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.     

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) WHK4以羽毛粉为底物产蛋白酶条件的优化

探索Bacillus pumilusWHK4以羽毛粉为底物产酶的最佳条件和最佳培养基组成。以羽毛粉发酵培养基为基础,首先采用单因子试验考察底物浓度、初始pH、接种量、外加碳源、外加氮源对WHK4产酶活力的影响。在单因子试验的基础上采用正交试验设计对底物浓度、温度、初始pH、接种量、外加(NH4)2SO4、外加麦芽糖进行优化。结果显示:Bacillus pumilusWHK4最佳的产酶条件为初始pH7.38,菌龄16 h,接种量5%,37℃。最佳的培养基组成为:1 L基础发酵培养基,40.0 g羽毛粉,10.0 g(NH4)2SO4和10.0 g麦芽糖。在优化的条件下Bacillus pumilusWHK4 24 h产蛋白酶活力为每毫升90 U。对培养条件和培养基的优化为Bacillus pumilusWHK4产蛋白酶的分离纯化奠定了基础。     

黑曲霉固态发酵生产单宁酶的条件优化

研究采用响应面法优化黑曲霉固态发酵生产单宁酶的培养条件。应用Plackett—Burman试验筛选出重要影响因子：五倍子粉含量、（NH4）2SO4浓度以及接种孢子量,最陡爬坡试验逼近最大响应区域。应用Box．Behnken响应面试验对重要影响因子进一步优化。得到最佳培养条件：每250mL三角瓶中装入1．0g五倍子粉、4．4g稻壳和0．5g麸皮、液固比（mL／g）2：1且营养盐溶液组成为（NH4）2s0421g/L、MgSO4·7H2O1g／L、NaCl1g／L,培养基pH自然,接种5．7×10^7个孢子后在30℃温度下培养4d。在此条件下,单宁酶产量从40U／g提高到114U／g,3次重复验证性试验平均值为115U／g,验证了模型的可靠性。     

响应面-满意度函数优化重组大肠杆菌产NMN转移酶发酵条件

重组大肠杆菌Escherichaia coli能高效表达NMN转移酶,以此为出发菌株,以菌体生长量OD600和NMN转移酶的活力为响应值,对重组大肠杆菌产NMN转移酶的发酵条件进行优化.首先以Plackett-Burman实验设计优化筛选出3个主要影响因子:胰蛋白胨、甘油、MgSO4;随后以Box-Behnken中心组合设计建立上述3个因子对OD600和NMN转移酶活力水平的数学模型;最后通过满意度函数获得最佳发酵条件为:酵母粉30 g/L,胰蛋白胨10.5 g/L,甘油3.49 mL/L,MgSO40.45 g/L,K2 HPO440.5 g/L,KH2 PO46.0 g/L,NH4 Cl 1.5 g/L,NaCl 0.6 g/L,接种量1.5%,诱导时间12 h.在该优化条件下,菌体生长和产酶水平均获得了显著的提升.重组NMN转移酶的活力水平从8.85 U/mg提高到15.48 U/mg,菌体生长量OD600从4.85提高到6.01,提高幅度分别为74.92%和23.92%.     

高温蛋白酶产生菌的筛选及其产酶条件和酶学性质分析

从徂徕山温泉附近土样中分离到9株产高温蛋白酶菌株,选取一株碱性蛋白酶高产菌株L7为出发菌株,进行显微形态、16S rRNA基因序列分析,将其初步鉴定为短芽孢杆菌(Brevibacillus sp.)。研究该菌株发酵条件,确定产酶的最佳培养基组成为葡萄糖40 g/L,蛋白胨20 g/L,磷酸氢二钠1.4 g/L,氯化钙0.6 g/L,硫酸镁0.4 g/L,通过培养基优化,酶活达到103.08 U/mL。最佳培养条件为250 mL三角烧瓶中装液量50 mL、pH8.0、培养温度为55℃、培养时间为24 h。对该菌株酶学性质研究,L7菌株所产高温蛋白酶的最适温度为55℃,最适pH为10,并且具有良好的温度稳定性和pH稳定性,酶活性受PMSF强烈抑制。     

元阳豆豉中高产蛋白酶乳酸菌的筛选及其产酶条件的研究

从云南省元阳地区采集豆豉样品,并从中分离得到62株乳酸菌菌株。通过脱脂乳平板试验,从中初步筛得到21株具有高蛋白酶活力的菌株,采用茚三酮法测定其蛋白酶活力,复筛出高产蛋白酶菌株YY-1-6L,并对其产酶条件进行研究。结果表明,YY-1-6L在以葡萄糖为碳源、多聚蛋白胨为氮源、起始pH 5.0的明胶诱导培养基中,接种量为3%,35℃发酵培养36 h,其蛋白酶活力高达32.50 U/mL,且K2HPO4、MgSO4能促进蛋白酶产生。     

响应面法优化重组大肠杆菌产蔗糖异构酶发酵培养基

通过碳氮源的不同浓度对重组大肠杆菌E.coil BL21(DE3)发酵产蔗糖异构酶(SIase)的影响,并借助于数学分析软件Design Expert,结合Plackett-Burman试验设计和中心复合试验设计分析法,对蔗糖异构酶的产生菌进行了发酵培养基的优化研究。实验表明,最佳培养基组分为甘蔗糖蜜10.65 g/L,玉米浆22.22 g/L,NaCl 7.57 g/L ,MgSO₄·7H₂O 0.52 g/L, KH₂PO₄ 4.46g/L,优化后的蔗糖异构酶活力达到29.1U/ml,比LB培养基培养重组大肠杆菌(15U/ml),蔗糖异构酶活力提高了94%,与原始菌大黄欧文菌NX-5相比提高了21.4倍(1.3U/ml)。     

响应面法优化类芽胞杆菌HB172198产褐藻胶裂解酶发酵培养基

为了提高类芽胞杆菌新种HB172198产褐藻胶裂解酶活力,本研究采用响应面法对该菌株液体发酵培养基进行了优化实验。在单因素实验和Plackett-Burman试验筛选出海藻酸钠、胰蛋白胨、NaCl、MgSO4·7H2O等4个显著影响产酶因素的基础上,通过Box-Behnken设计及响应面法进行回归分析,得出产褐藻胶裂解酶最佳发酵培养基,其成分为:海藻酸钠7.50 g/L、胰蛋白胨13.57 g/L、NaCl 29.75 g/L、MgSO4·7H2O 0.08 g/L。优化条件下该菌株最大酶活性达14.60 U/mL,是优化前的1.87倍。本研究为菌株HB172198产褐藻胶裂解酶的大规模生产和工业应用提供了重要的理论依据。     

极地适冷菌Pseudoalteromonas sp. QI-1产适冷蛋白酶发酵条件的优化

对极地适冷菌Pseudoalteromonas sp. QI-1产适冷蛋白酶的发酵条件进行优化。结果表明:菌株QI-1的最适生长和产酶温度均为5℃;最佳接种量为1%;发酵培养基的最适初始pH和最佳装样量分别为5和10%;盐度为2%时对菌株的生长和产酶最为有利;麸皮和醋酸钠分别为最佳N源和C源;添加0.75%酪蛋白时菌株QI-1胞外蛋白酶的活性最高;10 mmol/L Mg2+和0.5%Tween-80有利于产酶。正交试验结果表明:菌株Pseudoalteromonassp. QI-1产蛋白酶较佳培养基配方(g/L)为麸皮5,酵母粉2.5,酪蛋白3,MgCl2.6H2O 3,KCl 1.5;发酵液比酶活为166.20 U/mL,较优化前提高了约56%。     

内切中性纤维素酶EGⅡ的发酵条件优化

对毕赤酵母基因工程菌EIM-50-eg2产内切中性纤维素酶的主要影响因子进行研究,考察氮源、pH、温度、微量元素PTM1和甲醇浓度等对工程菌产酶的影响。单因素实验和正交实验结果表明,优化后的培养基组成及培养条件:磷酸氢二铵40 g/L,甲醇15 mL/L,硫酸镁10 g/L,磷酸二氢钾9 g/L,初始pH 6.0,培养温度28℃,PTM1添加量0.02%,甲醇诱导浓度1.5%。优化后内切葡聚糖酶活力可达4 158 U/(mL.min)是优化前1 449 U/(mL.min)的2.86倍。     

耐有机溶剂蛋白酶产生菌Bacillus cereusWQ9—2发酵条件及酶学性质

以蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus WQ9—2为产耐有机溶剂蛋白酶的出发菌株,对其产酶条件进行优化并初步研究了其酶学性质。在单因素实验基础上,通过中心复合实验确定了产酶的最佳发酵条件为酵母粉8g/L,葡萄糖17g/L,KH2P040．5g／L,无水MgS040．3g／L,CaCl20．5g／L,NaCl1．0g/L;pH7．5。实验中发现采用低温发酵能大大缩短菌体产酶周期;通过优化发酵时间由最初84h缩短到48h,最高比酶活为3921U／mL。金属离子螯合剂1,10菲罗啉（1,10-phenanthroline）、乙二胺四乙酸（EDTA）对该酶有较强的抑制作用,表明该酶可能为金属蛋白酶;Ca2＋对该酶的活力及热稳定性有显著提高作用。     

海洋侧孢短芽孢杆菌Brevibacillus laterosporus Lh-1 产抗菌肽R-1的培养条件优化

采用Plackett-Burman(PB)设计和响应面分析(RSM)方法, 对一株海洋侧孢短芽孢杆菌Lh-1产抗菌肽R-1的发酵条件进行了优化。研究中数据的统计和分析均使用MINITAB 15.0。在研究中, 首先使用了Plackett-Burman (PB)设计对影响Lh-1产抗菌肽的15个因素进行了筛选, 得到了影响产量的显著因素为：葡萄糖、蛋白胨和氯化钙。在此基础上采用响应面法对该3个显著因素的最佳水平范围进行研究, 得到的最佳浓度为 15.72 g/L 葡萄糖、6.01 g/L 蛋白胨和3.29     

通过优化表达元件及培养基组分提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量

【背景】碱性丝氨酸蛋白酶(Subtilisin)是一种具有广泛用途的工业酶制剂。【目的】旨在通过优化启动子、信号肽及培养基组分来提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量。【方法】以地衣芽胞杆菌BL10为出发菌株,构建了含有4种不同类型启动子(PbacA、P43、PaprE和PsrfA)及4种不同类型信号肽(SPVpr、SPSacB、SPSacC和SPAprE)的碱性丝氨酸蛋白酶表达菌株,并在获得高产菌株的基础上进行培养基优化。【结果】4种启动子的表达水平为PbacAPaprEP43PsrfA,4种信号肽的分泌效率为SPAprESPSacCSPSacBSPVpr。其中,菌株BL10/pPbacA-aprE产生最高的碱性丝氨酸蛋白酶酶活(275.21 U/mL),相比于出发菌株BL10/pHY-aprE (167.98 U/mL)提高了64%。随后,通过对发酵培养基成分进行优化并结合正交优化,获得了一种高产碱性丝氨酸蛋白酶的培养基(g/L):玉米淀粉40.0,豆粕50.0,(NH4)2SO4 4.0,K2HPO4 3.0,CaCO3 1.0。最后,碱性丝氨酸蛋白酶酶活提高到747.37 U/mL,是初始酶活的4.45倍。【结论】为工业化高产碱性丝氨酸蛋白酶提供了一种有效策略。     

重组青霉素G酰化酶拆分制备（S）-邻氯苯甘氨酸

对产青霉素G酰化酶的重组枯草芽胞杆菌发酵产酶条件进行优化,确定优化后的发酵条件：可溶性淀粉10g/L、蛋白胨12g/L、酵母粉3g/L、NaCl10g,／L;pH7．5、培养温度37℃、装液量80mL（500mL三角瓶）、培养28h,青霉素G酰化酶的表达水平由最初的7．34U／mL提高至18．23U／mL。以表达青霉素G酰化酶的枯草芽胞杆菌发酵液为酶源,在水相中对映选择性催化N-苯乙酰-（R,S）-邻氯苯甘氨酸制备（S）-邻氯苯甘氨酸,当底物浓度为100mol／L时转化4h,转化率达44．2％。对底物浓度为80mmoL／L反应液中的（S）-邻氯苯甘氨酸进行分离,达到理论收率的94．29％（以N-苯乙酰-（R,S）-邻氯苯甘氨酸的0．5倍摩尔量为理论产率）,e．e．值大于99．9％。170℃条件下,N-苯乙酰-（R）-邻氯苯甘氨酸与苯乙酸共熔消旋为N-苯乙酰-（R,S）-邻氯苯甘氨酸可用于循环拆分。     

Optimization of cold-active protease production by the psychrophilic bacterium Colwellia sp. NJ341 with response surface methodology

Culture conditions were optimized for an extracellular cold-active protease production by the psychrophilic bacterium Colwellia sp. NJ341. Response surface methodology was applied for the most significant fermentation parameters (casein, citrate sodium, temperature and Tween-80) identified earlier by one-factor-at-a-time approach. A 2(4) full factorial central composite design was employed to determine the maximum protease production. Using this methodology, the quadratic regression model of producing cold-active protease was built and the optimal combinations of media constituents for maximum protease production (183.21 U/mL) were determined as casein 5.18 g/L, citrate sodium 3.84 g/L, temperature 7.96 degrees C, Tween-80 0.23 g/L. Protease production obtained experimentally coincident with the predicted value and the model was proven to be adequate.     

响应面法优化荷叶离褶伞菌丝体产漆酶条件

为了对荷叶离褶伞产漆酶条件进行优化,在单因素实验基础上,通过最陡爬坡实验(PB)对培养基8因素进行筛选,获得影响产漆酶的3个显著性因素:葡萄糖,pH和KH₂PO₄;通过中心组合(CCD)设计及响应面分析确定了最优发酵条件:葡萄糖20.09g/L,酪蛋白1.5g/L,酵母提取物1.5g/L,MgSO₄ 3g/L,CuSO₄ 3.75mg/L,KH₂PO₄ 3.97g/L,pH 4.98,VB₁ 0.1g/L,愈创木酚12mg/L,该条件下,漆酶酶活为829.83U/mL,较未优化对照提高46.6%.     

响应面法优化Vc二步发酵新菌系产2-酮基-L-古龙酸的培养基

以短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)HJ-04作为维生素C二步发酵第2步中的伴生菌,促进产酸菌产维生素C(Vitamin C,Vc)前体2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid,2-KGA)的能力强于工业生产用菌株巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium) B2980.采用单因素试验、Plackett-Burman(PB)试验及Box-Behnken试验对影响新菌系发酵产2-KGA的6个因素进行分析优化.结果表明,L-山梨糖、尿素、玉米浆为显著影响因子.最佳产酸条件为L-山梨糖94.95 g/L,尿素11.99 g/L,玉米浆14.13g/L.优化后产酸量提高12.31 mg/mL,产酸周期缩短6h.