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。     

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。     

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。     

流式细胞术检测毕赤酵母发酵过程中胞内活性氧水平

以2′,7′-二氢二氯荧光黄双乙酸钠(DCFH-DA)和碘化丙锭(PI)为标记探针,通过DCFH-DA/PI双染色与PI单染色的对照,检测毕赤酵母胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的水平及其影响。研究发现发酵过程细胞活性下降与胞内ROS积累相关。在甘油生长期,细胞几乎没有ROS积累,细胞活性接近100%。在甲醇诱导初期,部分细胞积累少量的ROS,细胞活性仍然很高,死亡细胞所占比例只有1.5%。在甲醇诱导后期,94.0%的细胞积累了大量的ROS,高含量的ROS造成细胞损伤,引起部分细胞丧失了活性,在总共29.1%的死亡细胞中,高ROS积累的死亡细胞占了25.4%。     

用β-紫罗兰酮筛选虾青素高产菌株

用β-紫罗兰酮作为筛选剂选择性分离海洋红酵母虾青素高产突变菌株.实验结果表明,在β-紫罗兰酮存在的情况下,由于类胡萝卜素合成受到抑制,海洋红酵母的生物量和虾青素合成量都减少;当平板培养基中β-紫罗兰酮浓度达到370 mg/L时,海洋红酵母的致死率为92.3%:在这种平板培养基上涂布经甲基磺酸乙酯诱变的海洋红酵母,随机筛选200个菌落,结果表明生物量、虾青素体积产率和细胞产率均有所提高的正突变株占18%,生物量、虾青素体积产率和细胞产率的单项指标有所提高的正突变株分别占22.5%、45%和46%.该实验结果表明在分离培养基中添加β-紫罗兰酮可选择性地分离海洋红酵母虾青素高产菌株,提高虾青素高产突变株的筛选效率.     

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。     

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。     

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。