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。     

补料工艺对两株法夫酵母菌株产虾青素的影响

【目的】考察不同补料工艺对法夫酵母菌株生长和虾青素合成的影响。【方法】对法夫酵母JMU-VDL668和JMU-MVP14菌株在7 L罐中进行分批及分批补料培养; 同时, 测定发酵过程中生物量、虾青素和葡萄糖含量的变化。【结果】采用恒DO补料, 法夫酵母JMU-VDL668菌株获得的生物量最大(64.6 g/L), 是分批培养的2.2倍; 采用恒pH补料发酵, 虾青素的产量最高(20.6 mg/L), 是分批培养的1.5倍。与JMU-VDL668菌株不同, 虾青素高产菌株JMU-MVP14菌株采用恒pH补料, 获得生物量最大(48.5 g/L), 但虾青素产量大大降低(仅17.5 mg/L); 采用脉冲补料, 虾青素产量最高, 达到414.1 mg/L, 与分批发酵相比提高了200.2%; 采用恒DO补料, 生物量(38.5 g/L)和虾青素产量(403.2?mg/L)增加显著, 与分批发酵相比分别提高了133.1%和192.3%。【结论】不同补料工艺对法夫酵母菌株生产虾青素影响很大。其中, 采用恒pH补料工艺, 法夫酵母JMU-VDL668菌株可以获得最高的虾青素产量, 而采用脉冲补料工艺, 最适于法夫酵母JMU-MVP14菌株发酵生产虾青素。     

实时定量PCR构建法夫酵母内参基因β-actin、 gpd、18S rRNA标准品质粒和标准曲线

为建立检测法夫酵母JMU-MVP14中虾青素合成相关基因在不同生长时期表达水平的实时定量PCR方法,构建法夫酵母JMU-MVP14的管家基因β-actin、gpd、18S rRNA的标准质粒,进行实时定量PCR,制作标准曲线及回归方程.β-actin基因标准曲线相关系数（R2）=0.9956,扩增效率（E） =96.93％;gpd基因标准曲线相关系数（R2） =0.9901,扩增效率（E） =93.78％;18S rRNA基因标准曲线相关系数（R2） =0.9981,扩增效率（E）=98.76％.3个基因片段的熔解曲线均呈单峰;扩增曲线呈典型的S型动力学曲线,指数期和平台期明显,为理想的熔解曲线和扩增曲线.用geNorm软件对三个管家基因的稳定性进行分析,三个基因的稳定性排序为β-actin＞ 18S rRNA＞ gpd,故β-actin和18S rRNA较适合作为研究法夫酵母JMU-MVP14定量实验的内参基因.     

基因工程菌产类胡萝卜素的研究进展

从类胡萝卜素的合成机理,类胡萝卜素代谢酶的基因,类胡萝卜素分子育种及微生物类胡萝卜素代谢等方面概述了用基因工程菌产类胡萝卜素的研究进展。     

一株产琼胶酶细菌的分离、鉴定及其琼胶酶基本性质

【目的】分离海洋来源的琼胶酶产生菌,对其进行分类鉴定,并研究其所产琼胶酶的基本酶学性质,为琼胶酶的应用研究及开发利用奠定基础。【方法】通过以琼脂为唯一碳源的选择培养基分离产琼胶酶的菌株;利用16S rRNA基因序列分析、表型和生理生化特征对菌株进行鉴定;通过DNS-还原糖法测定琼胶酶活性;利用显色底物法测定琼胶酶的类型;对菌株所产琼胶酶粗酶的酶学性质进行初步研究。【结果】分离到一株产琼胶酶的菌株NTa,16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.);该菌株主要产胞外琼胶酶,可分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶;琼胶酶粗酶的最适反应温度和pH分别为40℃和7.0,并且琼胶酶在温度低于30℃,pH为7.0-9.0时稳定;Ca2+对琼胶酶粗酶具有促进作用,Ag+、Fe2+、Ba2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+和Fe3+均可不同程度地抑制酶的活性;EDTA对琼胶酶粗酶活性具有抑制作用;琼胶酶粗酶对检测的抑制剂、去垢剂及变性剂有较好的抗性。【结论】海洋细菌Stenotrophomonas sp.NTa是一种新型的产琼胶酶菌株,可同时分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶,具有潜在开发利用价值。     

毕赤酵母发酵产S-腺苷蛋氨酸的甘油-甲醇混合流加策略

在毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸(SAM)的诱导阶段,以不同甘油-甲醇比例的甘油-甲醇混合培养基进行诱导培养,结果表明以10%(w/v)甘油含量的甘油-甲醇混合培养基进行诱导培养时最有利于SAM的表达,SAM产量达6.09 g/L,比0%甘油含量条件下的SAM产量提高了20.4%。对诱导方式进行优化,先以100%甲醇诱导24 h,然后再连续流加10%(w/v)甘油含量的甘油-甲醇混合培养基,SAM产量可达7.94 g/L,在此基础上,进一步改进诱导方式,SAM产量得到进一步的提高,达到9.80 g/L。     

一株甲基对硫磷降解菌——米曲霉JMUPMD-2的分离与鉴定

对一株新分离的、能以甲基对硫磷为唯一磷源生长的菌株——JMUPMD-2利用形态观察和rDNA ITS序列分析对JMUPMD-2进行鉴定; 用气相色谱法检测培养过程中甲基对硫磷浓度的变化, 确定甲基对硫磷降解速率。该菌株的rDNA ITS序列与米曲霉 (Aspergillus oryzae)的同源性为99%, 菌落形态和显微形态都与米曲霉特征相符, 因此鉴定为米曲霉; 以350 μg/L甲基对硫磷为唯一磷源和350 μg/L甲基对硫磷及1 g/L K2HPO4组成的混合磷源分别培养该菌株, 200 h后的分解量分别为189 μg/L及28 μg/L。该菌株的胞内提取液具有明显的甲基对硫磷降解酶活性。     

一株棘孢曲霉的鉴定及其柚苷酶合成规律

【目的】对一株新分离的柚苷酶产生菌株JMUdb058进行鉴定,并研究该菌株柚苷酶合成的基本规律。【方法】利用形态观察、28S rDNA序列分析对JMUdb058进行鉴定;通过反相高效液相色谱测定JMUdb058粗酶液对柚皮苷的水解作用,鉴定其柚苷酶活性;分别用11种碳源和6种氮源进行摇瓶发酵,研究碳源、氮源对该菌株分泌柚苷酶的影响;在固态和液态条件下分别进行发酵,测定该菌株合成柚苷酶的能力。【结果】菌株JMUdb058的菌落形态和显微形态符合曲霉属黑色组的典型形态特征,其28S rDNA序列与棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)的相似度达100%;用液态和固态两种发酵方法制得的粗酶液均可将标准溶液中的柚皮苷水解产生普鲁宁和柚皮素,还可有效地水解琯溪蜜柚汁中的柚皮苷;用橘皮苷、柚皮苷、芸香苷和鼠李糖为碳源,胰蛋白胨和豆饼粉等有机物为氮源时可分泌柚苷酶;该菌种在固态发酵中表现出很强的柚苷酶发酵能力,用HPLC法测定的α-L-鼠李糖苷酶和柚苷酶活力分别达到5903和1939 U/gds,用Davis法测定的柚苷酶活力达到72232 U/gds。【结论】本研究首次发现棘孢曲霉能够分泌柚苷酶,含鼠李糖基团的物质可作为其产柚苷酶的诱导物。棘孢曲霉JMUdb058固态发酵产柚苷酶的能力突出,是一种高产柚苷酶的微生物新资源。     

1株枯草芽胞杆菌的鉴定及其弹性蛋白酶结构研究

鉴定弹性蛋白酶产生菌株EL32,确定该酶的基本结构。采用分子生物学、形态学及生理生化性质对菌株EL32进行鉴定;用硫酸铵沉淀、离子交换层析和分子筛层析纯化酶蛋白;借助肽指纹图谱及酶基因克隆技术研究该酶的一级结构;利用同源建模的方法研究该酶的空间结构。菌株EL32的16S rDNA与枯草芽胞杆菌16S rDNA的同源性达到99%,其菌落呈乳白色,其细胞革兰染色阳性,具有芽胞;发酵葡萄糖试验产酸不产气,明胶水解试验呈阳性,能够水解淀粉,V-P反应呈阳性,鉴定为枯草芽胞杆菌。从菌株BL32发酵液中纯化得到了弹性蛋白酶,SDS-PAGE分析显示其分子量为31 ku。用LTQ-MS测定肽指纹图谱表明该弹性蛋白酶是枯草芽胞杆菌蛋白酶subtilisin,该酶的基因和蛋白质序列与枯草芽胞杆菌蛋白酶subtilisin的同源性都高达99%。菌株EL32弹性蛋白酶的三维结构含有6个α-螺旋,7个扭曲的平行β-折叠以及2个反平行的β-折叠,His、Asp和Ser是其活性中心的关键基团。鉴定了1株产弹性蛋白酶的枯草芽胞杆菌,确定了其弹性蛋白酶是蛋白酶subtilisin,为该枯草芽胞杆菌蛋白酶的应用提供了基础。     

利用亚硝酸钠选育法夫酵母虾青素高产菌株

以亚硝酸钠作为筛选剂选择性分离法夫酵母虾青素高产菌株。实验研究表明,在亚硝酸钠存在的情况下,法夫酵母的生长和虾青素合成量均会减少;当亚硝酸钠浓度为5000μmol/L时,法夫酵母的致死率为100%。挑取200株经过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变后的法夫酵母,以5000μmol/L的亚硝酸钠为筛选剂摇瓶发酵后测得虾青素体积产率为正突变的菌株有87株,正突变率为43.5%。挑取其中8株进行复筛,编号为N030的菌株比出发菌株的虾青素体积产率和细胞产率分别提高了39.3%和89.3%。结果说明,亚硝酸钠可作为法夫酵母虾青素高产菌株的筛选剂,用于提高菌种的筛选效率。