几株沼泽红假单胞菌的分离和分类特性研究

分别从温州市郊区采集的4处淤泥中分离到4株光能异养型菌株W1,W2,W3,W4,对其形态特征和生理特性研究发现,4株菌基本相似,均为革兰氏阴性,弯曲杆状,出芽繁殖,在光照厌氧和黑暗好氧条件下均能生长.W1～W4菌株能利用许多有机物作为碳源且以乳酸钠、醋酸钠、丙酮酸、苹果酸、丁二酸为最适宜.酵母膏能显著刺激其生长,而谷氨酸钠和丙氨酸对其生长无刺激作用.在pH5.0～8.5的条件下4株菌均能生长,其最适pH均为7.0左右.根据上述结果,确证W1～W4均为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris).     

中度嗜盐菌 Halomonas sp.BYS-1的渗透调节

Halomonassp BYS 1是一株从活性污泥中分离的中度嗜盐菌 ,它能在 0 1～ 2 6mol LNaCl的以苯乙酸为唯一碳源的基础培养基中生长。BYS 1在不同NaCl条件下生长时 ,胞内的Na 含量基本不发生变化 ;它主要通过积累K 、谷氨酸和甜菜碱来调节胞内外的渗透压平衡。当培养基中的NaCl浓度从 0 1mol L上升到 2 0mol L时 ,其胞内的K 、谷氨酸和甜菜碱分别提高了 1 9、 2 4和 1 3 6倍。     

中度嗜盐菌Halomonas sp.BYS-1的渗透调节*

Halomonassp BYS 1是一株从活性污泥中分离的中度嗜盐菌 ,它能在 0.1～2.6mol LNaCl的以苯乙酸为唯一碳源的基础培养基中生长。BYS 1在不同NaCl条件下生长时 ,胞内的Na+含量基本不发生变化 ;它主要通过积累K⁺、谷氨酸和甜菜碱来调节胞内外的渗透压平衡。当培养基中的NaCl浓度从 0.1mol L上升到 2.0mol L时 ,其胞内的K⁺、谷氨酸和甜菜碱分别提高了 1.9、2.4和13.6倍。     

一株耐盐葡萄球菌的分离鉴定及其特性分析

本文旨在分离筛选出在高盐环境中具有潜在应用可能性的菌株。在筛选耐盐酵母的过程中分离出一株耐盐菌株,采用形态特征观察、生理生化实验和16S rDNA基因测序进行菌株鉴定,鉴定结果显示该菌为沃氏葡萄球菌(Staphylooccus warneri),命名为SW-1。进一步对其药敏特性、耐盐性和表面疏水性进行检测,结果表明,该菌株对大部分抗生素极敏感,在含20%(质量分数)NaCl的LB培养基中仍能良好生长,对氯仿、乙酸乙酯和正丁醇的疏水率依次为43%、34%和39%。沃氏葡萄球菌SW-1在高盐条件下能快速适应环境积累生物量,具有优良的生物学特性,为开发和利用耐盐菌株提供参考。     

苯酚好氧降解菌的驯化和筛选

采用燕化集团公司炼油事业部污水厂的活性污泥为菌源 ,好氧条件下以苯酚为唯一碳源和能源驯化、筛选 ,分离出 4种高效降酚微生物 ,初步鉴定为假单胞菌属 (Pseudomonas)。通过正交实验可知 4种微生物的适宜生长条件 :AD1在温度为 30℃ ,NaCl浓度为 0 .9mol/L ,pH值为 5条件下 ,生长状况较好 ;AD2在温度为 30℃ ,NaCl浓度为 0 .3mol/L ,pH值为 5条件下 ,生长状况较好 ;AD3和AD4在温度为 30℃ ,NaCl浓度为 0 .3mol/L ,pH值为9条件下 ,生长状况较好。     

一株海藻糖合成酶产生菌的鉴定及产酶条件优化

目的对一株海洋来源的产海藻糖合成酶菌株进行鉴定及产酶条件的初步优化。方法通过16SrDNA基因序列的同源性分析,对一株来源于东海海水的海藻糖合成酶产生菌进行鉴定,并通过单因素分析初步研究其培养特性和最佳的发酵条件。结果该菌16SrDNA序列与GenBank中已知序列相比,最高相似度为100％,鉴定为假单胞菌属（Pseudomonas）,命名为Pseudomonassp．A50。其最佳碳源和氮源分别为2％麦芽糖和0．5％酵母膏,最佳NaCl浓度为2．5％,在初始pH7．8,接种量1％,装液量125mL／250mL,28℃,130r／min发酵48h,海藻糖合成酶活力达到最高。结论此产海藻糖合成酶菌株为假单胞菌属,优化后,海藻糖合成酶活力达到14．16U／mL。     

表达耐辐射异常球菌IrrE蛋白对产丁二酸大肠杆菌耐渗透压的影响

高渗透压胁迫是降低生物法制备丁二酸生产效率的关键因素之一。为提高丁二酸生产菌株对高渗透压胁迫的耐受性能,本研究考察了外源引入全局调控蛋白IrrE提高大肠杆菌耐高渗透压胁迫性能的可行性。试验结果表明,在不同浓度Na+胁迫下,重组菌生长和发酵性能明显提升。在5 L罐发酵中,重组菌最大细胞干重、糖耗和丁二酸产量比对照菌分别提高了15.6%、22%和23%,表明引入IrrE蛋白可提高菌株对高渗透压胁迫的耐受能力。进一步比较重组菌和对照菌胞内相容性物质海藻糖和甘油的浓度后发现,重组菌胞内海藻糖和甘油浓度明显提高,其最大积累量分别是对照菌的1.3和3.8倍,推测IrrE可通过增加胞内相容性物质的积累提高菌株对高渗透压胁迫的耐受性。     

利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌

利用80 MeV/u碳离子束对产油菌株粘红酵母进行辐照诱变,采用含有脂肪酸合成酶抑制荆cerulenin的培养基进行高产油脂突变株的初筛,并通过磷酸香草醛反应和氯仿甲醇抽提法对初筛菌株油脂含量进行分析.结果表明,cerulenin 对酵母细胞生长有较好的抑制作用,浓度为8.96×10-6mol/L时,抑制率达98%以上,可作为筛选浓度.通过磷酸香草醛反应法对初筛茵体油脂含量进行定量分析,发现菌体油脂含量与该反应在530 nm处的光吸收成线性正相关,初筛菌株的正突变率达65%以上.该方法快速方便,是一种较为理想的产油酵母筛选方法.通过该方法,筛选出了2株油脂含量高于对照90%以上的突变株.     

外源海藻糖对小麦幼苗耐盐性的影响

以盐敏感小麦品种鲁麦15为材料,分别用完全Hoagland营养液、150mmol／L NaCl和150mmol／L NaCl 10mmol／L海藻糖处理小麦幼苗,测定小麦幼苗生长、离子含量、根系质膜H^ -ATPase、SOD活性、MDA含量等指标,旨在探讨外源海藻糖在抗盐性中的作用。结果表明：外源海藻糖可明显缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用;明显提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗叶片中K^ 的含量,降低Na^ 的含量,降低其Na^ ／K^ ;提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗SOD活性,降低MDA的含量,降低细胞质膜透性,缓解根系质膜H^ -ATPase活性抑制。以上结果表叫外源海藻糖可能通过增加活性氧清除能力、缓解质膜伤害、维持胞质离子稳态提高植物抗盐性。     

假交替单胞菌LJ1菌株产褐藻胶裂解酶的培养条件优化及酶学性质

[目的]为了优化Lj1菌株的培养条件使之产生高活性的胞外褐藻胶裂解酶.[方法]通过富集培养技术从海带筛选到一株褐藻胶裂解酶产生菌Lj1,依据表型特征、脂肪酸组成分析及16S rRNA基因序列分析对该菌株进行鉴定.通过单因子和正交试验对Lj1菌株产胞外褐藻胶裂解酶的培养条件进行了优化.[结果]Lj1菌株属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas).该菌株产酶的最佳培养基组成为:褐藻胶3g/L、(NH4)2SO43 g/L、NaCl 20 g/L、KH2PO4 0.1 g/L、CaCl2 0.1 g/L;最佳培养条件为:250 mL三角烧瓶中装液量25 mL、接种量3%、摇瓶转速150 r/min、pH7.5、培养温度为28℃、培养时间为24 h.LJl菌株所产褐藻胶裂解酶的最适温度为40℃,最适pH7.6,最适NaCl浓度为0.3 mol/L.1 mol/1.金属离子Mg2+对酶活力有明显的促进作用,而C02+和Zn2+对酶活力有较强的抑制作用.[结论]LJ1菌株是Pseudoalteromonas新的胞外褐藻胶裂解酶产生菌,在最佳培养条件下,该菌株的酶活力提高了66%.     

不同渗透压调节剂对Candida krusei生理代谢的影响

比较了氯化钠、氯化钾、甘露醇存在的高渗环境下克鲁氏假丝酵母(Candida kru-sei)的生理代谢。3种渗透压调节剂对C.krusei生理代谢影响有显著差异。与甘露醇相比,氯化钠和氯化钾对细胞生长的影响更为显著,而氯化钾对细胞的毒性则又小于氯化钠。细胞对糖的消耗速率依次为甘露醇>氯化钾>氯化钠。甘油和海藻糖是C.krusei在高渗环境下的主要相容性溶质。氯化钠和氯化钾对甘油合成的促进作用明显高于甘露醇。在0.6mol/L氯化钠、氯化钾、甘露醇存在时,细胞甘油浓度较对照提高了74%、63%、57%;胞内甘油最大含量也分别达到对照的3.1,2.4和1.8倍。高渗环境下胞内海藻糖含量在发酵前期均有所降低,但发酵后期在0.6mol/L氯化钾和甘露醇存在时海藻糖迅速积累,其含量分别达对照的1.6和1.4倍。     

云南3个盐矿真菌活性菌株的筛选

采用滤纸片法和胞外酶定性筛选培养基对云南3个盐矿(乔后盐矿、一平浪盐矿和昆明盐矿)真菌进行抗菌活性筛选和产胞外酶筛选,并通过显微形态特征的观察对活性菌株进行鉴定,同时对活性较好的菌株进行NaCl的耐受实验。结果筛选到有抗菌活性的菌株51株,其中有26株对白假丝酵母(Candida albicans)有抗菌活性;产胞外酶活性的菌株有67株,产纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶的菌株各有58株、41株和26株。活性菌株的优势属均为青霉属Penicillium。活性菌株对NaCl有不同程度的耐受性。     

重组菌Ralstonia eutropha W50-EAB D-木糖代谢相关的限速靶点

【目的】通过代谢工程改造真养罗氏菌(Ralstonia eutropha)W50-EAB木糖代谢的相关限速靶点,进一步提高R.eutropha W50-EAB的D-木糖利用效率,为获得高效利用纤维素水解液的菌株奠定基础。【方法】利用PCR技术扩增R.eutropha转酮酶基因tkt A,cbb T2和转醛酶基因tal,将扩增的tkt A,cbb T2和tal基因分别构建到表达载体p BBR1MCS-3上,获得重组质粒p WL1-TKT,p WL1-CBBT2,p WL1-TAL。通过电转的方式将质粒分别转化W50-EAB获得重组菌W50-KAB,W50-CAB和W50-TAB。利用基因敲除的方法,获得醛还原酶基因h16_A3186敲除株W50’-EAB。通过电转的方式将重组质粒p WL1-TAL导入敲除株W50’-EAB获得重组菌株W50’-TAB。通过摇瓶发酵研究重组菌株W50-KAB,W50-CAB,W50-TAB,W50’-EAB以及W50’-TAB的发酵特性。【结果】酶活分析结果表明,转酮酶和转醛酶基因实现表达。摇瓶发酵结果表明,转酮酶基因过表达菌株W50-KAB和W50-CAB相比于对照菌株W50-EAB/p3,表现出降低的木糖利用能力;而转醛酶基因过表达重组菌株W50-TAB以及敲除菌株W50’-EAB对木糖的利用得到一定的提高。在0.1 mol/L木糖的发酵培养基中,W50-EAB的最大比生长速率为0.035 h-1,PHB干重比为16.2±1.01%;而W50-TAB的最大比生长速率提高到0.039 h-1,PHB干重比达到20.5±0.76%;醛还原酶基因敲除菌株W50’-EAB最大比生长速率提高到0.040 h-1,PHB含量提高到19.8±1.05%。结果显示转醛酶基因的过表达与醛还原酶基因的敲除对木糖利用均表现出一定的优势,将这两种优势组合获得菌株W50’-TAB,摇瓶发酵分析结果为最大比生长速率达到0.042 h-1,PHB积累达到27.9±0.47%,相比于对照菌株提高了72.2%。另外,在含有葡萄糖(0.01 mol/L)和木糖(0.09 mol/L)的混合糖培养下,重组菌株W50-TAB,W50’-EAB和W50’-TAB相比于在纯木糖培养下都表现出更高的生物量和胞内PHB积累量。【结论】磷酸戊糖途径关键酶转醛酶基因的过表达加速了木糖代谢流,从而可以高效利用木糖积累一定量的PHB。醛还原酶对木糖代谢有阻碍作用,敲除该酶基因后木糖代谢能力有了一定的提高,而两者协同作用可以进一步提高重组菌株的木糖利用效率和PHB积累能力。     

光滑球拟酵母新霉素抗性株加速葡萄糖代谢

为进一步提高光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的生产强度,在能量代谢分析的基础上提出了降低ATP合成酶活性、但不影响NADH氧化的育种策略。通过亚硝基胍诱变,获得一株新霉素抗性突变株N07,该菌株F1ATPase活性降低65%、丙酮酸产量高于48gL且单位细胞消耗葡萄糖能力提高38%。添加双环己基碳二亚胺(DCCD)、叠氮钠(NaN3)、新霉素显著降低出发株F1ATPase活性但不影响突变株F1ATPase活性。突变菌株胞内ATP含量下降23.7%导致生长速率和最终菌体浓度(为出发菌株的76%)均低于出发菌株,但葡萄糖消耗速度和丙酮酸生产速度分别提高34%和42.9%,发酵周期缩短12h。进一步研究发现,突变株糖酵解途径中关键酶磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和磷酸甘油醛激酶的活性提高了63.7%、28.8%和14.4%,电子传递链关键酶活性提高10%。结果表明降低真核微生物F1ATPase活性有效地提高了糖酵解关键酶活性而加速葡萄糖代谢。     

嗜盐菌Haloferax mediterranei R4胞外淀粉酶的研究

HaloferaxmediterraneiR4是从地中海分离得到的一株极端嗜盐古生菌,属于富盐菌属(Haloferax)。该菌在适当条件下可以产胞外淀粉酶,此酶需要高浓度NaCl维持其活性及稳定性,在NaCl浓度为2～5mol·L-1时维持较高活性。在NaCl浓度为3mol·L-1时该酶的最适反应pH为6.0～7.0,最适反应温度为50℃,且最适反应温度与NaCl浓度有一定的相关性。Ca2+对酶反应活性有影响。用KCl代替NaCl,该酶可以保留约50%活性,而用Na2SO4代替NaCl则完全失活。     

利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌

利用80 MeV/u碳离子束对产油菌株粘红酵母进行辐照诱变, 采用含有脂肪酸合成酶抑制剂cerulenin的培养基进行高产油脂突变株的初筛, 并通过磷酸香草醛反应和氯仿甲醇抽提法对初筛菌株油脂含量进行分析。结果表明, cerulenin对酵母细胞生长有较好的抑制作用, 浓度为8.96×10-6 mol/L时, 抑制率达98%以上, 可作为筛选浓度。通过磷酸香草醛反应法对初筛菌体油脂含量进行定量分析, 发现菌体油脂含量与该反应在530 nm处的光吸收成线性正相关, 初筛菌株的正突变率达65%以上。该方法快速方便, 是一种较为理想的产油酵母筛选方法。通过该方法, 筛选出了2株油脂含量高于对照90%以上的突变株。     

海洋中海藻糖产生菌的筛选及发酵条件优化

从180余份海水、海泥样品中筛选得到60株产海藻糖较高的菌株,编号为2-14的菌株海藻糖产量最高,为127.9mg/g cell。对2-14菌株进行形态特征、培养特征及生理生化试验,鉴定该菌株为红酵母属(Rhodotorula sp.)。研究摇瓶发酵条件对红酵母海藻糖产量的影响,结果为:初始pH5.5,发酵温度28℃,装液量75mL(250mL三角瓶中)。采用优化后发酵条件红酵母海藻糖产量为193.3mg/g cell,优化前对照值为132.1mg/g cell,优化后的结果是优化前的1.46倍。在5L发酵罐中培养得到最佳发酵时间为54h,发酵罐培养发酵液中海藻糖含量最高达2.5g/L,为摇瓶培养的1.6倍。     

西藏来源的植物内生酵母Wickerhamomyces rabaulensis生产γ-氨基丁酸北大核心

【目的】对西藏地区分离的一株植物内生维克汉姆酵母Wickerhamomyces rabaulensis JT229生产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件进行研究,并考察胁迫处理对生产的影响。【方法】利用26S rDNA序列进行菌株鉴定,考察葡萄糖和木糖对W.rabaulensis JT229生产GABA的影响,并利用添加乙酸、乙醇和高温等胁迫条件提升其发酵生产GABA的能力。【结果】W.rabaulensis JT229可以利用葡萄糖和木糖生产GABA,并且在适当的高温、乙酸和乙醇的胁迫诱导下胞外GABA浓度明显提升,产量分别为80.07、67.02、104.15 mg/L,分别是对照条件下的2.15、1.85和2.87倍,且胞内也检测到存在一定浓度的GABA。在添加5g/L乙酸和37℃高温胁迫的条件下,胞内ROS水平和细胞膜透性均有明显提高;添加3 g/L乙酸的条件与对照组相比,胞内ROS水平有所下降,但是细胞膜透性有明显提升;在37℃的胁迫条件下胞内GABA含量明显下降。胞外的GABA产量提升推测是由于胁迫导致胞内GABA外排增多导致的。【结论】本研究首次在国内外分离鉴定了内生酵母W.rabaulensis,并发现菌株W.rabaulensis JT229具有生产GABA的潜力,此外,利用胁迫处理促进了该菌株的GABA胞外生产,为进一步开发利用酵母资源生产GABA及富含GABA的产品提供了基础。     

外源甜菜碱提高恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)DLL1耐盐性的研究

研究了外源甜菜碱对恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)DLL1耐盐性的影响并对其渗透保护机制进行了初步的探讨;结果表明培养基中添加甜菜碱可以改善DLL1细胞在高盐培养基中的生长情况,添加150mg/L的甜菜碱可以使DLL1在1.2mol/L NaCl的基础盐培养基中生长,添加10mg/L的甜菜碱就足以显著缩短渗透胁迫条件下DLL1细胞的延滞期和代时,增加生长量;和不添加对照相比,延滞期由24h缩短到6h,代时由60min缩短到35.7min,最大生长量OD610由1.29增长到1.57。在渗透胁迫条件下,细胞从外界快速吸收外源甜菜碱来代替自身相容性溶质的合成。     

外源甜菜碱提高恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)DLL-1耐盐性的研究

研究了外源甜菜碱对恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)DLL-1耐盐性的影响并对其渗透保护机制进行了初步的探讨;结果表明培养基中添加甜菜碱可以改善DLL-1细胞在高盐培养基中的生长情况,添加150mg/L的甜菜碱可以使DLL-1在1.2mol/L NaCl的基础盐培养基中生长,添加10mg/L的甜菜碱就足以显著缩短渗透胁迫条件下DLL-1细胞的延滞期和代时,增加生长量;和不添加对照相比,延滞期由24h缩短到6h,代时由60min缩短到35.7min,最大生长量OD610由1.29增长到1.57。在渗透胁迫条件下,细胞从外界快速吸收外源甜菜碱来代替自身相容性溶质的合成。