ITSrDNA序列分析对其进行鉴定;利用单因素实验和响应面优化法优化其产酶条件。【结果】分离筛选到一株高效产纤维素酶的低温真菌NLS-2;鉴定菌株NLS-2为青霉菌属;在低温15°C下,其产纤维素酶的最佳培养条件为稻草粉2.5%,酵母粉0.5%,KH2PO40.5%,发酵时间7d,pH6.5,摇床转速170r/min。【结论】青霉菌NLS-2可在低温条件下生长并具有较强的纤维素酶生产能力,具有良好的应用前景。     

土壤中产木聚糖酶菌株的筛选及发酵条件优化

【背景】木聚糖广泛存在于木质纤维类生物质中,是世界上含量最丰富的半纤维素,利用产酶微生物对木质纤维类生物质进行发酵处理是木质纤维类生物质资源化和能源化的有效手段。【目的】通过产木聚糖酶菌株的筛选鉴定、酶学特性分析和发酵条件优化,获得开发多纤维农林废弃物生产新型多元化饲料添加剂的材料。【方法】利用青藏高原土壤筛选产木聚糖酶菌株,通过形态学观察和rDNAITS区域序列分析鉴定菌株XC70种属,对其所产酶的酶学特性及该菌的生长规律和产酶规律进行分析,并利用单因素法和正交试验法优化其发酵条件。【结果】菌株XC70经形态学和分子生物学方法鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。菌株XC70所产木聚糖酶的最适反应条件为:pH 5.0,70°C,温度低于50°C时稳定性较好,具备一定的耐酸性,Na+和K+对木聚糖酶活力具有促进作用(P0.05),在发酵54 h后菌体量和上清液酶活力大小均达到高峰。经过单因素法和正交试验法优化后确定了该菌的最优发酵条件为:蛋白胨7 g/L,玉米秸秆50 g/L,KCl 4 g/L,培养基初始pH 4.0,28°C,摇床转速200r/min,接种量2%。在此发酵条件下,木聚糖酶活力可达到1 489.33U/mL,与优化前相比提高了3倍多。【结论】从青藏高原土壤中筛选获得的菌株XC70具有一定的产木聚糖酶能力,其所产生的酸性木聚糖酶可用于降解多纤维物质开发新型饲料添加剂,具有一定的应用潜力和开发价值。     

Arthrobacter ureafaciens CZ31丙氨酸脱氢酶可溶性表达及产酶条件优化

【目的】克隆Arthrobacter ureafaciens CZ31丙氨酸脱氢酶的编码基因(alanine dehydrogenase),转化至Escherichia coli Rosetta(DE3)中构建可溶性表达alanine dehydrogenase(ald)的工程菌CZR07并优化产酶条件。【方法】提取A.ureafaciens CZ31菌株的全基因组DNA,设计引物扩增出ald基因,与pET-28a连接后导入E.coli Rosetta中表达并纯化重组蛋白,以单因素实验结果为依据,响应面法优化发酵条件。【结果】ald全长为1119 bp,编码含372个氨基酸残基的蛋白质,分子量约为40 kDa,酶活为2.65 U/mg。响应面分析温度、诱导时间及诱导剂浓度的影响强度为IPTG浓度温度温度×IPTG浓度温度×诱导时间IPTG浓度×诱导时间诱导时间。CZR07摇瓶发酵最佳条件为温度22°C、IPTG 0.7 mmol/L、诱导时间7 h,此条件下重组酶酶活达到15.23 U/mg,与响应面优化的预测值相似,较优化前提高5.75倍。【结论】克隆并实现了CZ31中ald基因的可溶性表达,采用BBD法优化产酶的诱导条件,获得显著的优化效果,为其他工程菌株产酶条件优化提供借鉴。     

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。     

饲用微生物的分离鉴定及其对杏鲍菇菌糠发酵的效果

【目的】菌糠的营养素含量齐全,但纤维素含量过高是阻碍其饲料化利用的主要因素。故本研究筛选适合于发酵杏鲍菇菌糠的微生物菌株,以改善其饲用品质。【方法】首先,本研究采用纤维素-刚果红、苯胺蓝和MRS-Ca (De Man, Rogosa, Sharpe-Ca)筛选培养基,结合纤维素、木质素酶活力及抑菌活性的测定,从EM (effective microorganisms)原液发酵的杏鲍菇菌糠中分离筛选具有较强纤维素、木质素降解能力及抑菌能力的细菌/真菌。通过细菌16S rRNA和真菌18S rDNA基因序列分析确定菌株所属种属。其次,将筛选出的菌株菌液等体积混合制成复合菌剂用于固态发酵杏鲍菇菌糠。测定不同发酵时长菌糠营养成分含量以确定最佳发酵时间,并与相同工艺条件下EM原液发酵的杏鲍菇菌糠进行饲用品质比较。【结果】筛选并鉴定得到纤维素酶活性较高的特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)菌株P11、发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)菌株R8和马克斯克鲁维应变酵母(Kluyveromyces marxianus)菌株MU5;木质素酶活性较高的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum)菌株MU7;抑菌活性较高的类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)菌株R4和乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)菌株R9。使用以上菌株复合发酵杏鲍菇菌糠7 d后,各项指标达到稳定。与EM原液发酵的杏鲍菇菌糠相比,复合菌剂发酵杏鲍菇菌糠的NDF和ADF分别显著降低了19.6%和21.44%(P0.05);CP (crude protein)、CA (crude ash)和EE (ether extract)含量分别显著提高了10.44%、5.26%和123.53%(P0.05)。【结论】本研究筛选得到的芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌优势菌株复合后用于发酵杏鲍菇菌糠可以很好地改善其饲用品质,效果优于生产中常用市售EM原液。     

一株高产洛伐他汀红曲霉的筛选与液态发酵条件优化

【背景】洛伐他汀(lovastatin)是红曲霉的次生代谢产物,是重要的临床用降血脂药物。在液态发酵条件下,红曲霉的洛伐他汀产量较低,难以满足工业化生产的要求。【目的】筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,并通过优化液态发酵条件提高洛伐他汀的产量。【方法】从红曲米中筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,依据形态学特征、生理生化特性及18S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;通过响应面法对其产洛伐他汀的液态发酵条件进行优化。【结果】获得一株产洛伐他汀的紫红曲霉(Monascus purpureus M4),该菌在甘油57.80g/L、酵母浸粉5.52 g/L、接种量为6.90%条件下,洛伐他汀产量(173.60 mg/L)较优化前提高了4.8倍。【结论】菌株M4产洛伐他汀最优液态发酵条件的建立,为洛伐他汀的大规模生产及该菌株的工业化应用提供了技术支撑。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

耐乙酸乳杆菌的筛选及其产乳酸特性

【背景】耐受乙酸的乳酸菌是传统谷物醋醋酸发酵过程中产生乳酸及其风味衍生物的重要功能微生物。【目的】从镇江香醋醋醅中分离鉴定具有耐乙酸特性的乳酸菌,并评价不同条件下该菌株的产乳酸能力。【方法】利用4%(体积比)乙酸含量的MRS培养基分离耐乙酸乳酸菌;对其进行16S rRNA基因鉴定、基因组测序、形态观察以及生理生化特性研究;考察不同乙酸浓度、葡萄糖浓度、发酵温度和时间对菌株产乳酸能力的影响。【结果】分离得到一株可耐受6%乙酸的乳杆菌Lactobacillus sp. JN500903;在厌氧静置、接种量5%、乙酸浓度5%、葡萄糖浓度40 g/L、发酵温度37°C、发酵时间10 d条件下,该菌株乳酸产量为16.1 g/L。【结论】乳杆菌JN500903能够耐受6%乙酸浓度,具有在酸性环境下合成乳酸的能力,有一定的应用潜力。     

一株香蕉枯萎病拮抗菌HQB-1的分离鉴定及其发酵条件优化

【背景】香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc)引起的一种真菌毁灭性土传病害,近年来施用生防菌被认为是一种有效的防治手段。【目的】从香蕉根际土壤中分离筛选具有良好防效的生防菌,并通过优化培养基及发酵条件,提高生防菌数量及抑菌效率。【方法】以福建省漳州蕉园中根际土壤为样品,以香蕉枯萎病致病菌(4号生理小种)为指示菌,通过稀释涂布、平板对峙法筛选得到一株具有较强抑菌活性的拮抗菌株HQB-1。通过形态观察、生理生化检测及16SrRNA基因序列分析,初步鉴定其种属,并采用单因素试验及正交设计优化菌株的发酵培养基及发酵条件。【结果】初步鉴定HQB-1菌株为Burkholderiastagnalis;最适培养基为:牛肉膏5.0 g/L,酵母浸粉10.0 g/L,NaCl 5.0 g/L;最佳发酵条件为:温度27°C,pH 7.0,转速200 r/min,接种量1%,培养时间36 h。【结论】使用该条件培养获得的有效活菌数及抑菌率较优化前明显提高,其中OD600由优化前的1.251提高至1.881,抑菌率由优化前的9.18%提高至34.60%。     

铜绿假单胞菌产蛋白酶的发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于酱油曲能够分泌蛋白酶的铜绿假单胞菌CAU342A,优化其产蛋白酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r RNA基因序列比对和生理生化方法鉴定菌株CAU342A;通过碳源、氮源、初始pH、温度、表面活性剂及发酵时间的单因素优化和正交试验获得最适发酵条件。【结果】菌株CAU342A被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),其最适发酵产酶条件为(质量体积比):3%酒糟,1.5%酵母浸提物,0.05%吐温-80,0.5%NaCl,0.7%K_2HPO_4,0.3%KH_2PO_4,0.04%MnSO_4,培养基初始pH 7.5,30°C培养72 h。在最适发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到2 653.5 U/m L。蛋白酶酶谱分析表明该菌株能够产生至少4种具有蛋白酶活性的同工酶,其中两个主要酶谱带对应分子量分别为32 k D和50 k D。【结论】铜绿假单胞菌CAU342A高产蛋白酶,具有很大的工业应用潜力。     

产D-阿拉伯醇菌株的筛选、鉴定及其产D-阿拉伯醇条件的优化

摘要：【目的】产D-阿拉伯醇的耐高渗酵母的筛选、鉴定和产D-阿拉伯醇条件的优化。【方法】通过电镜、Biolog GN、(G+C)含量和26S rDNA D1/D2区序列分析法对所获得的菌株进行了描述。通过红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱以及旋光度实验鉴定纯化产物的结构。通过单因素实验优化产D-阿拉伯醇的发酵条件。【结果】本文筛选得到一株产D-阿拉伯醇的新型菌株,经鉴定属于假丝酵母属并命名为Candida sp. H2。200 mL摇瓶发酵生产D-阿拉伯醇的单因素优化实验表明,最适发酵条件为：葡萄糖250     

环氧化物水解酶产生菌的筛选及产酶条件研究

手性环氧化物至少含有一个手性碳,通过选择性开环和官能团转换,可以方便地合成许多有价值的手性化合物,在制药、农药、香料、精细化学品工业上有着极其重要的应用价值[1]。因此,手性环氧化物的合成一直是一个重要的研究课题。     

卡拉胶固定粘质赛氏菌产碱性蛋白酶的研究

将粘质赛氏菌(Seratia marcescens)包埋于卡拉胶中,发现2．5％的卡拉胶适于固定该菌产碱性蛋白酶。固定化细胞在其较适宜产酶培养基中发酵,酶活力一般可达400u/ml,在卡拉胶中添加3％玉米粉和1%豆饼粉或2％砂子制备固定化细胞,其产酶能力分别提高了25%和23．9％;固定化细胞颗粒越小,其产酶能力越高。采用摇瓶半连续发酵。其产酶半衰期为14次(24小时为一个周期);而用环流器进行半连续发酵,其产酶半衰期为52次(12小时为一个周期),产酶效率分别比游离细胞摇瓶发酵的产酶效率高11．8％和45．07％,而环流器半连续发酵的产酶效率比摇瓶半连续发酵高29．7％。     

棘孢曲霉固态发酵柚皮产柚苷酶的条件优化

【目的】以柚皮为原料,优化棘孢曲霉利用柑橘加工副产物固态发酵柚苷酶的条件。【方法】采用高效液相色谱法检测酶活力,通过单因素试验考察固水比、装样量、接种量、温度对柚苷酶发酵的影响,用正交试验优化发酵条件。【结果】单因素试验结果的显著性分析表明培养基的固水比、装样量和培养温度对柚苷酶产量有显著性影响,而接种量影响不显著;经正交试验确定的优化条件是：固水比1:1 (质量体积比),装样量5 g/250 mL三角瓶,温度为30 °C,接种1 mL孢子悬浮液,发酵8 d。在此优化条件下,柚苷酶酶活力为8.19 IU/g干物质,比初始培养基产柚苷酶活力提高7.38倍。【结论】通过对固水比、装样量和发酵温度进行优化,大幅度提高了棘孢曲霉固态发酵柑橘加工副产物的柚苷酶产量,为柚苷酶的生产提供了一种高产发酵工艺。     

基于三步荧光定量PCR技术揭示不同产区白酒酿造系统中Lactobacillus sp.的分布特征

[背景]Lactobacillus sp.是一株存在于白酒酿造系统中的功能微生物,但是针对Lactobacillus sp.的定量方法及其在中国白酒酿造系统中的分布尚未被研究。[目的]建立一种基于特异性引物的荧光定量PCR定量方法,并应用于实际生产检测,揭示Lactobacillus sp.在中国白酒酿造系统中的分布特征。[方法]基于16S rRNA基因序列设计特异性引物,并通过PCR验证引物特异性;优化荧光定量PCR反应程序,提高引物扩增效率;定量分析所采集样本中Lactobacillus sp.的含量,揭示Lactobacillus sp.在中国白酒酿造系统中的分布特征。[结果]设计了一对扩增产物大小为445 bp的特异性引物。通过优化扩增条件,构建含有变性、退火、延伸过程的三步荧光定量PCR方法,该方法扩增线性较强,R^2>0.99;灵敏度高,定量限为17.9 copies/μL;重复性好,Ct值的变异系数小于1%。跟踪检测全国10个产区代表产地的白酒酿造系统,其中8个产区均检测到Lactobacillus sp.,在相同产地不同酿造工艺的酿造系统中均检测到Lactobacillus sp.,但是含量上有显著差异。山东潍坊产地的芝麻香型白酒发酵体系含量最高(7.27±0.04 lgcopies/g),跟踪发酵时间样本发现Lactobacillus sp.的生长分为两个阶段:生长期(0-15 d)和稳定期(15-45 d)。[结论]基于特异性引物所建立的三步荧光定量PCR技术可实现对白酒酿造系统中Lactobacillus sp.的鉴定和定量,通过跟踪检测发现Lactobacillus sp.广泛分布在中国白酒发酵体系中,其中产地决定Lactobacillus sp.的分布,酿造工艺影响含量,在发酵过程中Lactobacillus sp.的含量具有明显的动态变化规律,为进一步研究该菌在发酵过程中的功能提供参考。