白蚁肠道内纤维素酶产生菌的筛选及其酶活性

从黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus Shiraki)肠道内筛选具有纤维素降解能力的细菌,并研究其酶活性。结果表明:筛选得到5株菌株,活力较高的菌株CMC-4被鉴定为土白蚁特拉布尔希氏菌Z-4(Trabulsiella odontotermitis ZJSRU-4)。同时对菌株T.odontotermitis ZJSRU-4进行了系统的研究,它具有完整的纤维素酶系统,主要产羧甲基纤维素酶(CMCase)和β-葡萄糖苷酶,滤纸酶的活力较低。在以羧甲基纤维素钠为碳源的培养基中培养36 h,发酵液中CMCase的比酶活达到20.8 U/m L,培养44 h,β-糖苷酶的比酶活达到18.2 U/m L。CMCase和β-葡萄糖苷酶作用的p H分别为6.0和6.5,它们作用的最适温度都为40℃。该菌对纤维质原料具有降解能力,具有潜在的应用价值。     

白蚁消化系统转化和降解木质纤维素酶研究进展

木质纤维素是地球上最丰富的有机聚合物,白蚁是古老但进化最成功的高效木质纤维素降解者之一。了解白蚁降解高度抗性植物聚合物的机制对工业上生物质能源转化和生物仿生设计有重要的借鉴和指导价值。白蚁和其共生微生物产生的木质纤维素酶在其转化利用木质纤维素上发挥着重要作用。本文从来源作用方面对白蚁自身及其肠道原虫、细菌和真菌产生的纤维素酶、木聚糖酶和漆酶等酶研究概况进行了总结,对其存在的问题和前景进行了展望。本综述有助于全面了解白蚁消化系统木质纤维素酶的基因种类、来源、分布、表达以及酶活性和功能。     

一株纤维素分解菌的分离与筛选

以新华滤纸为唯一碳源,从垃圾堆肥中筛选能够分解纤维素的菌株共39株,采用刚果红鉴别培养基进行识别,获取透明圈较大的菌株10株,在此基础上,进行液体培养,测定酶活,得到1株酶活较高的曲霉B－6（Aspergillus sp)。将B－6与绿色木霉（Trichoderma sp)AS3.3711进行了参比试验,比对筛选工作进行评定,经过固体,液体发酵对比试验,发现B－6与AS3．371有相近的产酶性能,B－6在固,液发酵中酶活分别达到39．2IU,14．9IU,而S3．3711则分别为16．6IU与15．7IU,且B－6较AS3．3711有更强的液化CMC的能力,B－6在24h内即能使3％CMC完全液化,而S3．3711则需96h。     

黄翅大白蚁后肠优势菌大白蚁营发酵菌的全基因组序列分析

【目的】营发酵单胞菌属Dysgonomonas是黄翅大白蚁后肠的第二优势微生物。前期研究中,我们从黄翅大白蚁后肠分离出一种命名为大白蚁营发酵菌的新菌。为深入了解大白蚁营发酵菌在宿主白蚁体内发挥的作用和功能,有必要解析大白蚁营发酵菌的基因组序列信息。【方法】使用Illumina Miseq测序平台获取该菌的全基因组序列,将其全基因组序列经过注释的基因蛋白质序列提交COG和KEGG数据库进行BLASTp比对分析,确定该菌潜在的重要酶类和代谢途径,并对个别纤维素酶活进行检测。【结果】大白蚁营发酵菌整个基因组大小为4655756 bp,GC含量为38.54%,DDBJ数据库登录号为BBXL01000001–BBXL01000078。生物信息学分析结果表明菌株大白蚁营发酵菌具有多个木质纤维素降解酶基因,且具备完整的木质纤维素降解和乙酸、乳酸生成通路。此外发现该菌株中存在与氮源代谢和抵御病原体相关的基因。【结论】本研究首次解析大白蚁营发酵菌的全基因组序列,了解其基因组基本特征,初步探讨了该菌降解木质纤维素的过程,为细菌协助宿主白蚁降解木质纤维素提供了理论基础,同时为该菌可能参与宿主白蚁氮源代谢和抵御病原体入侵提供了依据。     

一株耐高温纤维素酶产生菌的分离和鉴定

为获得耐高温的纤维素酶产生菌,从农田旁稻草堆底取样,采用液体滤纸条试管法和纤维素刚果红平板法,分离到6株能够在45℃生长良好且降解纤维素的耐高温菌株,分别标为A1-A6,其中菌株A1透明圈直径和菌落直径比值为4,DNS法测定还原糖浓度较高,确定为实验菌株。菌体呈短杆状,G+,易褪色,具有运动性,过氧化氢酶、淀粉水解、明胶液化、甲基红试验、硫化氢、葡萄糖氧化发酵、P HB类脂粒、异染粒、纤维素分解、反硝化试验呈阳性,乙酰甲基甲醇试验、吲哚试验、硝酸盐还原试验、卵磷脂酶实验呈阴性,以FP A酶活为主,羧甲基纤维素酶活为辅。根据细菌形态、生理生化特征,参照《伯杰氏细菌系统鉴定手册》初步鉴定为纤维单胞菌属,即Cellulomonas。     

白蚁菌圃中木质素降解菌的筛选及降解效果

为了选出能够有效降解木质素的菌株,以废弃的白蚁巢为来源进行筛选,并以无氮培养基、碱木质素培养基、苯胺蓝培养基和愈创木酚培养基进行复筛.对筛选出的菌株进行16SrRNA鉴定以及形态学分析.通过扫描电镜、傅里叶红外光谱对降解前后的碱木质素进行降解特性的解析.结果筛选出一株具有木质素降解能力的细菌经鉴定并命名为R.ornit...     

白蚁及其共生菌来源的4种木质纤维素酶的共表达

天然的木质纤维素材料含有纤维素、半纤维素和木质素等成分。降解天然木质纤维素底物时,需要木质纤维素酶共同作用。近年在木质纤维素酶的相互协同作用方面的研究引起人们的关注,成为一个新的研究热点,文中使用两个不同的共表达载体pETDuet-1和pRSFDuet-1,在大肠杆菌中共表达了白蚁及其肠道微生物来源的β-葡萄糖苷酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、漆酶和木聚糖酶这4种木质纤维素酶,经过SDS-PAGE分析得到了与理论值一致的蛋白条带,同时经过酶活验证,这4种蛋白都具有酶活性。以磷酸处理的微晶纤维素(PASC)为底物,测定了共表达酶粗酶液与单独表达酶混合液的协同作用因子,从还原糖的产量上经计算共表达的粗酶液比单独表达酶的混合液对PASC的降解协同作用提高44%;以滤纸和磷酸处理的玉米芯为底物,测定降解协同作用,分别提高了34%和20%。结果表明,共表达酶的降解效率要高于混合的单组分酶液降解效率的总和。     

象白蚁肠道中一个纤维素降解菌群的分离和特性研究

利用滤纸培养基从象白蚁(Nasutitermes sp.)肠道中分离出一个具有纤维素降解能力,能够降解滤纸的混合菌群。在起始pH 6.5,37℃培养条件下培养6d可得到最高的纤维素酶(CMCase和FPase)活性。在优化条件下,混合菌群的滤纸降解率在第15d达到最大值66.3%,显示出较高的滤纸降解效率。酶谱活性染色分析显示,混合菌群在以滤纸为唯一碳源的生长过程中至少表达了8种内切葡聚糖酶和4种木聚糖酶。扫描电镜观察到该混合菌群包含短杆状和球形两种形态的细菌。基于16SrRNA基因的系统发育分析表明,该混合菌群中至少存在两种细菌,分别属于沙雷氏菌属(Serratia)和类芽胞杆菌属(Paenibacillus)。这两种细菌协同降解纤维素的机制值得进一步深入研究。     

曲酸对台湾乳白蚁纤维素酶活的抑制与应用研究

为了探究有害白蚁的安全防控新技术,本文研究了生物源活性物质曲酸对建筑结构主要害虫台湾乳白蚁纤维素酶活性的抑制效果。在室内条件下选择1%曲酸溶液滤纸饲喂白蚁,分别于饲喂6 h、12 h、1 d、3 d、5 d、7 d时收集白蚁消化道,采用还原糖法测定了白蚁消化道的滤纸酶活性(FPA)及内切β-1,4-葡聚糖酶(EG)、β-葡萄糖苷酶(BG)和纤维二糖水解酶(CBH)的比活力,并观测记录供试白蚁的体重与死亡率变化。结果显示,除6 h处理样的FPA和CBH活性影响不显著外,其余处理对白蚁纤维素酶活性均有显著的抑制作用,且随处理时间的延长曲酸对台湾乳白蚁纤维素酶活抑制率增强,抑制率显示FPAEG≥BGCBH。曲酸处理7d后,白蚁活动能力明显减弱,工蚁体重显著降低且死亡率显著升高。曲酸与氟虫脲联合喂食处理对台湾乳白蚁FPA和EG活性的抑制效果高于氟虫脲单独饲喂台湾乳白蚁,而且白蚁死亡率也显著提高。研究表明曲酸对于白蚁纤维素酶活性具有抑制效果,对于氟虫脲具增效作用,可为白蚁治理新技术的研究提供参考。     

培菌白蚁菌圃微生物降解木质纤维素的研究进展

白蚁及其共生微生物协同降解植物细胞壁的机理一直被世界各国科学家所关注。培菌白蚁作为高等白蚁,相比低等食木白蚁具有更多样化的食性,其利用外共生系统“菌圃”,对多种植物材料进行处理。本文综述了菌圃微生物降解木质纤维素的研究进展,以期为深入研究菌圃中木质纤维素降解过程及其机制,并挖掘利用菌圃降解木质纤维素的能力及仿生模拟菌圃开发新的生物质利用系统提供参考。培菌白蚁在其巢内利用由植物材料修建的多孔海绵状结构——“菌圃”来培养共生真菌鸡枞菌Termitomyces spp.,形成了独特的木质纤维素食物降解和消化策略,使木质纤维素在培菌白蚁及其共生微生物协同作用下被逐步降解。幼年工蚁取食菌圃上的共生真菌菌丝组成的小白球和老年工蚁觅得食物并排出粪便堆积到菌圃上成为上层菌圃。这一过程中,被幼年工蚁取食的共生真菌释放木质素降解酶对包裹在植物多糖外部的木质素屏障进行解聚。菌圃微生物(包括共生真菌)对解聚的木质素基团进一步降解,将多糖长链或主链剪切成短链,使菌圃基质自下而上被逐步降解。最后下层的老熟菌圃被老年工蚁取食,其中肠的内源酶系及后肠微生物将这些短链进一步剪切和利用。因此,蚁巢菌圃及其微生物是培菌白蚁高效转化利用木质纤维素的基础。化学层面的研究表明,菌圃能够实现对植物次生物质解毒和植物纤维化学结构解构。对共生真菌相关酶系的研究显示可能其在菌圃的植物纤维化学结构和植物次生物质的降解中发挥了作用,但不同属共生真菌间其效率和具体功能不尽相同。而菌圃中的细菌是否发挥了作用和哪些细菌类群发挥了作用等仍有待进一步的研究。相比于低等食木白蚁利用其后肠共生微生物降解木质纤维素,培菌白蚁利用菌圃降解木质纤维素具有非厌氧和能处理多种类型食物两大优势,仿生模拟菌圃降解木质纤维素的机制对林地表面枯枝落叶的资源化利用具有重要意义。     

Tandem location of the cellulase genes on the chromosome of Bacillus sp. strain N-4

Abstract A 5.7-kb Eco RI DNA fragment has been isolated from Bacillus sp. strain N-4 chromosome DNA. This fragment contained both the pNK1-encoded cellulase ( celB ) gene and the pNK2-encoded cellulase ( celA ) gene which were highly homologous [13]. These results demonstrate the tandem location of these genes on the chromosomal DNA. The homologous sequence, which may play an important role for the gene duplication, were observed 5' upstream of the celA gene, between the celA and celB genes, and 3' downstream from the celB gene.     

家白蚁中肠具有内切葡聚糖酶活性菌株的分离和鉴定

从家白蚁中肠分离得到了一株具有内切β-1,4-葡聚糖酶活性的细菌Streptomyces sp.Cf1,并经过16S rRNA和形态分析确定为属于链霉菌属(Streptomyces)一种.该菌具有内切β-1,4-葡聚糖酶活性但不具有糖苷酶活性.该菌所分泌的内切β-1,4-葡聚糖酶活性最大可达8.25 U/mg.菌株分泌酶活性的最适pH值为6～7,最适温度为60℃.从家白蚁中肠分离得到这一具内切葡聚糖酶活性的菌株表明,家白蚁中肠细菌可以通过分泌内切葡聚糖酶与白蚁内源性内切葡聚糖酶一道参与食物中纤维素的降解.     

Purification and characterization of an alkaline cellulase from a newly isolated alkalophilic Bacillus sp. HSH-810

An alkaline cellulase from Bacillus sp. HSH-810 was purified 8.7-fold with a 30% yield and a specific activity of 71 U mg^–1 protein. It was optimally active at pH 10 and 50 °C and was stable from pH 6 to 10 with more than 60% activity remaining after heating at 60 °C for 60 min. The molecular mass of cellulase was 80 kDa. It was inhibited by 50% by Fe³⁺ (1 mM) and Mn²⁺ (0.1 mM) but was relatively insensitive to Hg²⁺ and Pb²⁺ at 1 mM.Revisions requested: 8 October 2004/1 December 2004; Revisions received 29 November 2004/5 January 2005     

Decolourisation of Remazol Brilliant Blue R via a novel Bjerkandera sp. strain

A novel strain of Bjerkandera sp. (B33/3), with particularly high decolourisation activities upon Poly R-478 and Remazol Brilliant Blue R (RBBR) dyes, was isolated. The role of the ligninolytic extracellular enzymes produced by this strain on decolourisation of RBBR was studied in some depth. The basis of decolourisation is an enzyme-mediated process, in which the main enzyme responsible is a recently described peroxidase with capacity for oxidation of manganese, as well as veratryl alcohol and 2,6-dimethoxyphenol in a manganese-independent reaction.     

Purification and characterization of a novel halostable cellulase from Salinivibrio sp. strain NTU-05

A halostable cellulase with a molecular mass of 29 kDa was purified from culture supernatants of the halophilic bacterium Salinivibrio sp. NTU-05 by way of the Fast Protein Liquid Chromatography method and the biochemical properties of the halostable cellulase was studied. The enzyme was active over a range of 0–25% sodium chloride examined in culture broth. The optimum cellulase activity was observed at 5% sodium chloride. Results from the salinity stability test indicated 24% of enzyme activity was retained at 25% sodium chloride for 4 h. The enzyme was also shown to be slightly thermostable with 40% residual activity under 60 °C for 4 h. The enzyme has a K_m of 3.03 mg/ml and a V_max of 142.86 mol/min/mg when tested using carboxymethyl-cellulose (CMC). The enzyme activity increased in the presence of K⁺, Mg²⁺, Na⁺ ions and decreased when Hg²⁺ ions were present. The deduced internal amino acid sequence of the Salinivibrio sp. NTU-05 cellulase showed similarity to the sequence of the glycoside hydrolase family protein. These are some of the novel characteristics that make this enzyme have potential applications in cellulose biodegradation.     

产自Aspergillus sp.DLCS-F18的嗜酸嗜热纤维素酶及其酶学性质

纤维素酶在饲料、造纸、纺织和纤维素乙醇生产等领域有重要用途,因而备受关注.使用稻草为唯一碳源进行纤维素降解微生物的富集,从云南大理苍山地区的土壤样品中筛选获得1株纤维素降解真菌DLCS-F18,其适宜生长温度为15-40℃、pH 2.0-13.0.通过形态学和ITS rRNA分子生物学鉴定,菌株DLCS-F18被鉴定为...     

Isolation and characterization of chitinase from a marine bacterium Vibrio sp.

A chitinase was separated from the culture broth of Vibrio sp. 11211 isolated from sediment from the South China Sea. The chitinase was purified 18.3-fold with 33% recovery by ammonium sulphate precipitation and chromatography. The subunit molecular weight of the enzyme was estimated by SDS-PAGE to be about 30kDa. The enzyme showed optimum pH at 6.5 and optimum temperature at 50^°C, and was stable in the pH range of 4 to 9 and at the temperature below 40^°C.     

Isolation from Nutmeg of Growth Inhibitory Substances to Silkworm Larvae

From nutmeg, a seed of Myristica fragrans Houtt., were isolated thirteen phenylpropanoids. Among them, seven compounds have been hitherto unknown. Most of the compounds isolated here revealed growth inhibitory activity to silkworm larvae, Bombyx mori L.     

高抑菌活性乳酸杆菌的筛选及性质

从自酿酸奶中分离得到1株高抑菌活性菌株,经16S rDNA测序后鉴定为Lactobacillus sp.FSZ。以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为指示菌,取得良好抑菌效果。经组分分析及蛋白酶降解,抑菌活性物质确定为蛋白物质,推测其由一些高分子的蛋白类物质和低分子的多肽类物质组成。抑菌活性物质在酸性条件下显示出良好的抑菌活性,发酵液经60℃处理30 min后,活性基本没有下降,经100℃处理30 min仍保留83.9%的活性,表现出良好的热稳定性。