一株高效表面活性剂产生菌的筛选及其活性产物的结构与性质

采用血平板法结合表面张力法从大庆油田高台子低渗透油藏采出水中筛选出一株高效表面活性剂产生菌,编号为DY-9.16S rDNA序列同源性比对结果显示,DY-9与地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的序列相似性达99％.在45℃、180 r·min-1振荡培养条件下,DY-9在20 g·L-1糖蜜为碳源的培养基中生长良好,24h内将发酵液的表面张力从初始的69.3 mN·m-1降低至26.5 mN·m-1.48 h发酵液中表面活性剂粗品的产量达0.48 g·L-1,其临界胶束浓度为28 mg·L-1.菌株产生的表面活性剂在高温(120℃,1h)、高盐(12％ NaCl)及较宽的pH(2～12)条件下保持稳定,溶液的表面张力低于30 mN·m-1.经傅里叶变换红外光谱(IF-TR)和高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)分析,菌株DY-9的表面活性产物为环状脂肽类表面活性剂.     

一株分离自海水的产生物表面活性剂菌株的鉴定及其发酵优化

为研究分离自海水的芽孢杆菌dhs-330产生物表面活性剂的培养条件和产物特性,采用16S r DNA基因序列分析鉴定菌种,对发酵培养基的碳源、氮源、p H值和培养温度进行优化,采用飞行时间质谱进行产物鉴定及抑菌圈法考察产物抑菌活性。结果显示,该菌株与Bacillus mojavensis菌株16S r DNA的序列相似性为99%。菌株发酵液表面张力可由70 m N·m-1降低至27 m N·m-1。发酵培养基的最适碳源、有机氮源和无机氮源分别为甘油、酵母膏和尿素;p H值为6.5~7.0、温度为30~35℃条件下,菌体生长和生物表面活性剂合成最为有利。发酵产物为脂肽-糖脂混合型生物表面活性剂,对海洋污损微生物Bacillus pumilus dhs04有显著的抑菌活性。菌株dhs-330是能合成脂肽-糖脂混合生物表面活性剂、具有海洋污损微生物防除潜力的优选菌株。     

芽孢杆菌dhs-330产脂肽-糖脂混合型表面活性剂的抑菌性能

目的:芽孢杆菌dhs-330分离自海水,能够产生脂肽-糖脂混合型表面活性剂。考察该菌株产物的抑菌性能。方法:采用抑菌圈法考察dhs-330发酵液对不同指示菌的抑菌活性,对提取的dhs-330产物进行最小抑菌浓度(MIC)测定,并考察该产物对温度、盐度和pH值的稳定性。结果:菌株dhs-330产物对嗜水气单胞菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌有抑菌作用,MIC分别为0.005、0.01、0.01和0.02 g/L;经100℃处理20 min、pH2~10处理30 min,或盐度为0~50的条件下,产物仍具有抑菌活性或略有下降。结论:海洋来源的芽孢杆菌dhs-330胞外脂肽-糖脂混合型产物具有抑菌活性,且在高温、低pH值和高盐度条件下具有稳定性。     

生物表面活性剂高产菌株的选育及产物性能研究

本文以亚硝基胍为诱变剂对出发菌株进行诱变处理,通过蓝色凝胶平板初筛及发酵液排油圈直径和产量复筛,选育出高产且遗传稳定的突变菌株NTG-6,其生物表面活性剂产量达到40.83 g/L,比出发菌株提高50.84%。该突变菌株所产生物表面活性剂可将水的表面张力降至29.18 m N/m,其临界胶束浓度为15 mg/L,24 h乳化值为67.5%。该突变菌株所产生物表面活性剂对大肠杆菌、金黄葡萄球菌以及枯草芽孢杆菌均表现出良好的抑菌活性,且抑菌性能优于吐温80、SDS和莎梵婷。     

厌氧产脂肽工程菌的构建及其代谢活性评价

利用微生物产生生物表面活性剂驱油,是微生物采油的重要技术之一.但油藏的缺氧环境使得大多数生物表面活性剂产生菌的代谢活性受到限制.本研究以筛选自油田采出水中的好氧产脂肽类表面活性剂的解淀粉芽孢杆菌BQ-2和兼性厌氧的施氏假单胞菌DQ-1为亲本菌,通过原生质体融合的方法构建了一株能在厌氧条件下迅速生长并能产脂肽类表面活性剂的融合子JD-3.融合子JD-3的菌落形态与亲本菌株BQ-2相似,其16S rDNA序列与BQ-2的相似度达99%;在厌氧条件下培养36 h,融合子JD-3发酵液的表面张力由初始的63.0 mN·m^-1降至32.5 mN·m^-1;薄层层析及红外光谱分析结果显示,JD-3在厌氧条件下的产物为脂肽类表面活性剂;该表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为90 mg·L^-1,且对原油、液体石蜡、煤油等有较好的乳化活性.JD 3在厌氧条件下可以蔗糖、葡萄糖或甘油为碳源,以蛋白胨等为氮源合成脂肽类表面活性剂,且经多次厌氧传代培养仍保持稳定的产生物表面活性剂功能,显示该菌株在油藏厌氧条件下对提高原油采收率具有较好的应用潜力.     

产γ-聚谷氨酸枯草芽胞杆菌菌株的高效诱变及发酵条件优化

以产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)枯草芽胞杆菌菌株SY-ND为出发菌株,采用新型常压室温等离子体技术对其进行诱变以期获得高产菌株,在诱变致死率为80%~98%的条件下,通过检测突变菌株发酵产γ-PGA的量,筛选得到一株高产菌株SY-ND-SFX029。通过正交试验优化得出最佳培养基条件为:蛋白胨8.0g·L-1、蔗糖45.0g·L-1、L-谷氨酸钠35.0g·L-1。依照该条件经过48h发酵,菌株SY-ND-SFX029的γ-PGA产量达35.3g·L-1,比出发菌株SY-ND的γ-PGA产量18.9g·L-1提高86.8%。     

高产表面活性素的重组枯草芽孢杆菌构建及培养优化

表面活性素是一种新型生物表面活性剂,因其具有良好的表面活性、可生物降解及抗菌活性,在石油开采、医药、农业和食品化妆品等领域具有广阔的应用前景。高产表面活性素菌株的获得和发酵过程优化是其商业化生产的关键。文中考察了脂肪酸合成途径对表面活性素合成的影响,强化脂肪酸生物合成关键基因以及该途径全部基因分别构建了高产表面活性素枯草芽孢杆菌BacillussubtilisTHBS-2和THBS-8,并对发酵过程中氨基酸种类及添加量、诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)添加时间和添加量等条件对产物合成的影响进行考察,获得优化的两阶段前体添加方案:发酵3 h,加入IPTG和L-亮氨酸,使其终浓度分别为1.25 mmol/L、5 g/L;发酵24 h,添加L-亮氨酸(终浓度5 g/L)和浓缩培养基5 mL。优化条件下,枯草芽孢杆菌THBS-2摇瓶发酵48 h,表面活性素产量高达24 g/L;30 L发酵罐中发酵68 h,产物产量最高达到34 g/L。研究结果为表面活性素的工业化生产及应用奠定基础。     

产生物表面活性剂芽孢杆菌培养条件的优化

为了提高生物表面活性剂的表面活性,通过单因素及正交试验对已筛选的产生物表面活性剂芽孢杆菌的培养基及培养条件进行了优化,优化后的培养基成分为可溶性淀粉20 g/L,氯化铵2 g/L,KH2PO46 g/L,K2HPO42 g/L,MgSO4.7H2O 0.3 g/L,NaCl 2 g/L,CaCl20.08 g/L,EDTA 0.4 g/L。培养条件为4%接种量,种龄16 h,初始pH7,培养温度37℃,摇床转速160 r/min,发酵48 h。优化发酵条件后,发酵液表面张力由初始67.5 mN/m降低至24.8 mN/m,生物表面活性剂产量达到1.08 g/L。     

地衣芽孢杆菌高产2,3-丁二醇菌株的选育和发酵研究

目前2,3-丁二醇生产菌株大部分为致病菌,对人类健康和环境具有一定威胁。从牛奶样品中分离到1株产2,3-丁二醇的芽孢杆菌127-7,分析其16S rRNA基因序列,确定该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。进一步对菌株127-7进行紫外诱变,筛选耐受高浓度葡萄糖和高产乙偶姻的菌株。摇瓶发酵结果显示,突变株BL41的2,3-丁二醇产量较出发菌株127-7提高了41.1%。对发酵副产物分析发现,不控制发酵液pH可以显著降低乳酸产量,2,3-丁二醇产量在72 h达到81.4 g/L。进一步调整补糖策略,维持最低残糖浓度为30 g/L,菌株BL41产2,3-丁二醇83.4 g/L,最高产率为1.9 g/L·h,发酵时间缩短至46 h。结果表明,地衣芽胞杆菌BL41可以作为候选菌株,用于工业规模2,3-丁二醇的生产。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌NHS1产芽孢发酵培养

为提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NHS1菌株发酵液中芽孢含量,采用单因素试验与响应曲面法优化试验相结合的方式,对该菌发酵培养基中的碳源、氮源以及无机盐等组成成分进行了优化。通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验以及BoxBchnken试验构建响应方程,得到方程为:Y=-3.30+3.853X1+0.0928X2+0.623X3-0.913X1×X1-0.00704X2×X2-0.0433X3×X3-0.0033X1×X2-0.0700X1×X3+0.00167X2×X3。利用该方程预测得到最优培养基:淀粉1.88 g·L~(-1)、Na Cl 6.83 g·L~(-1)、玉米粉5.60 g·L~(-1),酵母粉10g·L~(-1),蛋白胨10 g·L~(-1),牛肉膏15 g·L~(-1),葡萄糖2 g·L~(-1),Mg SO43 g·L~(-1)。利用优化培养基,在36℃、170 r·min~(-1)条件下摇瓶发酵72 h,芽孢数达到2.42×109cfu·m L~(-1),比优化前提高1.5倍。     

表面活性剂产生菌SQ6:筛选及其发酵液表面活性

从大庆油田油藏采出水中成功筛选获得一株表面活性剂产生菌,编号为SQ6,该菌为短杆状革兰氏阴性菌。16S rRNA基因序列比对结果显示,SQ6与铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)序列相似性达到99.9%;生理生化鉴定结果进一步表明,SQ6符合假单胞菌属特征。以葡萄糖为碳源,24h内SQ6发酵液表面张力(ST)从57.0mN·m-1降至25.6mN·m-1。SQ6发酵液在高温(121℃,30min)、高盐(NaCl浓度为12%)和广泛pH条件下保持较稳定的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)为50mg·L-1。薄层层析结果显示,SQ6发酵液表面活性成分主要为糖脂类。     

蕲艾内生细菌的分离鉴定及抑菌活性分析

为探究蕲艾(Artemisia argyi var.argyi‘Qiai’)不同组织内生菌组成及其次级代谢产物的抑菌活性，该研究采用组织培养法对蕲艾根、茎和叶内生细菌进行分离，用滤纸片法检测内生菌发酵液挥发物对6种常见病原菌的抑菌活性，并分别对其最低抑菌浓度(MICs)和最低杀菌浓度(MBCs)进行测定，结合形态观察、生理生化性质及16S rDNA序列测定对分离菌株进行鉴定。结果表明：(1)菌株lzy-21、lzy-20和lzy-1分别具有较强的分泌纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶的能力。(2)菌株lzy-20和wnn4-3发酵液挥发物对大肠杆菌、产气肠杆菌和枯草芽孢杆菌的MICs均为16μg·mL^-1;对三者的MBCs依次为32、32、16μg·mL^-1和16、32、32μg·mL^-1。(3)菌株lzy-12对金黄色葡萄球菌和小肠结肠炎耶尔森氏菌的MICs均为16μg·mL^-1,对二者的MBCs分别为32μg·mL^-1和16μg·mL^-1。(4)菌株lzy-17...     

一株具有噬菌体抗性的芽孢杆菌BS-2的鉴定及葡萄糖流加工艺优化

筛选噬菌体抗性菌株以解决枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生产过程中噬菌体污染问题并提高抗性菌株的发酵水平。采用双层平板法从异常发酵液中分离并纯化以枯草芽孢杆菌为宿主的噬菌体,利用纯化得到的噬菌体筛选实验室芽孢杆菌库以得到抗性菌株,结合16S rDNA和gyrA基因序列进行系统发育分析确定其分类地位,以分批发酵的生长曲线及葡萄糖含量曲线作为基础,对发酵培养基的初糖浓度及葡萄糖的流加方式进行优化提高筛选到的噬菌体抗性菌株的发酵水平。从异常发酵液中分离到噬菌体S01及S02并在实验室芽孢杆菌库中筛选到一株噬菌体无法侵染的芽孢杆菌BS-2,结合16S rDNA及gyrA基因序列的系统发育分析将BS-2鉴定为枯草芽孢杆菌,按照葡萄糖初始浓度15 g/L,葡萄糖浓度低于5 g/L时以2 g/L·h的速度流加葡萄糖,补加量10 g/L的流加补料方法,可以将发酵水平提高至2.43×1010 CFU/mL。枯草芽孢杆菌BS-2具有较好的噬菌体抗性且经过工艺优化可以达到较高发酵水平,有较强工业化应用潜力。     

代谢工程改造多粘芽孢杆菌及合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇

(R,R)-2,3-BD是一种重要的四碳平台化合物,在液晶材料、高附加值手性化合物,尤其是不对称合成光学纯药物等方面有天然优势.将来源于多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)DSM 365的α-乙酰乳酸合成酶(α-acetolactate synthase)基因 alsS、α-乙酰乳酸脱羧酶(α-acetolactate decarboxylase)基因alsD和(R,R)-2,3-丁二醇脱氢酶(2,3-butanediol dehydrogenase)基因R,R-bdh与表达载体pMA5连接,导入多粘芽孢杆菌P.polymyxa DSM 365中加强(R,R)-2,3-丁二醇的主代谢途径,构建可高效合成(R,R)-2,3-丁二醇的多粘芽孢杆菌工程菌株DM-5.利用工程菌株DM-5补料分批发酵60 h,(R,R)-2,3-丁二醇产量达54.91 g/L,得率为0.52 g/g,生产强度为0.92 g·L-1·h-1,与野生菌株相比(R,R)-2,3-丁二醇产量增加19.66％,且副产物甲醇浓度不变,乙醇、乙偶姻积累下降.本研究结果表明,在多粘芽孢杆菌中过量表达关键基因alsS、alsD和R,R-bdh 能够显著提高(R,R)-2,3-丁二醇的产量和生产强度,为多粘芽孢杆菌的代谢工程改造和工业化生产(R,R)-2,3-丁二醇提供参考.     

一株芽孢杆菌在维生素C二步发酵中对小菌的促进作用

从土壤中分离到1株能更好促使小菌生长和产酸的芽孢杆菌B601,作为伴生菌与巨大芽孢杆菌相比,在生长过程中,发酵液中B601活菌数小于巨大芽孢杆菌,而其芽孢数则多于巨大芽孢杆菌。对B601组成菌系的发酵条件进行优化,得到如下结果：100g／L L-山梨糖、6g／L尿素、10g/L玉米浆、培养温度30℃和发酵周期44h。与巨大芽孢杆菌组成菌系相比其底物,L-山梨糖质量浓度提高了25％,尿素下降了50％．玉米浆质量浓度下降了33％,温度提高了2℃,发酵周期缩短了4h。结果表明：B601作为伴生菌,与巨大芽孢杆菌相比,该菌株明显提高了发酵效率。     

一种快速分离检测产脂肽类生物表面活性剂枯草芽孢杆菌的方法

脂肽(Lipopeptide)是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等微生物产生的一类具有较强表面活性的生物表面活性剂.枯革杆菌磷酸泛酰巯基转移酶基因(afp)是枯草芽孢杆菌中参与脂肽代谢的功能性基因.采用sfp基因PCR对从环境中得到的一组产生表面活性剂的微生物进行筛选,结合Tricine-SDS-PAGE电泳对PCR结果呈阳性的菌蛛的代谢粗初提物进行检测,初步鉴定得到两株枯草芽孢杆菌.进一步利用16S rDNA序列的系统发育学分析确定这两种菌株为枯草芽孢杆菌,并利用TLC、HPLC鉴定其产物为脂肽类表面活性剂,从而建立了一套快速分离检测产生脂肽类生物表面活性剂的枯草芽孢杆菌方法.     

一株产生物表面活性剂低温细菌的筛选与鉴定

采用血平板培养基及蓝色凝胶平板培养基初筛、排油圈法复筛,从低温环境下自然腐烂秸秆中分离筛选到4株产生物表面活性剂的低温细菌.其中菌株B-17发酵液排油圈达到最大,在5d内可使发酵液的表面张力由75.47 mN· m-1降至37.49 mN·m-1.通过形态特征、生理生化试验及16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌为理研菌属(Petrimonas sp.).红外光谱分析表明,菌株B-17在代谢过程中能产生糖脂类表面活性物质.该菌发酵液的乳化能力在5d内仍能保持在75％,具有很好的增溶效果.研究表明,初始pH 7、盐浓度0.4％、温度20℃时,对菌株B-17生长和产生物表面活性剂最有利.本研究为低温环境下产生物表面活性剂细菌的开发奠定了基础.     

提高丙酮丁醇梭菌产溶剂稳定性及防止退化的研究

在丙酮丁醇梭菌连续传代过程中,添加乙酸钠可增强其稳定性,同时在未添加乙酸钠的发酵液中分离获得溶剂产量明显降低的退化菌株DNU83,其丁醇产量为2.33 g·L-1,仅为初始菌株的1/6.培养基中添加乙酸钠、丁酸钠或K2 HPO4等弱酸盐均可恢复退化菌株的产溶剂能力,如同时添加苄基紫精,可显著促进丁醇合成.7％玉米培养基中添加4 g·L -1 K2 HPO4和30 mg·L-1苄基紫精,丁醇产量可达18.01 g·L-1,总溶剂21.59 g·L-1,丁醇比为83.43％,丁醇产量较未退化菌株NU22提高24.09％.     

火焰兰的种子培养和试管育苗

1植物名称火焰兰(Renanthera CoCCinea). 2材料类别种子. 3培养条件种子萌发培养基:(1)VW;(2)VW 100 mL·L-1椰子乳;(3)KC;(4)KC 100 mL·L-1椰子乳(5)1/2MS;(6)MS.生根育苗培养基:(7)3 g·L-1花宝1号(美国Haponex公司产品,N:P:K=7:6:19) 2 g·L-1蛋白胨 2 g·L-1活性炭 0.5 mg·L-1NAA 0.2 mg·L-16-BA;(8)1 g·L-1花宝1号 1 g·L-1花宝2号(N:P:K=20:20:20) 2 g·L-1蛋白胨 2 g·L-1活性炭 0.5 mg·L-1NAA 0.2 mg·L-16-BA.以上培养基均附加1.5%蔗糖、0.6%琼脂,pH 5.2～5.4.培养温度为(25±2)℃,光照度1 500～2000lx,光照时间12 h·d-1.     

石油降解菌X-1所产表面活性剂的研究

对石油污染土壤中筛选到的能产生生物表面活性剂的石油降解菌X-1(芽孢杆菌),进行表面活性剂的提取和鉴定,并对其产剂条件进行了优化。结果表明:菌株X-1产生的生物表面活性剂为浅黄色粉末状物质。通过硅胶板薄层层析和红外光谱分析,判定表面活性剂为脂肽、脂蛋白类物质。菌株X-1产生表面活性剂的最佳条件为:温度32℃,pH 7.0,盐度2 g/L NaCl,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为蛋白胨。