低温微生物适冷特性及其在食品工业中的潜在用途

温度是影响生物生存的一个限制因素。所有微生物都具有一特征性的最适生长温度 ,此时它们具有最大的生长和繁殖速率。同时 ,微生物还具有一定的温度耐受范围 ,低于或高于这一生长温度范围的限度 ,它们就会因新陈代谢失活而不能生长。按照在不同温度条件下生长能力的不同 ,微生物可被大致分为 3类 :高温菌、中温菌和低温菌。其中低温菌又通常被分为嗜冷菌 (ｐｓｙｃｈｒｏｐｈｉｌｅｓ)和耐冷菌 (ｐｓｙｃｈｒｏｔｒｏｐｈｓ)。按照Ｍｏｒｉｔａ( 1 975 )的定义 ,嗜冷菌的最适生长温度 <1 6℃ ,其生长温度的上限为 2 0℃ ;耐冷菌则是指能在 0…     

低温微生物适应低温的分子机制

根据Ｍｏｒｉｔａ和Ｒｕｓｓｅｌ的定义 ,低温微生物可分为两类 :一类是其最高生长温度低于2 0℃的微生物称嗜冷菌 (ｐｓｙｃｈｒｏｐｈｉｌｅｓ) ,另一类是指在 0～ 40℃可以生长的微生物称耐冷菌 (ｐｓｙｃｈｒｏｔｒｏｐｈｓ)。这些微生物体内的温度与环境温度很接近。尽管低温对生化反应有着强烈的负效应 ,但低温微生物在低温下却能成功地生长与繁殖 ,它们因此产生了各种各样的适应机制 ,主要是细胞膜、蛋白质、酶分子水平上发生了精细的组成和结构的变化[1] ,因此弥补了低温对生长的有害影响。催化生物体内所有生化反应的酶是生物体适…     

低温酶冷适应的分子机制及其在生物技术中的应用

低温酶 (ｃｏｌｄ ａｄａｐｔｅｄｅｎｚｙｍｅｓ)是指在低温条件下能有效催化生化反应的一类酶。低温酶与中温酶相比有以下特点 :1 .酶的最适反应温度较同功能的中温酶低 0℃～ 3 0℃ ;2 .在较低温度下 (<40℃ ) ,酶的转换数 (Ｋｃａｔ)或生理系数 (Ｋｃａｔ Ｋｍ)高于来自中温菌中的同类酶 ;3 .低温酶的热稳定性差 ,低温酶主要是由低温微生物 (ｃｏｌｄ ａｄａｐｔｅｄｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ)产生的。由于地球表面上存在大量的低温环境使低温微生物分布极为广泛 ,其在生态系统中起着重要作用 ;对低温微生物及其产生的低温酶的冷适…     

低温微生物研究进展

低温微生物指生活在低温环境下的微生物。这类微生物可细分为两类。一类是必须生活在低温条件下,在0℃可生长繁殖,最适温度不超过15℃,最高温度不超过20℃的微生物,称之为嗜冷菌（邱yeh叶加ies）。另一类是能在低温条件下生长,在0—5℃可生长繁殖,最高温度可达20℃以上的微生物,称之为耐冷菌（psyChrotrophS）。这两类微生物的生态分布和低温生物学特性均存在差异,它们以独特的生理功能适应环境。研究这类微生物不仅具有重要的理论意义,而且在实际应用中已经产生了日益明显的经济意义,同时它们是生物技术和生物产业发展的十分重…     

嗜冷酶及其工业应用

生物圈中超过 80 %的地方温度低于5℃ ,在生态学上低温环境的影响范围更广。生活在这些低温环境中的嗜冷菌对低温有特殊的适应性。相对于嗜温菌而言 ,嗜冷微生物在低温条件下调节其膜流动性和膜通透性的能力更强 ,含有更多的不饱和脂肪酸和短链脂肪酸 ,还可通过合成冷激蛋白来响应冷激作用。嗜冷菌也可通过基因调控和自身的抗生素作用来适应低温。近来有研究报道 ,南北极严寒地区的海洋鱼类依靠血液中的抗冻蛋白来适应低温。生物体内的大多数生化反应都是由酶催化而成的 ,所以考虑嗜冷微生物的适应机制时首先应研究嗜冷酶的适冷机制。1 .嗜…     

中国冰川1号产适冷蛋白酶耐冷菌的分离鉴定及产酶条件

从中国冰川 1号样品分离获得一株产适冷蛋白酶耐冷菌株SYP- A2 - 3,鉴定为蜡状芽孢杆菌 (Bacilluscereus)。该菌生长温度范围为 0～ 38℃ ,最适生长温度 2 5℃ ,而最适产酶温度为 15℃。所产蛋白酶为中性金属蛋白酶 ,最适催化温度为 4 2℃ ,低温催化活力较高 ,适宜作用pH为 7. 0～ 8 .5 ,SDS PAGE测定的分子量为 34 2kD。SYP A2 3产酶条件的研究结果显示酪蛋白是较好的氮源 ,葡萄糖、淀粉是较好的碳源 ,产酶最佳pH为 6. 5～ 7. 0 ,在优化的条件下 ,15℃摇瓶产酶达到 380 0U mL ,5L发酵罐通气培养产酶达 4 80 0U mL。     

南极耐冷 Pseudomonas sp. 7323低温脂肪酶的性质及基因克隆

 南极微生物是筛选低温酶的良好来源,但尚未得到充分的研究与开发.低温脂肪酶具有广阔的应用前景,其基因结构特征也具有重要的研究意义. 本文对南极微生物开展了低温脂肪酶产生菌的筛选、基因克隆及特征分析.采用功能筛选的方法,从南极普里兹湾深海沉积物中获得一株产低温脂肪酶的菌株7323,其最适温度和最高生长温度分别为20℃和30℃,属于耐冷菌.16S rDNA序列分析表明,该菌属于假单胞菌属（Pseudomonas）.通过设计引物扩增出的脂肪酶基因全长为1854　bp,该基因编码一个由617氨基酸、分子量预计为64466的蛋白质.氨基酸序列分析表明,该酶与Pseudomonas sp. UB48 的脂肪酶有89%的相似性,在催化区和C末端信号肽中存在高度保守的序列.纯化后的酶学性质研究表明,该脂肪酶的最适温度为35℃,最适pH值为9.0,为碱性低温酶.     

常温土壤中耐冷菌的分离、鉴定及产酶分析

目的:从常温土壤中筛选冷适应微生物,并进行初步鉴定和产低温酶分析。方法:采集吉首大学校园内土壤样品,通过低温富集培养筛选冷适应微生物;通过形态观察、生理生化特性检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析,对分离的菌株进行初步鉴定;利用平板筛选法检测其产低温酶特性。结果:分离获得6株耐冷细菌JSBP-1～JSBP-6,初步鉴定其分属假单胞菌属(Pseudomonas)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)和节杆菌属(Arthrobacter);在5℃和15℃培养条件下,菌株JSBP-1产蛋白酶能力较强,JSBP-2和JSBP-6产淀粉酶能力较强,JSBP-5仅在5℃条件下有较强的产脂肪酶特性。结论:常温土壤中存在一定数量的冷适应微生物,其中假单胞菌是其优势菌群之一。这类适冷微生物菌群具有潜在的生产低温酶能力。     

一株耐冷玫红假裸囊菌HD1031的鉴定及其所产纤维素酶的研究

[目的]以纤维素为唯一碳源,从四川省阿坝自治州黄龙沟的高山低温环境中分离筛选产纤维素酶的耐冷菌,并研究菌株的产酶特征.[方法]根据菌株的ITS序列分析及形态特征,对菌株进行鉴定.利用DNS法测定纤维素酶酶活性.[结果]从四川省阿坝自治州黄龙沟的高山腐殖土中筛选出一株产纤维素酶的耐冷菌HD1031,经鉴定该菌为玫红假裸囊菌(Pseudogymnoascus roseus).该菌可在4℃-25℃生长,最适生长温度为16℃-17℃.该菌在以微晶纤维素和玉米芯粉为碳源、硫酸铵和Tryptone为氮源的培养基中,17℃、160 r/min摇瓶发酵8d后产生纤维素酶,其中内切葡聚糖酶酶活为366.67 U/mL,滤纸酶酶活87.6 U/mL,β-葡萄糖苷酶酶活90.8 U/mL,酶最适反应pH为6.0,最适反应温度为50℃.[结论]筛选获得一株产纤维素酶的耐冷菌HD1031,此菌株所产纤维素酶在20℃-40℃下活性较高,对热敏感,具有低温纤维素酶的特点.     

产低温碱性蛋白酶海洋适冷菌SY的筛选

从连云港海域、港口、远洋捕捞船及鱼市等地采集的海水和各类海鱼、贝类等样品中分离到217株产蛋白酶的细菌,并从中得到1株产低温碱性蛋白酶的海洋适冷细菌—SY。研究表明,该菌株最适生长温度和最适产酶温度均在15℃左右,0℃下仍可生长;具有一定的耐盐性和嗜盐性,无盐条件不能生长,在3%的NaCl盐浓度时,生长达到最高峰;最适生长和最适产酶pH均为8.0;SY菌所产的蛋白酶可能为一种丝氨酸蛋白酶,酶最适作用温度为50℃,最适作用pH为9.0;酶的热稳定性差,50℃保温20min,酶活下降40%。