产胶原酶菌株的筛选鉴定、发酵优化及胶原酶纯化

【目的】从肉联厂附近土壤中筛选出新型的胶原酶菌种,并通过提高其产酶量后研究其胶原酶的纯化方法,进一步研究该胶原酶对胶原蛋白的降解效率。【方法】经形态特征、生理生化特征以及16S rRNA基因进化树分析鉴定该菌株,并对该菌株产酶发酵条件进行优化,最终利用强阴离子交换树脂对该菌株所产的胶原酶进行分离纯化。【结果】该菌株鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。对该菌株的产酶发酵条件进行优化,结果表明最适碳源为2.0%葡萄糖、最适氮源为1.5%胰蛋白胨、最适无机盐为0.005%Ca~(2+);初始发酵液pH 7.5、发酵温度37℃,在最适条件下,该菌株发酵液的酶活为(65.81±2.06)U/m L,相比优化前(26.7±1.9)U/m L,酶活提高约1.5倍。对该菌株所产的胶原酶进行分离纯化,得到1个分子量约为100 k Da、纯度大于90%的胶原酶,其比酶活力约为(7615.0±78.7)U/mg。【结论】该研究所发现的胶原酶酶活较高,能够使胶原蛋白在短时间内被有效地降解为具有生物活性的胶原短肽,在食品、医疗、保健品、化妆品等领域具有较广泛的应用前景。     

米曲霉蛋白酶的分离纯化及酶学性质研究

【目的】获得米曲霉蛋白酶主要成分及其酶学性质。【方法】利用硫酸铵盐析,DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析、Phenyl-Sepharose HP疏水层析和Superdex-G75/200凝胶层析对米曲霉所产蛋白酶系进行分离纯化,SDS-PAGE检测蛋白酶纯度和分子量,采用高效液相凝胶色谱分析两种蛋白酶酶解产物。【结果】从米曲霉所产蛋白酶系中分离纯化获得两种蛋白酶组分P1和P2,分子质量分别约为37 kD和45 kD。以酪蛋白为底物时,P1的Km=8.36 g/L,Vm=12.95μg/(mL·min),最适反应条件为pH 8.0、45°C;P2的Km=4.11 g/L,Vm=4.86μg/(mL·min),最适反应条件为pH 7.0、45°C。两种蛋白酶均对酪蛋白水解活性最高,而对牛血清蛋白的水解活性很低。P1和P2分别酶解大豆分离蛋白后水解产物中肽分子质量分布呈现出一定的差异。【结论】两种蛋白酶的酶学性质存在差异;两者对疏水氨基酸构成的肽键具有选择性,但其作用基团存在特异性。这些研究结果将为米曲霉所产蛋白酶在食品上的应用提供指导。     

毛栓菌漆酶的分离纯化及酶学性质研究

对毛栓菌产漆酶的分离、纯化及酶学性质进行研究。粗酶液经硫酸铵盐析、透析、DEAE-Sepharose柱层析,得到2种漆酶同工酶LacA和LacB。LacA和LacB回收率分别为17.1%和2.74%。SDS-PAGE电泳测得2漆酶的分子量分别为54.6 ku和7.7 ku;LacA和LacB最适作用温度分别为50℃和60℃;最适反应pH值分别为4.5和4.0;Cu2＋、Mg2＋对LacA有激活作用,对LacB影响不大;Ag＋对LacA和LacB表现为完全抑制;Fe3＋对LacA和LacB有一定的抑制作用;Ca2＋、Mn2＋、K＋、Na＋、Zn2＋对LacA和LacB影响不大。DTT、EDTA、DMSO、SDS对酶均有不同程度的抑制作用,且随其浓度的升高抑制作用增强。     

壳聚糖酶的分离纯化及性质研究

以实验室分离的产壳聚糖酶的LS菌株出发,制备壳聚糖酶粗酶液,经(NH_4)_2SO_4盐析、透析、DEAE-Sephadex A25阴离子交换、Sephadex G-100凝胶过滤分离纯化后,SDS-PAGE显示为一条带,壳聚糖酶被纯化了22.4倍,回收率为34.2%。同时对其酶学性质进行了初步研究,发现该酶在低于35℃和pH 6.O～7.5范围内较稳定,最适反应温度为55℃,反应pH 5.0～5.5;Zn~(2 )、Ag~ 、Ca~(2 )、Co~(2 )、Mn~(2 )对该酶有明显的促进作用,而Fe~(3 )、Hg~(2 )对该酶有强烈的抑制作用;该酶的米氏常数(K_m)为2.50 mg/mL,最大反应速度(V_(max))为4.19μmol/(mL·min);SDS-PAGE测定的相对分子质量为30.9×10~3。     

枯草杆菌蛋白酶的纯化及酶学性质

本文利用实验室保存的枯草杆菌发酵产生枯草杆菌蛋白酶,并经(NH4)2SO4盐析和CM-sepharose Fast Flow对枯草杆菌蛋白酶进行纯化,用SDSPAGE检测纯化效果,显示该酶分子量低于14kDa,并对蛋白酶的酶学性质、体外溶栓特性及溶栓机理进行初步探讨,其最适反应温度为60-70℃,但50℃以下稳定性良好,最适反应pH为7,pH6-8稳定。     

硫酸软骨素酶产生菌的筛选及酶的分离纯化

利用平板快速筛选法,从鱼腹中筛选到一株产生硫酸软骨素酶的细菌YH311,通过生物特性和生化反应试验考察,初步鉴定为温和气单胞菌（Aeromonas sobria）。培养至36h时,该菌株产酶达到高峰期,培养液的酶活力达09U/mL。利用超声波破碎菌体细胞,分别测定培养液和菌体细胞的酶活力,发现培养液的酶活力要远远大于菌体细胞的酶活力,显示该酶为分泌型表达,属于胞外酶。发酵液经离心后,上清液用硫酸铵分级沉淀,再分别经过CMCellulose、QAEsephadex A50和Sephadex G150层析柱进行逐级分纯,并跟踪酶活,最后获得硫酸软骨素酶。SDSPAGE检测为单一条带,其分子量约为80kD。     

植酸酶产生菌的筛选与酶纯化及其性质的研究

对从土壤中分离得到的一株产植酸酶的细菌进行了生理生化鉴定,并对植酸酶进行了分离纯化,该酶反应的最适温度约为55℃,最适pH值为5．8,植酸酶蛋白分子量约为14kD。     

β-葡萄糖苷酶产生菌的分离筛选

从土样中分离筛选到3株β-葡萄糖苷酶产生菌,其中As.n.XD-1酶活力最高,pNPG酶活为19.67U,纤维二糖酶活为31.47U。该β-葡萄糖苷酶在pH4-6及4-60℃之间较稳定;4℃存放60d酶活仍可保留90.6％。粗酶液中还含有α-葡萄糖苷酶（0.02U）、淀粉酶（1.13U）、纤维素酶（0.16U）和CMC酶（1.18U）。     

枯草芽孢杆菌ZC-7中性蛋白酶的分离纯化及酶学性质研究

枯草芽孢杆菌ZC-7的发酵液,经离心分离得到粗酶液,再经硫酸铵盐析、中空纤维膜除盐浓缩、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-75柱层析等步骤获得电泳纯的中性蛋白酶。SDS-PAGE测得其分子量大约为42KDa。以酪蛋白为底物时,该酶的Km为5×10-3,Vmax为2.5×104ug/min,酶的最适作用pH为7.0,最适反应温度为55℃,在pH6.5～8.0, 40℃以下较稳定,对1mol/L H2O2具有一定的耐受性。EDTA、异丙醇和乙醇对该酶有抑制作用,Ca2+、Mg2+和Li+离子对其具有保护作用。     

产胶原酶的蜡样芽胞杆菌发酵条件优化及酶的分离纯化

【目的】优化蜡样芽胞杆菌R75E菌株产胶原酶的条件,并通过蛋白分离纯化技术获得高纯度胶原酶。【方法】利用单因素及正交试验优化蜡样芽胞杆菌R75E产胶原酶的发酵条件及发酵培养基,将发酵液离心除菌后得到粗酶液,对其依次通过硫酸铵分级沉淀、Butyl FF疏水层析及SuperdexTM 200凝胶过滤层析等方法对目标胶原酶进行分离纯化,利用SDS-PAGE电泳检测其纯度。【结果】优化后发酵条件为培养温度41°C、接种量6%、培养时间36 h,优化后发酵培养基为葡萄糖10 g/L、蛋白胨5 g/L、起始p H 7.0,粗酶液酶活力较优化前提高了2.9倍;将该粗酶液经过一系列纯化后得到纯度超过90%的胶原酶产物,其纯化倍数和回收率分别为18.4和1.1%。【结论】获得蜡样芽胞杆菌R75E的最佳产酶条件,并对胶原酶分离纯化的方法进行了探索,为微生物胶原酶的开发应用奠定基础。     

Nitrile-metabolizing potential of Bacillus cereus strain FA12; Nitrilase production,purification, and characterization

Nitrile-hydrolyzing bacteria have the potential to perform useful biotransformations such as the production of industrially useful acids and amides. In this study, we report a nitrile-degrading bacterium with significant nitrile metabolism. Molecular characterization of 16S rDNA gene characterized this strain as Bacillus cereus. Medium optimization of B. cereus FA12 showed that biomass and nitrilase production was strongly supported by glucose (10 gL^{? 1}) and yeast extract (10 gL^{? 1}). Enzymatic production improved slightly in the pH range from 6.0 to 7.0. The addition of Mg⁺², Fe⁺², and Na⁺ supported biomass and nitrilase production; however, other metal ions, Co⁺² and Cu⁺², inhibited production. The apparent molecular mass of the puri?ed FA12 nitrilase as determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was about 45 kDa. Nitrilase FA12 shows relatively high activity and stability at pH 7.0 and 40°C. Nitrilase FA12 was marginally inhibited with Ca^{+ 2} and Co⁺², whereas inhibition in the presence of dithiothreitol or DTT was 80%. The pseudo K_m (mM) values of resting cells (i.e., treating whole cells as if they were an enzyme) for acetonitrile and acetamide were determined to be 2.36 and 1.81, respectively. Under optimum situations, B. cereus FA12 resting cells produced 83 and 58 (U/mg) acetonitrile/acetamide degrading activity, respectively. Ammonia production from acetamide and acetonitrile by the B. cereus FA12 was maximum after 5 and 7 h of incubation, respectively. These results indicate that B. cereus FA12 resting cells may be used in nitrile biotransformations to produce commercially useful compounds.     

淡水湖渔场沉积物中产胶原蛋白酶菌株的筛选及发酵优化

【背景】胶原蛋白酶能够高效降解水不溶性的胶原蛋白,在各行业中都有着广泛的应用。淡水湖渔场中大部分动物残骸中的胶原蛋白都会沉降到沉积物中,因而其生态环境中应含有丰富的产胶原蛋白酶菌株。【目的】以环洞庭湖水系淡水湖渔场沉积物为样品,筛选产胶原蛋白酶菌株,并对其中一株产酶量和生物安全性均高的菌株进行鉴定及发酵产酶条件的初步研究,以期为胶原蛋白和胶原蛋白酶的工业生产及应用奠定基础。【方法】采用稀释涂布平板法和点种法筛选产胶原蛋白酶菌株,通过茚三酮显色法测定发酵液胶原蛋白酶酶活,并结合16S rRNA基因序列比对和系统发育分析确定产酶菌株的种类。采用滤纸片扩散法检测菌株抗生素敏感性和溶血性,用溴甲酚紫显色法检测菌株氨基酸脱羧酶活性,硝酸还原酶活性测定用试剂盒,通过单因素试验法和正交试验法进行菌株产胶原蛋白酶发酵条件的优化。【结果】从环洞庭湖水系中的4个淡水湖渔场的表层沉积物中共筛选分离得到113株产胶原蛋白酶菌株,并从中挑选一株来自东湖沉积物的产酶量和生物安全性均高的菌株,该菌株为Exiguobacterium属细菌,命名为Exiguobacterium sp. DJ1。菌株DJ1的最佳产酶条件...     

Production and characterization of collagenase from a new Amazonian Bacillus cereus strain

Abstract

A new collagenase producing a strain of Bacillus cereus, isolated from the pollen of a bee of Amazon Region (Brazil), had its enzyme characterized and the production medium composition and culture conditions enhanced. A two-level design on three factors, namely initial medium pH, the substrate (gelatin) concentration and agitation intensity, allowed identifying the first two variables as the most significant ones, while a central composite design (CCD) was subsequently used to identify their optimal levels. Statistics highlighted maximized collagenolytic activity when substrate concentration and initial medium pH were selected at their highest levels (positive effects), whereas agitation intensity at the lowest (negative effect). Triplicate runs performed under predicted optimal conditions (pH 7.8 and 1.7% gelatin concentration) yielded a collagenolytic activity (305.39?±?5.15?U) 4.6- to 15-fold those obtained with the preliminary design. The enzyme displayed optimum activity at 45?°C and pH 7.2, was stable over wide ranges of pH values and temperatures (7.2–11.0 and 25–50?°C, respectively) and was strongly inhibited by 10?mM phenylmethylsulphonyl fluoride. The zymogram showed two prominent bands at 50 and 76?kDa. These results are a first attempt to elucidate the features of this new collagenase, its production conditions, and possible scale-up.     

一株产酸蜡样芽孢菌的筛选鉴定及发酵条件优化

从牛粪中分离得到一株产酸芽孢菌GF1,经鉴定为蜡样芽孢杆菌,该菌株发酵最低pH值可达到4.25,发酵最终芽孢率可达到90%以上,对该菌株液体发酵培养发现GF1具有良好的生长性能,通过优化培养条件和培养基中的C源、N源,最终确定GF1发酵条件为:发酵液初始pH值7.5,摇床转速220 r/min,培养温度35℃,培养时间48 h,配方为:酵母膏0.5%,蛋白胨0.6%,葡萄糖1.0%,K2HPO4 0.5%,MgSO4 0.02%,MnSO40.08%.     

微囊藻毒素降解菌的筛选、鉴定及其胞内粗酶液对藻毒素MCLR的降解

【目的】从巢湖底泥中分离筛选高效的藻毒素降解菌,并初步研究其胞内粗酶液降解藻毒素-LR(MC-LR)的特性,为水体中藻毒素污染的微生物治理提供有效的菌源与理论依据。【方法】利用富集驯化培养技术,以MC-LR为唯一碳源,分离筛选MC-LR降解菌,通过形态观察、生理生化实验及16S rRNA序列分析鉴定菌株,并考察其胞内粗酶液在不同条件下对MC-LR的降解特性。【结果】分离得到1株能高效降解MC-LR的菌株M6。分子鉴定结果表明,该菌株为蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)。其降解MC-LR的活性物质为胞内酶,而且至少有3种酶参与了MC-LR的降解,它们是菌体本身的组织酶而非诱导酶。当反应体系pH值为8.0,胞内粗酶液浓度为404.9 mg/L,MC-LR的初始浓度为10 mg/L时降解率最高,16 h可达98.7%。【结论】分离出的MC-LR降解菌为蜡状芽胞杆菌,该菌株对MC-LR有较高的降解能力,并且酶促反应受到反应体系的pH值、胞内粗酶液浓度以及藻毒素初始浓度等因素的影响。     

角蛋白酶生产菌株的分离筛选与鉴定

【目的】分离筛选具有高效脱毛能力的野生角蛋白酶生产菌株,开发无硫制革生物脱毛剂。【方法】以贮备原料皮的特定环境中的污水样品为菌株源、在含诱导物脱脂羊毛粉的培养基中的富集、筛选与评估其发酵液脱毛能力的多相筛选方法分离选育高产角蛋白酶野生菌株。通过形态学、生理生化特征,Biolog全自动分析以及16SrDNA基因序列分析等方法多尺度地鉴定目的菌株。【结果】定向筛选得到了一株高活力,无硫脱毛效率高的菌株。鉴定结果表明,该菌株为地衣芽孢杆菌属,故命名为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)X-47。【结论】应用多相定位选育技术筛选出的菌株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)X-47,产角蛋白酶活力高,脱毛效率高,对胶原作用力弱的特点,具有开发无硫脱毛生物助剂的潜力。     

一株来自蚯蚓的产纤溶酶蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus的筛选及鉴定

对来自4个不同省份的5条蚯蚓的肠道及体表细菌进行分离,共获得122株细菌。通过脱脂奶粉平板法初筛,纤维蛋白平板法复筛,以透明圈为筛选标记,共筛选出产纤溶酶菌株12株,其中菌株SC-3-W-3的纤溶酶活力较高,达到了538.64 U/mL(相当于尿激酶的活力单位)。通过对其形态、培养、生理生化特征进行研究,发现其与蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus Frankland的特征很相符。进一步对SC-3-W-3的16S rDNA序列及系统发育分析表明,该菌株与蜡状芽孢杆菌的同源性高达100%。综合生理生化及16S rDNA序列比对结果,将SC-3-W-3菌株鉴定为蜡状芽孢杆菌。