黑曲霉原生质体诱变选育果胶酶高产菌株

通过UV和NTG诱变筛选获得了2株高产果胶酶突变株。以果胶酶产生菌黑曲霉EIM6为诱变材料,采用1．5％的溶壁酶和1．5％的纤维素酶处理其对教生长期菌丝体2h获得高质量的原生质体。采用UV25S或50μg／mL NTG诱变30min,构建原生质体突变库,经刚果红果胶平板筛选获得果胶酶突变株,通过液体深层培养复筛获得高产突变株EIM6-U11、EIM6-N5,酶活力分别从46598．08、46598．08U／mL提高至68596．57、68879．56U／mL,分别提高了47．21％、47．82％。连续8次传代经发酵测酶活力表明高产突变株EIM6-U11、EIM6-N5具有较高的遗传稳定性。     

黑曲霉a-鼠李糖苷酶高产菌株的选育

本文首次报道利用Davis方法制备的透明圈法筛选α-鼠李糖苷酶高产菌株。用甲基磺酸乙酯对出芽8 h的黑曲霉孢子进行诱变处理, 用透明圈法初筛出的菌株中, 产量提高40%以上的突变菌株占11%; 用摇瓶培养对初筛出的菌株进行两轮复筛α-鼠李糖苷酶高产突变株T-226, 摇瓶培养α-鼠李糖苷酶活达373.4 U/mL, 比出发菌株提高了22.7%。对该高产突变株进行5 L罐发酵实验, 发酵84 h测得α-鼠李糖苷酶活为631.9 U/mL。用新建立的方法选育高产α-鼠李糖苷酶的高产菌株, 不仅具有较高的筛选效率, 还具有良好的准确性。     

碱性果胶酶高产菌株的构建和高密度发酵

碱性果胶酶可用于苎麻脱胶和棉织物前处理的精练工艺,与传统的高温碱煮相比,具有保护纤维、降低能耗和化学污染的优势,因此获得高表达的碱性果胶酶基因工程菌,低成本生产碱性果胶酶对于纺织工业节能减排具有重要的意义。前期研究工作已经将来源于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168的碱性果胶酶基因pel经过密码子优化后在毕赤酵母Pichia pastoris GS115中成功表达。本研究为了提高其表达量,首先利用启动子和信号肽都优化的载体pHBM905BDM进行表达,摇瓶酶活从68 U/mL增加到100 U/mL,qPCR检测转录水平提高了27%。再利用果胶底物平板筛选水解圈大的转化子进行摇瓶发酵获得菌株GS115-pHBM905BDM-pels4,摇瓶酶活为536 U/mL。随后构建重组质粒pPIC9K-pels,电转化菌株GS115-pHBM905BDM-pels4,利用抗生素G418平板进行筛选,在含4 mg/mL的G418抗性平板上得到菌株GS115-pHBM905BDM-pPIC9K-pels1,摇瓶酶活为770 U/mL,qPCR测定含7个拷贝目的基因。最后将该菌株在5 L的发酵罐中进行高密度发酵,果胶酶酶活提高至2 271 U/mL。该碱性果胶酶酶活已达到目前酵母表达的最高水平,说明其具有很好的应用于纺织工业的潜力。     

一株脂肪酶产生菌的筛选及产酶条件优化研究

通过利用溴甲酚紫显色培养基初筛和酶活测定法复筛得到产脂肪酶的一株细菌HP2,经形态学观察和生理生化测定初步鉴定该菌株为不动杆菌属。并对该菌株的摇床培养产酶条件进行了初步研究,采用正交试验对HP2菌株发酵产脂肪酶的条件进行了优化,得到最佳发酵条件为初始pH为7.7,培养温度为35℃,接种量(V/V)为1.5%,发酵周期为48 h,酶活力达到129.7 U/mL。     

β-葡聚糖酶和木聚糖酶高产菌株的选育及在小麦加工中的应用

以Aspergillus nigerJ5为出发菌株,经Co60γ-射线诱变,筛选到一株β-葡聚糖酶和木聚糖酶活力都较出发菌株高的突变株A-25,其产β-葡聚糖酶和木聚糖酶的合适发酵条件为:大麦粉4%、玉米浆2.5%、NaNO30.4%、Na2HPO40.1%、MgSO4.7H2O0.03%、FeSO4.7H2O0.01%、CaCO30.5%、吐温-800.25%,初始pH6.7,300mL三角瓶的装液量为50mL,在此条件下培养84h,β-葡聚糖酶活力达到1203.9I U/mL,较出发菌株提高35.9%,木聚糖酶活力达到395.2I U/mL,较出发菌株提高27.8%。突变株粗酶液降解工业面粉非淀粉多糖的能力明显高于出发菌株。     

常压室温等离子体(ARTP)诱变茂源链霉菌菌株

采用常压室温等离子体（ARTP）诱变技术处理茂源链霉菌（Streptoverticillium mobaraense）菌株HS47的孢子,选育微生物谷氨酰胺转胺酶（MTG）高产菌株。菌株的致死率强度和正突变率高低结果表明,在电源功率为120W,处理距离2mm,工作气流量10slpm时,等离子体氦气对茂源链霉菌HS47孢子的最佳处理时间为30s。将诱变后的孢子液稀释涂布后,利用96孔板高通量筛选方法对单菌落进行初筛,选出高产的突变株进行两轮试管复筛,筛选过程中保持对菌株的分离纯化,最终获得一株高产菌株M-8,其MTG酶活由2.8U/ml提高到5.1U/ml,较出发菌株HS47提高了82%。该菌株的摇瓶发酵实验证明,其酶活的提高是单位菌株分泌的MTG有所增加的结果。经过8次传代,证实该菌株具有良好的遗传稳定性。这为谷氨酰胺转胺酶的工业化生产提供了菌种支持和理论支持。     

产果胶酶菌株的筛选

从不同来源的生物样品中分离到产果胶酶菌株,采用刚果红染色法和十六烷基三甲基溴化铵沉淀法进行初筛,通过摇瓶发酵试验进行复筛,最终获得2株果胶酶活力较高的细菌G16和G25,其酶活力分别达到6．37万U／mL和6．84万U／mL。     

大气压辉光放电低温等离子体诱变选育谷氨酰胺转胺酶高产菌株

以茂源链轮丝菌(Streptoverticillium mobaraense)03-10为出发菌株,采用一种新型的裸露电极大气压辉光放电的冷等离子体技术对链霉菌孢子进行诱变。根据双层平板法菌落显色及诱变处理后菌落形态差异快速筛选谷氨酰胺转胺酶高产突变株。突变率、正突变率分别达到42.8%和20.6%。最后复筛选育出具有较好遗传稳定性和形态稳定性的高产突变株G2-1,酶活达到2.73U/mL,比出发菌株提高了82%。     

茶树内生真菌CSN-4产漆酶培养基及培养条件研究

从茶树内生真菌筛选产漆酶的菌株,分析不同营养因素和培养条件对菌株漆酶酶活力的影响。采用6种显色底物的平板初筛和酶活测定的复筛方法,从15株茶树内生真菌菌株中筛选获得1株产漆酶酶活较高的菌株CSN 4。单因素分析结果显示,液态发酵条件下菌株CSN-4适宜的主要培养基成分是麸皮和蛋白胨;菌株CSN-4分别在麸皮30 g/L、蛋白胨2.5 g/L、CuSO₄·5H₂O 0.015 g/L和茶水6 g/L时发酵产漆酶酶活最高。发酵条件试验结果表明,菌株CSN-4分别在接种量为6个菌饼（直径6 mm）、装液量60 mL/250 mL、pH 4.8、摇床转速120 r/min,培养温度为28 ℃时产漆酶酶活较高。在培养基中添加麸皮和茶水对菌株CSN-4产漆酶有明显的促进作用。经过培养基成分及培养条件优化后,菌株CSN 4产漆酶酶活显著升高,达到2 417 U/L。     

产弹性蛋白酶菌种的筛选及发酵条件优化研究

从合肥肉联厂附近的土壤和污水中分离得到19株产弹性蛋白酶菌株,初步鉴定该菌株属于假单胞菌属.经过发酵复筛有三株产酶能力超过15u/mL.实验对菌株最佳产酶发酵条件进行了优化2%干酪素、0.5%葡萄糖、0.4%酵母膏、0.2% K2HPO4、0.01% MgSO4·7H2O;起始pH值7.0;最适发酵温度为30℃;装液量为25mL/250mL;该菌株在28h左右产弹性蛋白酶的量达18u/mL.     

里氏木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶及其水解特性

研究了利用里氏木霉和黑曲霉混合培养产纤维素酶,以黑曲霉孢子悬浮液的不同活化浓度及不同的活化时间来寻找2个菌种发挥最大协同作用的结合点以及所产纤维素酶的水解特性。以里氏木霉单一培养和黑曲霉单一培养为参照进行对比研究。底物为农林废弃物之一的玉米秸秆,经过蒸气爆破预处理后,用作产酶C源。结果表明:黑曲霉孢子悬浮液活化浓度为10个/mL,活化时间为12 h时,滤纸酶比酶活最高,达3.32 U/mL,高于里氏木霉单一培养的2.25 U/mL,β-葡萄糖苷酶比酶活达1.32 U/mL,高于里氏木霉单一培养的0.57 U/mL。为进一步验证混合菌产纤维素酶的水解效果,利用混合菌产纤维酶的酶液及里氏木霉产纤维素酶的酶液进行酶水解实验,当酶用量为20 U/g绝干纤维素,底物质量浓度为100 g/L条件下水解48 h,混合菌所产酶液酶解得率达70.00%,高于里氏木霉所产酶液的酶解得率63.05%。实验表明里氏木霉与黑曲霉混合培养产酶是可行的,并优于单一菌种培养。     

烟梗为原料固态发酵生产果胶酶

以烟梗为主要原料,采用单因素和正交实验对筛选到的丝状菌JXY-17固态发酵产果胶酶的培养基进行了优化,正交实验结果表明,影响该菌株产果胶酶的因素依次为含水量(料水比)(A)＞(NH4)2SO4(B)＞KH2PO4(D)＞吐温-80(C),产酶培养基组成为A3B2C2D1,即固液比1∶1.5,(NH4)2SO4 5.0％,吐温-80 0.10％,KH2 PO40.20％.采用该固态发酵培养基,自然pH,接种量25 mL,装料量为50 g(干基)/1000 mL三角瓶,30℃恒温培养6d,产酶最高达8171.35U/g干曲,为初始酶活的3.8倍.提取酶液后的残余烟梗还可用于提取烟梗纤维类物质.残余烟梗的化学成分检测结果表明,与原始烟梗(或对照)相比,其果胶质降低了45％左右,残余烟梗固形物回收率约50％.     

N+注入选育黑曲霉益生菌及其突变菌株产酶条件的研究

以益生菌株黑曲霉AN01为材料,经N 多次诱变得突变益生菌株AN03。结果表明,出发益生菌株AN01酸性蛋白酶、纤维素酶和果胶酶的酶活分别由原来的71.6Ug、141.7Ug和264.8Ug相继提高到996.5Ug、940.4Ug和906.5Ug。突变益生菌株AN03经传5代培养,产酶特性稳定。试验还研究了变突变益生菌株AN03最佳产酶条件,培养基为每升含麸皮105g,玉米芯105g,豆粕105g,氯化铵16g,pH5.0。30℃培养4d。     

响应面法优化黑曲霉产果胶酶培养基中无机盐成分的研究

利用SAS软件中的二水平设计和响应面分析方法较系统地研究了发酵培养基中无机盐组分对黑曲霉(Aspergillus niger)JW-1菌株产果胶酶的影响.得到了在一定条件下果胶酶随无机盐组分的变化规律,并根据分析结果优化了产酶培养基.最终确定KH_2PO_4,FeSO_4·7H_2O,CaCl_2·2H_2O的最优浓度分别为0.85mg/mL,1.86mg/mL和2.52mg/mL,此时果胶酶活力可达5054.6U·g~(-1),为该菌株今后的研究和应用奠定了基础.     

响应面法优化黑曲霉产异淀粉酶的培养条件

在液态发酵条件下,采用单因素实验确定了Aspergillus niger PZ331产异淀粉酶的最适碳源和氮源,分别为蔗糖和硝酸铵。在上述基础上利用Plackett-Burman设计对影响产异淀粉酶的因素进行评价,并筛选出硝酸铵、接种量、培养温度3个主要因素;继而利用响应面设计优化了最佳硝酸铵浓度、接种量和培养温度。最终确定了最优培养条件为：蔗糖10 g/L,硝酸铵10 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,硫酸亚铁0.01 g/L,硫酸镁1 g/L,起始p H值4.2;接种量2%（孢子浓度为107cfu/m L）,30℃培养72 h,酶活达137.3μ/m L;比基础培养基的提高了1.71倍左右。     

原生质体紫外诱变选育竹红菌甲素高产菌株

采用原生质体紫外诱变技术选育竹红菌甲素高产菌株。结果表明:以竹黄菌Shiraia sp.S8为出发菌株,当使用混合酶系(5 mg/mL纤维素酶和10 mg/mL蜗牛酶)在30℃处理菌丝2 h,获得菌丝原生质体3.24×106个/mL。以竹黄菌原生质体在距离15 W紫外灯30 cm处照射诱导,获得诱变菌株C6。其竹红菌甲素产量达到28.1 mg/L,比原始出发菌株提高了53.7%,且遗传稳定,具有较高的医药与工业应用价值。     

Depolymerization of beta-chitin to mono- and disaccharides by the serum fraction from the para rubber tree, Hevea brasiliensis

The serum fraction of latex from Hevea brasiliensis, the para rubber tree, is known to contain an endo-chitinolytic enzyme, hevamine. Herein the activity of the rubber serum towards beta-chitin is investigated. The serum contained 6 mg/mL of protein and a chitinolytic activity of 18 mU permg of protein. The optimum ratio of enzyme to chitin was 0.22 mU/mg, and the optimum substrate concentration was 60 mg/mL. The optimum pH range was pH2-4, and the optimum temperature was 45 degrees C. At these conditions both (GlcNAc)2 and GlcNAc were produced in a molar ratio of approximately 2:1. The hydrolysis of 300 mg of chitin with 64 mU of the rubber serum for 8 days under the optimum conditions gave 39 mg of GlcNAc and 108 mg of (GlcNAc)2 as determined by HPLC. Mixing the rubber serum preparation with an Aspergillus niger pectinase preparation containing beta-N-acetylhexosaminidase can be used to produce almost exclusively the GlcNAc monomer in about 50% yield.     

啤酒糟固态发酵产β-葡萄糖苷酶的研究

利用啤酒糟为培养基对黑曲霉固态发酵产β-葡萄糖苷酶的工艺条件进行了优化和动力学研究。单因素试验表明,最适产酶温度、料液比和接种量分别为30℃、1∶5(啤酒糟∶水,g∶mL)和10%(mL/g);利用L9(34)正交试验优化反应条件,结果表明,在25℃,初始料水比为1:5,接种量10%的条件下,培养4d,β-葡萄糖苷酶的酶活可达10.85U/g。动力学研究表明,β-葡萄糖苷酶在96h进入产酶的高峰期,120h达到酶活最大值。     

Characterisation of pectin and optimization of pectinase enzyme from novel Streptomyces fumigatiscleroticus VIT-SP4 for drug delivery and concrete crack-healing applications: An eco-friendly approach

Pectinases are enzymes which are widely distributed in microbes that are present in pectin enriched sites. The agro-industrial residues can be utilized in the industrial scale for low-cost and efficient pectinase production in an eco-friendly approach. This study employs low-cost substrates (i.e. culinary fruit peels) for maximum pectinase production from novel Streptomyces fumigatiscleroticus VIT-SP4. The extraction and characterization of pectin from different fruit peels were investigated and pectinase activity was analyzed. The orange pectin gave maximum pectinase activity of about 45.93 (U/mL). Further, statistical optimization of process parameters was studied by using Taguchi method showed optimum values of pH-6, temperature −35 °C, orange pectin% − 2.5, incubation time- 48 h and RPM- 200 rpm and pectinase activity was found to be 98.65 (U/mL). The response surface methodology (RSM) was used for the optimization of media components which revealed that starch −1.17%, yeast extract-2%, and orange pectin% − 0.75% produces maximum pectinase of about 170.05 (U/mL). The drug-delivery study showed drug release was not observed at initial pH 3 after 4 h. The immediate drug release was noted at pH 6 caused due to disintegration of pectin by the pectinase activity. The self-healing of cracks by spray culture technique was investigated. The crack healing was observed up to 0.50 mm wide after 12 days. This confirms the ability of actinomycete spores to survive and they react to form calcite complex directly helps in crack healing process. This low-cost microbial pectinase can be used in drug delivery and concrete crack-healing applications sectors in future.