选育糖化酶产生菌简捷方法的研究

糖化酶是应用历史悠久用途广泛的酶类,但其产生菌的传统筛选方法工艺繁荣,而且无法排除α-淀粉酶和葡萄苷转移酶的影响,筛选效率低。本文报导一项筛选糖化酶产生首快速方法的国家发明专利（专利证书号13016）的研究过程。其特点是选育到1株能反映糖化酶产量的指示菌Ay菌株（candidakrusei）,它可在平板上检测大量持选菌的单菌落琼脂柱,同时又能在α-淀粉酶和葡糖苷转移酶同时存在时,排除它们的干扰,依糖化酶产生菌筛选效率大大提高。该专利技术方法简单,设备易找,投资少,不但对菌种选育单位有意义,而且对酶制剂工厂常规育种和发酵条件的优选都是很有价值的。     

嗜热糖化酶基因在重组黑曲霉工程菌中的表达及酶学性质初步研究

为了提高糖化酶的耐热性能,降低淀粉糖化发酵工艺的生产成本,构建了同源整合载体pEasy-glaAdir以及pEasyssg,将黑曲霉(Aspergillus niger)的糖化酶基因(glaA)灭活,并将硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solfataricus)的嗜热糖化酶基因(ssg)插入到黑曲霉基因组中,筛选得到表达嗜热糖化酶的重组黑曲霉工程菌(A.nigerWW1)。重组菌的发酵结果显示,嗜热糖化酶在黑曲霉中得到了分泌表达,发酵液酶活达到3 030 U/mL。重组嗜热糖化酶的最适反应温度为90℃,最适pH为6.0,该酶具有较高的热稳定性,在80℃时的半衰期在60 min以上,具有良好的工业应用前景。     

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。     

粉红黏帚霉糖化酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

用黑曲霉(Aspergillusniger)G1为宿主菌表达粉红黏帚霉(Gliocladiumroseum)糖化酶。运用PCR技术从粉红粘帚霉中扩增得到一个疑似糖化酶基因序列(约1.8 kb),并将其连接到载体p Gm上组建成重组质粒p Gm-3440。将重组质粒转化到黑曲霉G1菌株中,经amd S筛选及PCR验证获得表达糖化酶的黑曲霉重组工程菌。重组菌的发酵结果显示,糖化酶基因在黑曲霉中得到了分泌表达,用国标法(QB/T 1803-1993)测得重组糖化酶活性达292 U/m L。进一步对其酶学性质进行分析发现,该重组酶最适温度和p H分别为50℃和5.0,该酶的耐热性较差,p H稳定性较好。     

黑曲霉糖化酶高产菌株的糖化酶结构基因的分离及其序列分析

从糖化酶高产菌株(Aspergills niger)T21中分离出染色体DNA.Southern印跡分析表明糖化酶结构基因位于约2.5kb的EcoRⅠ-EcoRV片段中.该染色体DNA经EcorⅠ、EcoRⅤ完全酶切后,用琼脂糖凝胶电泳分离,回收2.0—3.0kb的片段,与载体pBR322连接后转化宿主菌大肠杆菌DH5,获得转化子.通过原位杂交,从转化子中筛选出4个阳性克隆.阳性克隆的进一步酶切鉴定及序列分析表明,黑曲霉T21糖化酶结构基因大小为2.3kb,含有4个内含子.     

培养基配方和生物量再循环对菌株可可球二孢(Botryodiplodia theobromae)糖化酶生产的影响

B．theobroae培养在添加了（NH4）3 PO4、蛋白胨、K3PO4、CaCO3和大豆粉的木薯淀粉培养基中,mH6．0时播瓶发酵产生据化酶1950u／ml。真菌生物量能在无有效损失的情况下被再循环利用于酶生产至少4次。糖化酶（EC3．2．1．幻是一种重要同工业酶制剂,例如它能被用于葡萄糖浆的生产上。各种真菌糖化酶已被用于不同DE值（葡萄糖当量值）的糖浆生产中。黑曲霉已被用于深层培养和固态发酵生产糖化酶。B．theobromae是一种真菌,它作为糖化酶产生菌的潜力也已被研究过。在分批工艺、补料分批工艺和连续工艺中,都可通过细胞再循环（利用）…     

利用土壤宏基因组技术定向筛选抗生素产生菌的方法学建立

为了快速从土壤中定向筛选抗生素产生菌, 本研究利用宏基因组技术进行了土壤中抗生素产生菌快速筛选方法的探索。对6 种不同土质的土壤利用液氮冷冻法提取土壤基因组DNA 并用PVPP柱层析法进行纯化, 每克湿土可得到32.25?61.25 μg DNA, 片段大小为23 kb左右, 说明宏基因组DNA样品完整, 16S rDNA的 PCR结果证明了该基因组DNA纯度可用于后期的分子操作。利用Herbimycin产生菌掺入法进行了抗生素产生菌筛选方法学的验证。结果证明, 每克湿土掺入103个Herbimycin产生菌时, 利用Herbimycin合成基因簇的特定引物即可从所提取的土壤基因组DNA中扩增出目标条带, 并且可以利用传统菌种分离方法从土壤中重新分离出来被掺入到土壤的Herbimycin产生菌。这些结果证明本研究建立的定向抗生素产生菌筛选方法, 具有快捷、灵敏的特点, 大大减少传统筛选方法的工作强度和时间, 为微生物新药的研发建立一种全新的研究方法。     

采自武夷山高温木质素降解菌优良菌株筛选及其木质素降解效果测定

本文旨在筛选能够高效降解秸秆木质素的高温真菌。对来自福建武夷山的农田土壤进行富集,采用苯胺蓝、愈创木酚和α-萘酚3种筛选平板结合木质素磺酸钙降解试验筛选木质素高温降解菌,采用范氏洗涤剂法测定一株高效降解菌对秸秆木质素的降解效果;最后以经典形态学和多基因分子系统学相结合的方法对该菌株进行鉴定。结果表明：经钓饵法,分离获得8株高温菌;通过初筛和复筛,获得了1株较好的木质素高温降解菌A12638H;将其用于降解水稻秸秆和玉米秸秆,发现木质素降解率分别达到41.7%和48.3%;该菌株经鉴定为大孢戴氏霉Taifanglania major。菌株A12638H具有很好的应用价值,值得在秸秆资源的开发利用中开展更深入的研究。     

耐热糖化酶基因的克隆及其在枯草杆菌中的表达

应用PCR技术从嗜热古生菌硫磺矿硫化叶菌（Sulfolobus solfataricus）中扩增到大小约为1．9kb编码嗜热糖化酶的DNA片段,并将其插入枯草杆菌诱导型表达载体pSBPYF,获得含有该糖化酶基因的重组质粒pSGAYF,转化枯草芽孢杆菌DB1342。经蔗糖诱导后,该糖化酶在枯草杆菌DB1342（pSGAYF）中获得胞外分泌表达,酶活为3．6U／mL,最适温度为90℃,最适pH6．0。     

耐热糖化酶基因的克隆及其在枯草杆菌中的表达*

应用PCR技术从嗜热古生菌硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobussolfataricus)中扩增到大小约为1.9kb编码嗜热糖化酶的DNA片段,并将其插入枯草杆菌诱导型表达载体pSBPYF,获得含有该糖化酶基因的重组质粒pSGAYF,转化枯草芽孢杆菌DB1342。经蔗糖诱导后,该糖化酶在枯草杆菌DB1342(pSGAYF)中获得胞外分泌表达,酶活为3.6U/mL,最适温度为90℃,最适pH6.0。     

液氮保存曲霉菌种的效果

本文报告了以蒸馏水、10%甘油和5%二甲基亚砜(DMSO)为保护剂,用液氮冻结法保存5种8株曲霉的效果,并检测了这些菌分别产生的亚甲基丁二酸、柠檬酸、蛋白酶和糖化酶的生理活性。这些菌在液氮气相(接近-150℃)中保存180天全部保持着生活能力,它们的培养特征和形态特征保留原来的形状。所测定的液氮保存8株菌种的生理活性,除两株糖化酶活力稍有降低外,其它菌株没有明显的变化。     

一株吡咯喹啉醌产生菌的筛选和初步鉴定

目的:筛选新的吡咯喹啉醌(PQQ)产生菌株。方法:收集土壤样品富集培养,分离菌株,NBT染色法快速筛选PQQ产生菌,经Native-PAGE复筛,NBT-Gly法和分光光度法相结合测定菌株PQQ产量;选取产量最高的1株菌考察菌株生长条件,扩增16S rDNA并测序,Blast比对分析确定菌株分类位置。结果:从500余份土壤样品中筛选得到1株PQQ产生菌T28,PQQ产量达13.3 mg/L。该菌株16S rDNA序列与生丝微菌的同源性为96%,确定了T28的最适生长培养基配方。结论:从土壤中筛选到1株新的PQQ产生菌,命名为生丝微菌T28。     

生物破乳剂产生菌的筛选及其方法研究

针对生物破乳剂产生菌筛选难的问题, 采用显色法、溶血细胞测试法、表面张力测定法和排油圈法从6种不同菌源对生物破乳菌产生菌进行了筛选。通过试验筛选得到了17株生物破乳剂产生菌, 其中24h内破乳率高于70%的破乳菌有5株; 油田含油污泥、采油废水生物处理污泥和污水处理厂剩余污泥是筛选破乳菌的较好的菌源; 显色法、溶血圈法存在检测范围的局限性; 表面张力测定法和排油圈法是最为简易和准确的生物表面活性剂产生菌的筛选方法, 采用模型乳状液对生物破乳剂产生菌进行筛选最为直接和准确, 但工作量大、所需时间长, 因此在筛选高效破乳菌时, 建议采用表面张力、排油圈法进行初筛, 而后通过模型乳状液破乳进行验证。     

黑曲霉糖化酶基因启动子功能鉴定

从糖化酶工业生产菌株Aspergillus nigerCICIM F0410基因组DNA中扩增糖化酶基因启动子(PglaA),并将该启动子替换质粒pRS303K上KmR基因启动子,构建成糖化酶基因启动子功能检测质粒pRS-PglaA-KmR。将pRS-PglaA-KmR转入E.coliJM109中,得到重组菌E.coli(pRS-PglaA-KmR)。通过对重组菌的氨基糖苷磷酸转移酶基因活性检测,表明PglaA在E.coli中具有驱动KmR基因表达的活性。采用不同诱导物进行培养发现,葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖或玉米淀粉,可以不同程度增强PglaA的强度。     

黑曲霉糖化酶基因上游调控区的克隆与分析

目的:通过基因工程方法改造糖化酶基因上游调控区,提高糖化酶产量提供研究。方法:以糖化酶生产菌黑曲霉为材料,通过PCR扩增获得糖化酶基因上游调控区片段PglaA。经测序比对发现该序列与GenBank中编号AM270061的序列相似性为100%。进一步的分析结果表明此序列含有2个保守的激活蛋白结合位点序列CCAAT和1个可能的葡萄糖阻遏位点CT-GGGG。结果:通过不同浓度葡萄糖对糖化酶合成的影响确定该菌株存在葡萄糖阻遏效应,当浓度到到3%以上时阻遏率高达70%以上,为葡萄糖阻遏位点预测结果提供了实验证据,并且经实验测得糖化酶活力随着接种量的增加而增加,当增加到5%时,相对酶活最高。     

黑曲霉糖化酶高产株糖化酶cDNA的合成、克隆和序列分析

从黑曲霉糖化酶高产株T21分离总Poly(A)⁺RNA,经反转录合成cDNA,建立cDNA库。以糖化酶基因片段为探针从cDNA库进行筛选,阳性率达1．6％。由限制酶酶切图谱确定30％的阳性克隆携带全长的糖化酶cDNA。序列分析结果表明,菌株T21虽经多次诱变获得,但糖化酶基因编码区序列与文献报道的黑曲霉糖化酶基因编码区序列一致。从菌株T2l构建的cDNA库中含糖化酶cDNA插入片段的克隆的高比率充分证明,菌株T21中稳态糖化酶mRNA含量很高,显然这是突变株T21糖化酶高产的重要原因之一。     

生物破乳剂产生菌的筛选及其方法研究

针对生物破乳剂产生菌筛选难的问题,采用显色法、溶血细胞测试法、表面张力测定法和排油圈法从6种不同菌源对生物破乳菌产生茵进行了筛选.通过试验筛选得到了17株生物破乳剂产生茵,其中24h内破乳率高于70%的破乳菌有5株;油田含油污泥、采油废水生物处理污泥和污水处理厂剩余污泥是筛选破乳菌的较好的菌源:显色法、溶血圈法存在检测范围的局限性;表面张力测定法和排油圈法是最为简易和准确的生物表面活性剂产生茵的筛选方法,采用模型乳状液对生物破乳剂产生菌进行筛选最为直接和准确,但工作量大、所需时间长,因此在筛选高效破乳菌时,建议采用表面张力、排油圈法进行初筛,而后通过模型乳状液破乳进行验证.     

产聚羟基脂肪酸酯细菌的筛选与鉴定

【目的】聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHAs)是一种生物可降解的天然高分子聚酯,本研究的目的是从广东省某啤酒厂废弃的活性污泥中分离筛选PHAs产生菌。【方法】首先,从活性污泥中分离PHAs产生菌。分离方法分3步:(1)富集培养PHAs产生菌;(2)通过苏丹黑B染色法进行初筛;(3)挑选PHAs产量较高的菌株,然后对细胞内提取产物进行分析,最后通过生理生化试验和16SrRNA基因序列分析法对该菌株进行鉴定。【结果】从广东省某啤酒厂的活性污泥样品中筛选获得PHAs产生菌HG-B-1,被鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophlia)。细胞染色分析、胞内提取物的红外光谱分析表明HG-B-1胞内贮藏物为PHAs。该菌株在以蔗糖为碳源、牛肉膏为氮源的发酵培养基中,37℃振荡培养24h,PHAs产量可达细胞干重的23.4%。【结论】本文从广东省某啤酒厂的活性污泥中筛选得到PHAs产生菌,获得了一株新型的PHAs产生菌,为进一步研究和开发新型的PHAs产生菌提供了菌源和基础资料。     

一种筛选胞外纤维素酶产生菌的快捷、灵敏、有效的方法

【目的】建立一种能快捷、灵敏、有效筛选高β-葡萄糖苷酶活性的胞外纤维素酶产生菌的方法,用于胞外纤维素酶产生菌检测筛选。【方法】将以微晶纤维素(Avicel)或羧甲基纤维素(CMC)为底物的胞外纤维素酶产生菌平板筛选法常用的刚果红或碘液浸泡染色改为碘液熏染,减少碘液的消耗和对环境的污染;建立以对硝基苯酚-β-1,4-葡萄糖苷(pNPG)为底物的β-葡萄糖苷酶发色底物平板筛选法;将两方法串联用于高β-葡萄糖苷酶活性的胞外纤维素酶产生菌的筛选。【结果】建立了分别以CMC和Avicel为底物结合碘液熏染的胞外纤维素酶产生菌平板筛选法和以pNPG为底物的β-葡萄糖苷酶发色底物平板筛选法,从56株真菌中筛选出了8株纤维素酶活性水平为++++的胞外纤维素酶产生菌,从后者筛选出4株高β-葡萄糖苷酶活性的胞外纤维素酶产生菌。【结论】将以CMC和Avicel为底物结合碘液熏染的平板筛选法和以pNPG为底物的发色底物平板筛选法串联,可快捷、灵敏、有效地用于高β-葡萄糖苷酶活性的胞外纤维素酶产生菌的筛选。     

携多拷贝glaA的重组黑曲霉过量合成糖化酶的研究

以工业生产菌株黑曲霉CICIMF0410基因组DNA为模板,扩增出糖化酶glaA基因,测序并进行表达研究。GlaA基因的核苷酸序列长为2167bp,包含4个内含子。氨基酸序列比对表明此黑曲霉糖化酶与其他曲霉属来源的糖化酶有很高的同源性。将glaA基因克隆到pBC-Hygro载体中,构建重组质粒pBC-Hygro-glaA并转化A.nigerF0410。携多拷贝glaA的转化子用150μg/mL潮霉素抗性筛选并通过荧光实时定量PCR鉴定。结果表明,在染色体整合2~3倍糖化酶基因对糖化酶的过量合成是适宜的,有助于提高糖化酶活力。对转化子进行摇瓶发酵研究,发酵终止时转化子GB0506的糖化酶活力比出发菌株F0410提高了17.5%。因此,增加黑曲霉染色体糖化酶基因的拷贝数可以显著提高糖化酶活力。