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。     

定向进化提高嗜热拟青霉J18耐热β-1,3-1,4-葡聚糖酶在酸性条件下的催化能力

应用定向进化技术提高了嗜热拟青霉Paecilomyces thermophila J18耐热β-1,3-1,4-葡聚糖酶(PtLic16A)在酸性条件下的催化能力.结合易错PCR和DNA改组的方法,构建了β-葡聚糖酶的突变体文库;利用刚果红染色法建立了阳性克隆的高通量筛选体系.筛选得到的突变酶PtLic 16AM1的反应最适pH由7.0变化至5.5,且保持了原有的耐热性和比酶活.突变酶的DNA序列中有4个点位发生突变,引发了4处氨基酸替换,分别是T58S、Y110N、G195E和D221G.结构模拟结果显示,发生突变的4个氨基酸位点中,Y110N位置靠近酶活性中心,而T58S、G195E和D221G则离酶活性中心较远,其中T58S、G195E可能对酶最适pH的变化起到了关键作用.     

膜荚黄芪种子中2种几丁质酶的分离纯化及活性测定

运用传统的层析技术对膜荚黄芪种子中两种几丁质酶进行分离纯化,并对分离纯化中各个步骤得到的蛋白进行了活性研究.结果表明:(1)粗提液的硫酸铵沉淀经再生几丁质亲和柱和凝胶过滤层析Sephadex G-75得到几丁质酶A.(2)粗提液的硫酸铵沉淀经离子交换色谱DE-52、CM、凝胶过滤层析Sephadex G-75得到几丁质酶B.(3)几丁质酶A、B的比活性分别为35.6 U/mg和4.1 U/mg.(4)从膜荚黄芪种子中分离纯化的几丁质酶A和B均为糖蛋白,含糖量分别为6.1%和5.8%.(5) SDS-PAGE显示,几丁质酶A、B的分子量分别为35.5 ku、39.6 ku;凝胶过滤层析测定几丁质酶A、B的分子量分别为36.9 ku、40.8 ku;表明几丁质酶A、B均为单亚基蛋白.     

嗜热拟青霉固体发酵产木聚糖酶的纯化和性质

研究一株新的嗜热拟青霉J18的固体发酵产木聚糖酶的纯化和性质。固体发酵的粗酶液经硫酸铵沉淀、凝胶过滤层析和离子交换层析得到了一种分子量约为26 kDa的电泳纯木聚糖酶,酶活力回收率为33.5%,纯化了5.27倍。该木聚糖酶具有很好的温度和pH稳定性,在pH7.0~pH 9.0下,60℃处理24 h,酶活力能保存80%以上。该酶水解玉米芯木聚糖生成以木二糖、木三糖和木四糖为主的低聚木糖,薄层层析分析表明不含木糖,适合生产低聚木糖。     

极端耐热木聚糖酶基因在大肠杆菌和毕赤酵母中的高效表达

以海栖热袍菌 (Thermotoga maritima) MSB8菌株基因组DNA为模板,通过PCR扩增出木聚糖酶（XylanaseB）基因, 将此基因克隆至大肠杆菌表达载体pET_28a（+）和毕赤酵母表达载体pPIC9K,并分别转化大肠杆菌 BL21和毕赤酵母GS115。该木聚糖酶在大肠杆菌细胞中表达量高, 但不能分泌; 而在毕赤酵母细胞的表达产物可分泌至胞外。酶学性质分析表明,此酶分子量约为40kD,其最适反应温度为90℃, 最适反应pH值为6.65,且在碱性条件下稳定,具有重要的工业应用前景。     

樟绒枝霉(Malbranchea cinnamomea)固体发酵产木聚糖酶的发酵条件优化

[目的] 研究樟绒枝霉(Malbranchea cinnamomea) CAU521利用农业废弃物固体发酵产木聚糖酶的发酵条件.[方法]采用单因素试验法优化影响菌株产酶的各个条件,包括碳源种类、氮源种类、初始pH、初始水分含量、培养温度及发酵时间共6个因素.[结果]获得的最佳产酶条件为:稻草为发酵碳源、2％(W/W)的酵母提取物为氮源、初始pH 7.0、初始水分含量80％和发酵温度45℃.在此条件下发酵6d后木聚糖酶的酶活力达到13 120 U/g干基碳源.[结论]樟绒枝霉固体发酵产木聚糖酶的产酶水平高,生产成本低,具有潜在的工业化应用前景.     

利用农业废弃物生产嗜热真菌（T．1anuginosus）耐热木聚糖酶的固体发酵研究

研究了嗜热真菌(Thermomyces lanuginosus CBS288．54-M18)生产木聚糖酶的碳氮源组成、料水比、培养基初始pH值、发酵温度及接种量等的影响。结果表明,以麦麸和玉米芯粉(8：2)作为复合碳源,酵母膏和胰蛋白胨(1：1)作为复合氮源时,菌株所产的木聚糖酶量相比未优化碳氮源的培养基提高幅度高达200％。其最佳产酶的料水比为1：3,培养基初始pH7．0为最适。菌株在50℃条件下发酵5d,能够得到活力高达15023U／g干基碳源的木聚糖酶制剂,且该酶制剂不合纤维素酶和蛋白酶活性。     

利用农业废弃物生产嗜热真菌(T.lanuginosus)耐热木聚糖酶的固体发酵研究

研究了嗜热真菌(Thermomyces lanuginosus CBS288.54-M18)生产木聚糖酶的碳氮源组成、料水比、培养基初始pH值、发酵温度及接种量等的影响.结果表明,以麦麸和玉米芯粉(8:2)作为复合碳源,酵母膏和胰蛋白胨(1:1)作为复合氮源时,菌株所产的木聚糖酶量相比未优化碳氮源的培养基提高幅度高达200%.其最佳产酶的料水比为1:3,培养基初始pH 7.0为最适.菌株在50℃条件下发酵5 d,能够得到活力高达15023 U/g干基碳源的木聚糖酶制剂,且该酶制剂不合纤维素酶和蛋白酶活性.     

毛壳霉CQ31的鉴定及固体发酵产木聚糖酶条件的优化

从土壤中筛选出一株产木聚糖酶的真菌CQ31, 经鉴定后命名为毛壳霉CQ31。该菌能够利用几种农业废弃物固体发酵高产木聚糖酶, 玉米杆为最佳碳源。单因素优化试验表明: 以玉米杆为碳源, 胰蛋白胨为氮源, 初始水分含量80%, 初始pH值9.0为最佳产酶条件。在优化后的条件下培养7 d产木聚糖酶水平高达4897 U/g干基碳源, 此时甘露聚糖酶酶活达803 U/g干基碳源。因此, 毛壳霉CQ31固体发酵产木聚糖酶和甘露聚糖酶具有一定的工业化应用前景。     

耐热木聚糖酶研究进展

β1,4内切木聚糖酶(EC.3218)能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖,因此是木聚糖降解酶系中最关键的酶。木聚糖酶具有很大的工业应用潜力和价值,由于许多工业应用木聚糖酶的单元操作都是在高温下进行的,寻求耐热木聚糖酶作为催化剂是非常重要的。重点介绍了耐热木聚糖酶的特性、分泌表达和结构区域的研究进展。