高产纤维素酶的拟康宁木霉菌株8985固态发酵条件优化

木霉是重要的产纤维素酶真菌,在其可利用性评价筛选过程中,获得了一株在实验室条件下高产纤维素酶的拟康宁木霉菌株8985。采用响应面法对8985产纤维素酶的固态发酵条件进行了研究,以滤纸酶活为响应值,通过Plackett-Burman设计对11个因素进行了筛选,包括温度、湿度、发酵时间、K₂HPO₄、(NH₄)₂SO₄、Tween-80、麸皮添加量、CaCl₂、MgSO₄、乳糖和pH;分析结果表明,影响产酶的3个关键因素分别为发酵时间、K₂HPO₄浓度和麸皮添加量。进而采用最陡爬坡试验逼近3个关键因素的最大响应区域,采用Box-Behnken设计建立数学模型,获得最佳产酶条件为：发酵5d、K₂HPO₄ 5.18g/L、麸皮添加量0.281g/g,滤纸酶活性可达7.00IU/g,与理论值7.03IU/g接近,是优化前的1.37倍,是菌株里氏木霉QM9414该酶活的2.92倍。研究结果为木霉菌种资源的利用提供了有价值的科学信息。     

草酸青霉菌生产纤维素酶的反应条件优化

纤维素酶在生物能源、纺织、饲料和造纸工业等具有重要作用,筛选高效微生物生产菌株,优化最佳产酶工艺,是获得该产品的有效途径。从含有落叶腐木和腐烂秸秆的土壤中筛选出一株高效纤维素降解菌,采用形态学观察及核糖体保守序列分析确定该菌株分类地位,对菌株最适发酵初始p H、最适碳源、氮源及不同表面活性剂选择添加进行最佳产酶条件优化。形态学结合ITS(Internal Transcribesd Spacer)基因序列系统发育学分析确定分离的菌株其为草酸青霉菌,命名为Penicillium oxalicum JG。该菌株以初始p H2.0-3.0,CMC-Na为碳源,豆粉为氮源时,产纤维素酶能力达到最大。不同表面活性剂对菌株产酶影响的结果发现,来源广泛、价格相对较低廉的卵磷脂对草酸青霉菌具有明显的产酶促进作用,发酵液中滤纸酶(FPA)、β-1,4-内切葡聚糖酶(CMCase)和β-葡萄糖苷酶(BGL)活力分别提高72.9%、20.8%和33.6%。草酸青霉菌JG可在酸性初始条件下发酵生产复合纤维素酶,卵磷脂可明显提高其产酶活性。     

液态发酵条件下拟康宁木霉8985产纤维素酶能力初探

液态发酵条件下,以微晶纤维素为唯一碳源,比较了拟康宁木霉Trichoderma koningiopsis 8985和里氏木霉T. reesei QM9414产纤维素酶的能力。8985发酵12 h开始产生纤维素酶,36 h时酶活达到产酶峰值的50%,此时QM9414尚未诱导产酶。测定8985发酵84 h时上清液中滤纸纤维素酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的酶活分别为1.06、3.62、1.80和6.67 IU/mL,分别是QM9414上述酶活的1.72、1.70、6.35和1.12倍。8985滤纸纤维素酶酶活的最适反应条件为pH 4.5,反应温度50 ℃,在Fe³⁺ (≤ 4 mmol/L)和Cu²⁺ (0-10 mmol/L)存在条件下酶活稳定。     

基于响应面法优化匍枝根霉TP-02液态发酵纤维素酶条件

利用Plackett-Burman设计法(Plackett-Burman,PB),对影响根霉TP-02液态发酵产纤维素酶的8个因子进行了筛选,结果表明,影响该菌发酵产纤维素酶的主要因子为麸皮与稻草的比例、槐糖、Tween 80。利用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,在此基础上,采用响应面法(ResponseSurface Methodology,RSM)对这3个因子的影响进行研究,得出纤维素酶产量的数学模型,通过对二次多项回归方程求解,得到3个因子的最优用量:麸皮稻草比例为:3.7:1,槐糖量为:0.62%,Tween 80为0.68 g/L,在优化后的条件下培养96 h,纤维素酶滤纸酶活可达到8.13 IU/mL比优化前提高了38.97%。     

发酵床中纤维素降解菌的分离与鉴定

从发酵床垫料中初步分离出43株纤维素降解菌。采用刚果红鉴别培养基及滤纸条培养基初筛,得到5株透明圈较大且使滤纸条产生崩解的菌株,通过进一步液体发酵,测定其CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,获得2株具有较高纤维素降解活性菌株,并分别命名为F7和F21。经16S rRNA基因序列分子生物学鉴定和系统发育分析表明,这2株纤维素降解菌分别归属为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和链霉菌(Streptomyces sp.)。     

高产纤维素酶枯草芽胞杆菌S-16的筛选及其发酵工艺优化

利用刚果红鉴别培养基及基础液体筛选培养基进行菌种筛选,从新疆盐碱地分离得到的16株菌株中筛选获得一株产纤维素酶活力较高的菌株S-16,对该菌株进行16SrDNA鉴定,确定该菌为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对S-16发酵产纤维素酶的主要影响因素进行研究,分别考察了碳源、氮源、培养基初始pH和接种量等因素对发酵产纤维素酶的影响。结合单因素影响实验得到优化后的培养基配方为:羧甲基纤维素钠1.5%,酵母粉1%,NaCl 1%,MgSO_4·7H_2O 2‰,KH_2PO_4·3H_2_O 1‰。优化后的发酵条件为:初始pH为8,接种量1%,种龄8h,培养时间48h。经过发酵工艺优化,S-16产生的羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)分别达到4.64IU/mL和0.46IU/mL,与初始培养条件下的酶活相比分别提高了3.14倍和1.30倍。本研究得到的枯草芽胞杆菌S-16及其优化发酵工艺为秸秆的快速腐熟和高产纤维素酶的应用奠定了基础。     

一组降解纤维素细菌的分离筛选及产酶特性研究

用稀释法从腐殖泥中分离菌株,根据它们在羧甲基纤维素钠(CMC-Na)-刚果红培养基上的透明圈直径及对滤纸的崩解能力,获得7株纤维素分解细菌(编号:B-37、B-35、B-31、B-25、B-17、Z-a和Z-b),其中菌株Z-b的纤维素崩解能力最强,分子鉴定结果表明它与Stenotrophomonas maltophilia的16S rDNA序列有99.8%的同源性,初步确定为嗜麦芽窄食单胞菌。适合7个菌株生长的C源为马铃薯浸出液,无机盐组分为:CaCl_2 0.20、MgSO_4 1.25、NaCl 5.00、(NH_4)_2SO_4 1.30、KH_2PO_4 1.35、FeSO_4·7H_2O 0.015、Na-EDTA 0.02g/L。在滤纸为唯一碳源的培养基中,菌株Z-b的滤纸酶(FPase)和CMC酶(CMCase)活性最大,为0.099 U/mL和0.075 U/mL,而在固体PSA上,菌株B-31和B-37的FPase和CMCase活性最高,为0.131 U/mL和0.175 U/mL。7个细菌单独发酵,Z-b对滤纸的崩解能力最强,滤纸块完全崩解成粉未状;与真菌34混合发酵,菌株组合Z-a+34、Z-b+34、B-31+34、B-25+34将滤纸完全水解为水溶性物质。可见,各菌株的纤维素酶活与培养条件密切相关,某些真菌、细菌间存在协同作用,它们混合发酵可大大提高纤维素的水解效率。     

哈茨木霉产纤维素酶菌株筛选及培养基优化

[目的]以微晶纤维素为底物,从宝天曼自然保护区采集的腐木和土壤中筛选产纤维素酶活高的真菌,并优化其培养基配方。[方法]通过微晶纤维素平板上产生的透明圈大小进行初筛,和滤纸酶活复筛,并通过响应面法优化其发酵培养基。[结果]筛选到一株酶活较高的菌株,经18S r DNA序列分析鉴定为哈茨木霉,命名为哈茨木霉D-8,通过响应面分析法优化后的培养基配方为木糖渣2. 86%,麸皮2%,微晶纤维素0. 48%,(NH4)2SO40. 32%,KH2PO41%,MgSO40. 04%。[结论]滤纸酶活从优化前的4. 32 IU/m L提高到5. 53 IU/m L,使其纤维素酶活提高了28%,其培养基的优化为哈茨木霉D-8的发酵生产奠定了应用基础。     

云斑白条天牛幼虫肠道纤维素降解菌的分离鉴定及产酶条件的优化

为筛选云斑白条天牛[Batocera lineaolata(Chaevroat)]幼虫肠道中高效纤维素降解菌,实现纤维素的高效利用,以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,并利用刚果红平板染色法初筛、纤维素酶活测定复筛,从云斑白条天牛幼虫肠道中分离产纤维素酶菌株;采用形态学观察和16S rDNA基因序列同源性分析方法对该菌株进行鉴定,单因素试验法对菌株的产酶条件进行优化。结果表明:从45株纤维素降解菌中通过刚果红染色获得2株高效产纤维素酶菌株A04、A07,鉴定分别为苍白杆菌属(Ochrobactrum)A04、拉乌尔菌属(Raoultella)A07。初步确定苍白杆菌属A04在温度32℃、初始pH=6、以酵母膏为氮源条件下滤纸酶(FPase)活力最大;拉乌尔菌属A07产纤维素酶在温度32℃、初始pH=7、以酒石酸铵为氮源条件下FPase活力最大。     

出芽短梗霉A5产胞外多糖发酵条件的优化及产物结构鉴定

基于筛选获得能够生产分子量较高且无色素的普鲁兰多糖酵母菌株,对其进行菌株鉴定、产多糖发酵条件优化和多糖产物鉴定,旨在为工业上普鲁兰多糖发酵提供新的菌株来源。以YPD固体培养基为筛选培养基,氯霉素为筛选压力,曲利苯蓝为筛选指示剂;通过形态学,ITS间隔序列分析对筛选出的A5菌株进行鉴定。采用单因子优化A5菌株的最佳发酵条件;利用普鲁兰酶酶解并结合薄层层析法、红外光谱以及凝胶渗透色谱进行结构鉴定和分子量的测定。A5菌株鉴定为出芽短梗霉属,并被命名为出芽短梗霉A5。最优的发酵条件8%(w/v)麦芽糖,1%(w/v)酵母粉,2%(w/v)蛋白胨,0.5%(w/v)K_2HPO_4,0.06%(w/v)(NH_4)_2SO_4,0.03%(w/v)CaCl_2,pH6,7%(v/v)接种量;经过结构鉴定得知:该菌株的胞外产物是普鲁兰多糖,分子量为63.84 kDa。由此获得了一株生产普鲁兰多糖的出芽短梗霉菌株A5,产物无色素且分子量较高。经过初步的发酵条件优化,在最佳发酵条件下发酵培养后,获得普鲁兰多糖的产量为22.9 g/L。综合上述结果可知,菌株A5能够作为工业上生产普鲁兰多糖的重要候选菌株。     

产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及产酶条件的优化

采集新疆吐鲁番地区土样,从中分离筛选1株产纤维素酶菌株C-8;经形态观察、生理生化及16S rRNA序列分析,初步鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。该菌株所产纤维素酶的最适合作用pH和温度分别为9.0、40℃,且具有良好的pH稳定性和温度稳定性。为了提高C-8菌株产纤维素酶能力,利用响应面法对其发酵产酶条件进行优化。采用Plackett-Burman设计筛选出影响其产酶条件的3个主效应因素,最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,利用Box-Behnken响应面分析法优化发酵产酶条件。结果表明,起始pH、CMC-Na%和培养温度为主要影响因素。通过三因素三水平的响应面分析得到最优条件为起始pH8.0、CMCNa%2.5%、培养温度28℃。在此条件下纤维素酶活可达193.89 U/mL,与优化前相比,酶活提高2.35倍。     

粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)纤维素酶液体发酵培养基的优化

粗糙脉孢菌是天然纤维素降解真菌,具有产纤维素酶能力,国内外对其纤维素降解机理和发酵产酶有一定的研究,但对其产酶的条件优化研究得不多,其产酶潜力需要进一步挖掘。以粗糙脉孢菌基因组测序菌株FGSC 2489为对象,采用响应面分析法对Neurospora crassa摇瓶发酵产纤维素酶进行培养基优化。采用Plackett-Burman(PB)实验设计考察发酵培养基中关键参数对产酶条件的影响,进而采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并结合中心组合实验(central composite design,CCD)和响应面分析法对两个显著因素进行分析。PB实验结果显示:Peptone、Yeast extract对产纤维素酶有显著影响。通过响应面分析得到一元二次方程,对方程求解得到Peptone 7.27g/L、Yeast extract 5.51g/L。采用该优化培养基,最大纤维素酶活可达1.27FPU/ml,较优化前提高了2.03倍;CMC酶活14.15IU/ml,比优化前提高1.88倍;木聚糖酶活24.13IU/ml,比优化前提高1.86倍;葡萄糖苷酶酶活1.22IU/ml比优化前提高2.08倍。     

柚子皮黑曲霉的分离鉴定及产酶特性研究

对柚子皮上自然生长的黑曲霉进行分离鉴定,并探讨其产酶特性。以平板稀释法从柚子皮上分离出一株霉菌菌株,通过观察其形态特征和培养特征,对照《真菌鉴定手册》判定该菌株的种属;采用鉴定培养基法对其产酶特性进行分析。根据柚子皮的成分特性,以干柚子皮为主要原料,该菌为生产菌株,采用固态发酵法探究培养基的成分、柚子皮含量、培养基初始含水量及发酵时间4个因素对纤维素酶活力的影响。结果表明,该菌株为黑曲霉(Aspergillus nige),可产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶;固态发酵培养基中添加柚子皮12g,麸皮0.5 g和(NH_4)_2SO_40.5 g,培养基初始含水量保持在68.5 mL/100 g,培养时间控制在60 h左右时纤维素酶产量较高。     

纤维素降解真菌A25-2的分离、鉴定及其产纤维素酶的酶学特性

本研究以Avicel-刚果红选择培养基为初筛培养基,从云南哀牢山国家级自然保护区和广西猫儿山国家级自然保护区的土壤样品中分离筛选得到4200株真菌,从中筛选出透明圈与菌落直径比较大、透明程度较为清晰的12个菌株。通过液体培养发酵,测定其上清液中的羧甲基纤维素酶活力、滤纸酶活力和Avicel酶活力,最终筛选出一株产该三种酶且其活力均最高的真菌菌株A25-2。通过对菌株A25-2形态学观察和其内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列同源性比对分析,将菌株A25-2鉴定为哈茨木霉(Hypocrea lixii)。酶活测定结果表明菌株A25-2产纤维素酶的酶活力较高,在最适作用pH4.5和最适作用温度55℃下,其羧甲基纤维素酶活力为2.26IU/mL,滤纸酶活力为0.58IU/mL,Avicel酶活力为0.39IU/mL。薄层层析实验表明A25-2具有完整的纤维素酶系统。因此,真菌A25-2可作为饲料加工等生产和纤维素酶相关研究的备选菌株。     

多元混菌发酵对纤维素酶活性的影响

研究了两种曲霉(UF2和UA8)二元混菌体系和两种曲霉与1种酵母菌组成的三元混菌体系混合发酵对纤维素酶系三种酶组分活性的影响。结果表明：两种霉菌按一定比例接种进行混合发酵时三种纤维素酶组分的活性较单菌发酵大幅度提高,滤纸酶(FPA)、微晶纤维素酶(AVI)和羧甲基纤维素酶(CMC)活性分别较UA8单菌发酵提高2.2％～51.1％、20．7％～332．6％和29．4％～299．6％;向由两种霉菌组成的二元混菌发酵体系中接入酵母菌可显著降低3种纤维素酶组分的活性;三菌混合发酵能使纤维素酶3组分的产酶高峰出现时间较双菌混合发酵滞后约24h,但三菌与双菌混合发酵3种纤维素酶组分的酶活峰值无明显差异;双菌混合发酵有利于缩短纤维素酶生产发酵周期。     

黑胸散白蚁肠道具内切葡聚糖酶活性共生菌的筛选、鉴定及产酶条件的优化

目的 从黑胸散白蚁肠道内筛选获得具有降解纤维素性能的菌株,并对菌株最佳产酶条件进行优化.方法 采用筛选性培养基进行筛选,通过培养性状、显微观察及16S rDNA部分片段同源性分析进行菌种鉴定,利用正交试验优化该菌株的最佳产酶培养基配方以及单因子试验优化产酶培养条件.结果 通过鉴定,获得的菌株属柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.B03),最适产酶的碳氮源为CMC-Na和蛋白胨.该菌株最佳产酶培养基的配方为CMC-Na5.0 g/L、蛋白胨5.0 g/L、NH4Cl 0.6 g/L、KH2P04 0.9 g/L、MgSO4 0.9 g/L;最佳产酶培养条件为起始pH 5.0,温度35℃,装液量20～ 30 mL/150 mL.结论 经过优化,可将该菌株产生的纤维素酶酶活力从0.184 U/mL提高到0.311 U/mL,该研究结果对纤维素酶的工业开发具有一定的指导意义.     

一株产纤维素酶菌株的分离、鉴定及产酶特性

【目的】筛选并鉴定一株产纤维素酶的菌株,初步探究该菌的产酶特性,为综合利用纤维素筛选菌源。【方法】在常温条件下,采用滤纸培养基对菌种富集,采用CMC-Na初筛纤维素降解菌,采用LB培养基分离纯化菌株,经形态学、生理生化特征试验、16S r RNA基因序列测定等分析筛选菌株的系统分类地位。单因素试验确定培养时间、培养温度、初始p H及Na Cl浓度对筛选菌株产酶活力的影响。【结果】从腐烂的玉米秸秆中分离出一株在常温下产纤维素酶细菌KZ-2,根据菌落形态特征、生理生化特征鉴定以及16S r RNA基因序列分析,初步鉴定KZ-2为肠杆菌(Enterobacter sp.),为潜在新种。产酶条件实验显示:该菌使用产酶发酵培养基120 h产酶量达到最大值,在25–35°C、初始p H 4.5–5.5、Na Cl浓度1.0%–2.0%范围内为最佳产酶条件,在最适条件下酶活可达80.93 U/m L。该菌株所产纤维素酶最适反应p H为7.0,最适反应温度为50°C。【结论】KZ-2是一株具有降解纤维素能力的细菌,在常温下即可分泌纤维素酶,并且该菌株为潜在新种,具有潜在的开发价值。     

不同产纤维素酶菌种特定底物培养产酶活力比较

纤维素酶是由几种不同酶组成的复合酶系,由于酶催化反应底物的复杂性,从不同霉菌和不同底物发酵分离得到的纤维素酶组分和酶活力有着很大差别.本论文的主要目的主要是针对不同底物和不同霉菌进行产纤维素酶活力比较评价.实验选用CGMCC3.3002 和CICC13048 两种菌,使用液体发酵法在微晶纤维素和糠醛渣两种底物上进行产酶培养,在特定的时间测定其产的纤维素酶的纤维二糖酶活力、内切葡聚糖酶活力、外切葡聚糖酶活力以及滤纸酶活.产滤纸酶活比较高的菌株CGMCC3.3002,以糠醛渣为特定底物的滤纸酶活要高于微晶纤维素特定底物,且CGMCC3.3002 在微晶纤维素和糠醛渣底物的酶活力差异较大,该菌株可通过紫外诱变使其酶活力更高,有望用于糠醛渣生产燃料乙醇的过程中.     

甘草药渣降解菌的筛选及其产酶工艺研究

筛选能够有效降解甘草药渣的菌株,优化菌株的纤维素酶生产工艺。从腐烂的甘草及土壤中筛选甘草药渣降解菌,结合形态学观察及18S r DNA测序确定菌株的分类地位;考察了不同因素对菌株发酵的影响;采用L9(34)正交分析法确定菌株最佳产酶条件;利用菌株生产的纤维素酶对甘草药渣进行酶解研究。确定分离菌株为Penicillium oxalicum,命名为草酸青霉G2。正交分析结果表明,药渣含量、发酵时间对G2的发酵有显著影响(P0.05,P0.05);在最佳产酶工艺条件下,测得G2滤纸酶活力3.43 U/m L、内切酶活力16.89 U/m Lu;甘草药渣的酶解结果表明,G2生产的纤维素酶(G2酶)对甘草药渣的酶解效率优于商品酶。此外,甘草药渣经酶解以后,甘草总黄酮提取率明显升高。对甘草药渣降解菌的筛选以及对菌株的产酶工艺研究,旨在为合理利用甘草药渣以及生产成本低廉、性能优良的纤维素酶奠定基础。     

海洋产纤维素酶草螺菌的筛选及产酶条件优化

采用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基和刚果红染色法,从大连黑石礁海域潮间带沙泥的混合水样中筛选出1株产纤维素酶的海洋杆菌。进行了形态学与生理生化鉴定和16S rDNA鉴定及构建系统发育进化树,鉴定结果证明,该菌株属于草螺菌(Herbaspirillum huttiense)。单因素实验表明,最优产酶条件为pH 8.5、接种量≥5%、CMC-Na为碳源,蛋白胨为氮源。在单因素实验基础上,选取影响纤维素酶活力较大的3个因素pH、CMC-Na和蛋白胨,利用正交试验优化草螺菌产纤维素酶的最佳条件为pH 8.0、CMC-Na 1.5 g、蛋白胨1.5 g,优化后酶活力提高为10.498 U/mL。筛选的海洋草螺菌,为大连海域首次发现,具有重要的研究意义。