高产γ-氨基丁酸的棉子糖肠球菌的筛选、鉴定及其摇瓶发酵条件的优化

【目的】在中国传统发酵泡菜中分离出高产γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)的乳酸菌。【方法】对分离自泡菜中的菌株M1进行形态观察、生理生化特性鉴定及其16S rDNA序列分析,实验采用单因素和正交设计对以MRS培养基为基础的GABA发酵培养基与摇瓶发酵条件进行了优化。【结果】菌株M1的形态培养和生理生化特征均符合肠球菌属(Enterococcus)特征,其16S rDNA序列与Enterococcus raffinosusSS1278 16S rDNA序列同源性达99%,鉴定为棉子糖肠球菌(Enterococcus raffinosus)。优化该菌株产GABA的发酵培养基的实验发现,最佳摇瓶发酵条件为:接种量10%,发酵温度30°C,培养初始pH 5.5,发酵周期60 h,谷氨酸一钠底物浓度10%,GABA产量提高了1.22倍。【结论】棉子糖肠球菌(E.raffinosus)M1菌株具有工业化发酵生产GABA的潜力。     

一株高产酯酶中度嗜盐菌的分离、鉴定及酯酶部分酶学性质的研究

利用平板筛选法从盐场卤水池中筛选到一株高效降解Tween 20的中度嗜盐菌DF-B6菌株。通过形态学、生理生化及16S rDNA序列分析确定该菌株为Idiomarina属的成员。底物特异性实验确定DF-B6菌株分泌的脂裂解酶为酯酶, 而非脂肪酶。在含8% NaCl的0.05 mol/L Tris-HCl (pH 8.0)缓冲液中, 50°C条件下作用, 酶活性最高。当反应液中金属离子浓度为10 mmol/L时, Mg2+、Ca2+和Mn2+对酶活有激活作用, 而Zn2+、Fe3+和Cu2+则对酶反应有抑制作用。     

一株茶碱降解菌的分离和鉴定

从制药废水生物处理系统的活性污泥中经富集分离到一株能以茶碱作为唯一碳、氮源生长的茶碱降解菌Tcn3,该菌株可以利用茶碱的最高浓度为3 000 mg/L。当茶碱浓度为1000 mg/L时被彻底降解的时间仅需48 h。Tcn3菌株降解茶碱的最适pH为80。K＋是该菌株降解茶碱的必需元素。采用16S rDNA序列分析法及传统的生理生化特征鉴定法对该菌株进行鉴定,结果表明,Tcn3的16S rDNA的核苷酸序列与善变副球菌(Paracoccus versutus) ATCC 25364的同源性为997%,在细菌系统发育分类学上属于变形菌α亚类,Rhodobacter组：副球菌属,善变副球菌。     

一种3-氰基吡啶水解酶产生菌的高通量筛选策略及应用

利用改进的羟肟酸铁分光光度比色法建立了一种简单、快速、高通量的腈水解酶筛选方法.应用该方法从土壤中筛选获得1株具有3-氰基吡啶水解酶活性的菌株CCZU10 -1,经16S rDNA序列分析,鉴定该菌为红球菌属Rhodococcus sp.;同时确定了最适反应温度、pH和金属离子添加剂分别为30℃、7.0和Ca2+ (0.1 mmol/L).在最适催化反应条件下,催化转化50 mmol/L烟腈36 h,烟酸的产率可达到93.5％.     

低温淀粉酶菌株C2的分离鉴定及其产低温淀粉酶的酶学性质

获得低温淀粉酶高产菌株,确定该菌株所产淀粉酶的酶学性质.从大黑山(大连)污泥中筛选菌株,通过菌株的形态特征、生理生化和16S rDNA序列鉴定确定其种属,对其酶学性质进行初步研究.获得1株低温淀粉酶高产菌株C2,经鉴定其为微小杆菌属,C2所产低温淀粉酶最适反应温度为25℃,酶的热稳定性比较差,最适pH为7.5,Ca2+和Fe2+对该酶有激活作用,Cu2+、Ni2+、Go2+等抑制酶活性.经薄层层析(TLC)鉴定酶解产物为葡萄糖,说明该菌株具有产生低温淀粉糖化酶的能力.菌株C2所产淀粉酶符合低温淀粉酶性质,值得进一步研究.     

一株产胆固醇氧化酶的不动杆菌的筛选鉴定及特性研究

目的：筛选鉴定产胆固醇氧化酶的菌株并对其酶的性质及发酵条件进行初步的研究。方法：利用唯一碳源的胆固醇平板筛选,酶活测定比较得酶活力最高的菌株;生理生化试验结合16S rDNA序列分析鉴定其种属,单因素及正交实验优化培养基及发酵条件。结果：所得菌株H4与产不动杆菌（Acinetobacter）有最近的亲缘关系,其胆固醇氧化酶作用的最适温度和pH分别为37℃和8.0,金属离子Mg2＋、Zn2＋、Fe2＋对该酶具有一定激活作用,菌株产酶的最适培养基为（g/L）：胆固醇1.5,蔗糖5,蛋白胨7,硝酸铵3,吐温1.0,pH7.5;最适培养条件为33℃,15mL培养基/100mL三角瓶,摇床培养（200r/min）48h,优化后发酵液酶活达135.8U/L。结论：获得了1株产胆固醇氧化酶的菌株H4,并初步鉴定为不动杆菌（Acinetobacter）。     

生淀粉糖化酶产生菌Cellulosimicrobium sp.SDE的分离鉴定及酶学性质研究

从淀粉制品厂周围土壤中分离到一株高产生淀粉糖化酶的菌株SDE,经形态、生理生化及16S rDNA序列分析将其鉴定为Cellulosimicrobium sp..SDE菌株的最适产酶条件为pH7.0,培养温度为30℃.培养42h粗酶液的酶活达175.3U/mL.该酶以生玉米淀粉为底物时,最适作用pH6.0,最适作用温度40℃,pH6.0-7.0范围内酶活力稳定.在Ca2 存在下,酶的热稳定性很高,80℃保温1 h后,酶活力仍保持50%.Ba2 、Cu2 对酶活有强烈的抑制作用,Ca2 、Zn2 有很强的激活作用.     

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选及酶学特性分析

采用富集培养的方法从黄豆种子中分离出17株内生菌菌株, 利用刚果红染色法筛选出3株产β-甘露聚糖酶的内生菌。摇瓶培养并分别测定其酶活力, 其中一株酶活力较高, 达54.59 U/mL。经生理生化性质测定及16S rDNA序列分析, 鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。酶学性质分析发现, 该酶最适作用温度和pH分别为30 °C?50 °C和7.0, 在50 °C保温2 h酶活仍保留68%, pH 5.0?9.0条件下保温1 h酶活仍保留64%以上; Zn2+、Ca2+、Co2+、Ba2+、K+对该酶有激活作用, 其中以Ca2+的激活作用最为明显, 使酶活提高了31%, Mn2+和EDTA对该酶有抑制作用。     

一株脂肪酶产生菌的鉴定及钙在其发酵产酶过程中的作用

通过16S rDNA序列分析,结合菌株形态和生理生化特征,对一株脂肪酶产生菌株Y-G进行了分类鉴定,研究了Ca~(2+)在菌株发酵过程中产脂肪酶的作用。结果表明,实验菌株为不动杆菌(Acinetobacter sp.),一定浓度的Ca~(2+)(5 mmol/L)能够显著提高发酵液酶活,而稀土离子La~(3+)、Ca~(2+)螯合剂EGTA或三氟拉嗪(TFP)的加入都会不同程度的影响发酵液中酶活产量,说明钙信号系统可能参与细菌脂肪酶分泌的调控。     

豆豉中高产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及其谷氨酸脱羧酶酶学特性研究

目的从云南传统发酵豆豉中分离和筛选得到高产γ-氨基丁酸（GABA）的乳酸菌,同时研究其分泌产生的GAD酶学特性,以期为GABA的自动化发酵及GAD的固定化生产提供参考依据。方法通过高效液相色谱分析,筛选到一株高产GABA的乳酸菌,并初步研究其GAD酶学特性。结果从云南传统发酵豆豉中筛选得到高产GA-BA的Lactobacillus plantarum YM-4-3（产量高达5.74 mmol/L,即0.592 g/L）,其最适发酵条件为35℃,MSG含量为3%,初始pH 6.0,静置厌氧（5%CO2）发酵96 h;酶学特性研究结果表明,该菌株由来GAD是一种酸性酶,在酸性条件下稳定,最适反应pH为4.0,最适反应温度40℃,辅因子磷酸吡哆醛的最适浓度为200μmol/L。结论云南传统发酵豆豉可作为筛选具有较强GABA转化能力乳酸菌的资源库,该研究将有助于新型乳酸菌发酵豆豉的研发。     

一株产谷氨酸脱羧酶乳酸菌的鉴定及其酶学性质

从28株乳酸菌中筛选到了10株谷氨酸脱羧酶产生菌,其中以菌株Y-2的活性最高,当菌体(湿重)与1%谷氨酸一钠溶液按1∶10混合,于37℃反应12 h,转化液中γ-氨基丁酸浓度为14.52±0.93 mmol/L。通过形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌株Y-2为唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivariussubsp.thermophilus)。同时基于16S rDNA构建了系统进化树,并进行了系统发育分析。S.salivariussubsp.thermophilusY-2谷氨酸脱羧酶的粗酶最适反应温度和pH分别为45℃和5.0,在4~40℃和pH 4.75~5.25范围内较稳定,酶催化反应在0~6 h具有良好的线性。     

产纤维素酶菌株的分离、鉴定及其酶学性质研究

利用刚果红变色圈法从土壤中分离得到1株产纤维素酶活较高的细菌YL07.通过分析其生理生化性质和16S rDNA序列的同源性,将菌株YL07鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).同时.对菌株YL07所产纤维素酶的酶学性质进行了研究.结果表明:酶反应的最适pH值为6～7,在PH 6.0～9.0的范围内较稳定,酶反应的最适温度为40℃,30℃以下酶的热稳定性较好.K 、Ca2 对CMCage有激活作用,Fe2 、Na 、K 、Ca2 、Mg2 对滤纸酶活(FPase)有激活作用.     

一株重组大肠杆菌/pET-28a-lpgad的构建及其高效生产γ-氨基丁酸转化条件的优化

为实现微生物法高效率生产γ-氨基丁酸(GABA),从一株经多次诱变筛选的具有较高谷氨酸脱羧酶(GAD)活力植物乳杆菌GB 01-21全基因组DNA中PCR扩增获得GAD酶基因lpgad,构建重组质粒pET-28a-lpgad,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中高效诱导表达。并采用Ni柱亲和层析纯化获得重组GAD,并对其酶学性质进行初步研究,为改良转化工艺提高GABA产量提供可靠理论依据。结果显示,重组大肠杆菌中GAD酶活显著提高,可达8.53 U/mg,是植物乳杆菌GB 01-21中GAD酶活的4.24倍。将该重组菌应用于转化L-谷氨酸生产GABA,5 L发酵罐水平转化24 h产量可达143.5 g/L,摩尔转化率为97.32%,是植物乳杆菌GB 01-21的2.19倍。纯化后酶学性质进行初步研究表明:其最适pH为4.8;最适温度为37℃;Ca2+、Mg2+对其有较强的激活作用,将上述实验结果用于转化条件的优化,最终5 L发酵罐上进行转化实验,批次添加底物L-谷氨酸共600 g,转化24 h,GABA累计浓度可达204.5 g/L,摩尔转化率为97.92%,与最初转化条件相比,GABA浓度提高了42.5%,为其工业化应用打下了良好的基础。     

耐高温海藻糖合酶产生菌鉴定及生长特性研究

目的:从蒙古一处高温温泉水中分离产耐高温海藻糖合酶的嗜热菌株,并确定该菌株的分类学地位。方法:通过研究其形态特征、培养特征、生理生化特征和16S rDNA序列,根据《伯杰氏细菌鉴定手册》进行菌种分类鉴定,同时并对其生长特性进行初步研究。结果:筛选出的嗜热菌株SN02004-01具有芽孢杆菌的典型特征,其16S rDNA序列与GenBank中的Bacillus sp.E26311的亲缘关系最近,二者的16S rDNA序列相似性为99.9%;该菌的最适pH、最适生长温度分别为pH7.0、65℃。结论:极端环境(高温)中也存在具有产生耐高温海藻糖合酶的嗜热微生物。     

南极产低温脂肪酶菌株Psychrobacter sp. 7195 的 选育、发酵条件及酶学性质研究

从南极普里兹湾深海沉积物中筛选到一株产低温脂肪酶的菌株7195,细菌学形态鉴定及16S rDNA序列分析表明该菌株属于嗜冷杆菌属 (Psychrobacter). 生长特性研究表明该菌株属于耐冷菌,其最适生长温度范围为5～15°C, 7195菌株能利用多种碳、氮源产酶.粗酶液经硫酸铵盐析、DEAE cellulose-52 柱层析进行初步分离纯化后进行酶学性质的研究. 该菌株所分泌的脂肪酶最适作用温度为30°C,最适pH值为9.0,对热敏感,60°C热处理10min剩余酶活为30%,是典型的低温酶. Ca2+、Mn2+、Cu2+对该酶有较为明显的激活作用,而Co2+、Zn2+、Hg2+、Rb2+、Cd2+、Fe3+、EDTA则能抑制酶活,此外该脂肪酶能在高浓度的SDS、CHAPS、Triton X-100、Tween 80、Tween20等变性剂中表现出较好的稳定性.     

一个甲烷氧化菌株的分离、鉴定及其特性研究

实验室自行设计方案分离多株以甲烷为唯一碳源的菌株, 对其中的1株QJ16进行了研究, 根据该菌株形态特征与16S rDNA序列的同源性分析, 证实该菌株是一个与其最近的甲基单胞菌属各成员都不相同的菌株。对该菌株的培养条件和利用甲烷的特性进行研究结果表明, 氮源以氯化铵和硝酸钾共同作用最好, 碳源以甲烷最佳, 最佳生长温度为30℃, 最佳生长pH为6~7; 在批式实验时菌株利用甲烷的最适pH为6.5左右, 微量元素Cu2+的浓度为15 mmol/ L。     

陕西定边盐湖嗜盐菌A393的分离及其种属鉴定

采用高盐选择性培养基和稀释平板法,从陕西定边盐湖土壤样本中,分离筛选获得嗜盐菌株A393,通过形态学观察、生理生化特征和系统发育学16S rDNA序列分析鉴定嗜盐菌株A393分类学地位。获得的A393最适生产盐浓度在8%～20%。表型特征和16S rDNA序列分析结果初步鉴定其为中度嗜盐菌,属于海球菌属(Marinococcus sp.)菌株。     

热稳定碱性脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

从渤海湾盐碱地被油污染的土样中分离筛选出6株产热稳定碱性脂肪酶菌株。其中菌株1-7产脂肪酶能力较强,其最高酶活为8.67U/mL。根据其16S rDNA序列分析和Biolog生理生化分析,初步鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。初步酶学性质研究表明该菌所产脂肪酶具有较好的热稳定性,最适作用pH为9.0。摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为(g/L):玉米粉10,黄豆饼粉20,K_2HPO_4 1,NaNO_3 5,橄榄油10。最适产酶条件为:初始pH 8.0,培养温度37℃,培养时间29 h。接种量为2%,250 mL摇瓶装液量为30 mL。     

中华鳖肠道益生菌的筛选、鉴定与生长特性研究

通过点种法初筛和牛津杯法复筛, 从中华鳖肠道筛选到1株对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、温和气单胞菌(A. sobria)以及豚鼠气单胞菌(A. caviae)具有拮抗作用的益生菌株Dec-43。对该菌株进行形态、生理生化特征分析, 结果与《常见细菌系统鉴定手册》中屎肠球菌(Enterococcus faecium)的生理生化特征一致。提取细菌基因组DNA, 通过16S rRNA基因通用引物进行PCR扩增, 从该菌株的16S rRNA基因中克隆到了一个长度1448 bp的片段, 经测序和序列比对, 该片段与Genbank中屎肠球菌的序列相似性达99%, 因此, 该菌株确定为屎肠球菌。通过单因素试验确定了该菌株的最佳生长温度、盐度、初始pH、接种量等参数分别为: 36℃、盐度0.6%、培养基初始pH 7、接种量10%; 通过正交试验, 确定了该菌株培养基中碳源(葡萄糖)、氮源(蛋白胨)最适含量分别为15和10 g/L。研究发现了一株中华鳖肠道潜在益生菌, 并研究了其生长特性, 为中华鳖养殖行业益生菌的应用提供了基础。       

几丁质酶产生菌筛选鉴定及产酶性能研究

从土壤样品中筛选得到一株高产几丁质酶菌株C65-2,经形态学观察和18S rDNA序列测定,鉴定为Aspergillus fumigatus,对产酶培养基进行初步优化,测得最高酶活可达6.9U/ml,酶活力较优化之前提高了210%。酶学性质研究表明该几丁质酶分子量约为20kDa,酶在60℃下保温50min酶活降为0,最适酶反应温度是55℃,酶反应最适pH为7.0,Mg2+,Cu2+对酶反应有促进作用,Fe3+对酶反应有抑制作用。