天山一号冰川底部沉积层产蛋白酶耐低温菌株的筛选及其系统发育

[目的]通过对天山一号冰川底部沉积层耐低温菌的分离和其中产蛋白酶菌株的筛选,了解冰川微生物生理多样性和系统发育多样性,为高效低温蛋白酶生物技术的研发奠定基础.[方法]采用稀浓度的R2A、TSB平板涂布分离可培养细菌,通过脱脂乳选择性培养基筛选产蛋白酶的耐低温菌株.对分离菌株表型特征、生理生化特性、最适生长温度、耐盐性、产酶性能进行了比较,结合16S rRNA基因序列同源性分析确定产蛋白酶菌株的多样性和系统进化地位,通过BOX-PCR指纹技术分析16S rRNA基因序列高相似度的近缘菌株的遗传差异.[结果]从125株分离物中筛选到27株产蛋白酶的耐低温菌株,其中21株为适冷菌,仅6株菌为专性嗜冷菌,革兰氏阴性菌居多,假单胞菌属(Pseudomonas)菌株占40.7％.产酶菌株隶属于5个系统发育类群、9个属,其中γ-Proteobacteria、Actinobacteria、CFB(Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides)为优势类群.[结论]天山1号冰川底部沉积层冻土中产蛋白酶的耐低温细菌多样性较丰富,本研究筛选得到的同属近缘种群较多,其产酶性状存在差异,适合开展微生物种群的生物地理学研究.     

蛋白酶产生菌的筛选和紫外诱变育种

目的:筛选水产品加工用蛋白酶产生菌,为酶的的分子改造和水产品加工提供材料基础.方法:通过在富含水产品蛋白的场所的针对性采样,菌落平板筛选结合发酵上清液平板验证以及Folin-酚试剂定量检测确认筛选结果,并通过紫外诱变提高产中性蛋白酶菌株的产酶能力.结果:从12份土样中分离187株具有明显蛋白酶活性的单菌落.在挑取的11株透明圈明显的蛋白酶产生菌中,菌株W9在所有菌株中可以稳定产生较高的蛋白酶酶活力,约为1 594U/ml.通过对其进行紫外诱变后,在突变株中筛选得到一株酶活约为1 845U/ml的 W9UV突变株,比野生菌株酶活提高了15.6%.结论:突变菌株W9UV可稳定产生较高的蛋白酶酶活力,发酵性能优良.     

海洋低温蛋白酶菌株选育及发酵培养基的研究(Ⅰ)

以渤海和黄海分离出400多株在低温条件下生长良好的菌株为出发菌株,利用常规筛选方法选出2株低温蛋白酶产生菌（Pseudorrtortas alcaligenes）。经UV、DES、NTG、EMS、LiCl单独及复合诱变,选育出一株（Pa040523）蛋白酶高产突变株。通过单因素实验,确定了Pa040523菌株蛋白酶发酵培养基为：玉米淀粉糖1．8％,尿素0．6％,磷酸氢二钾0．6％,磷酸二氖钾0．3％。该突变株低温蛋白酶产量为940．8U／mg。     

海洋低温蛋白酶菌株选育及发酵培养基的研究(I)

以渤海和黄海分离出400多株在低温条件下生长良好的菌株为出发菌株,利用常规筛选方法选出2株低温蛋白酶产生菌(Pseudom onas alcaligenes)。经UV、DES、NTG、EMS、L iC l单独及复合诱变,选育出一株(Pa040523)蛋白酶高产突变株。通过单因素实验,确定了Pa040523菌株蛋白酶发酵培养基为:玉米淀粉糖1.8%,尿素0.6%,磷酸氢二钾0.6%,磷酸二氢钾0.3%。该突变株低温蛋白酶产量为940.8 U/mg。     

重离子诱变技术选育碱性蛋白酶高产菌株

从采集的土壤样品中分离筛选出一株碱性蛋白酶产生菌G-41,经16S rRNA分子鉴定为芽孢杆菌属菌株。该菌株在发酵培养基中能产生较高产量的胞外碱性蛋白酶(1.7×104U/mL)。以G-41为出发菌株,对其进行重离子辐照诱变处理,获得突变株G-41-68,将该突变株再次经重离子诱变,从大量突变株中筛选出碱性蛋白酶高产菌株15Gy-54,其酶活力达到6.22×104U/mL。与出发菌株相比较,突变株G-41-68和15Gy-54的酶活力分别提高了1.58倍和2.65倍。对突变株15Gy-54的发酵条件进行了优化研究,结果表明,该菌株的碱性蛋白酶活力得到进一步提高,达到7.18×104U/mL,其最适发酵条件为:培养基(g/100mL)为胰蛋白胨1、酵母膏0.5、乳糖5、Na2HPO4·12H2O0.4、KH2PO40.03、Na2CO30.1、MgSO40.0481(4×10-3mol/L)、pH8.0,培养温度41℃,振荡培养时间42-48h。实验结果表明,重离子辐照诱变技术是一种非常有效的微生物诱变育种新技术。     

北黄海沉积物可培养产蛋白酶细菌分离鉴定

【目的】揭示北黄海沉积物中可培养产胞外蛋白酶细菌及蛋白酶多样性,增加人们对北黄海生态系统中产蛋白酶菌多样性的认识,为海洋产蛋白酶微生物的挖掘提供菌群资源。【方法】分别将5个北黄海沉积物样品梯度稀释涂布至酪蛋白明胶筛选平板,选择性分离产蛋白酶细菌;并通过分析基于16S rRNA基因序列的系统发育关系,揭示这些细菌的分类地位和遗传多样性;分别测定胞外蛋白酶活性并对酶活较高的39株菌进行基于苯甲基磺酰氟(PMSF,丝氨酸蛋白酶抑制剂)、邻菲罗啉(o-phenanthroline,O-P,金属蛋白酶抑制剂)、E-64(半胱氨酸蛋白酶抑制剂)和pepstatin A(天冬氨酸蛋白酶抑制剂)4种抑制剂的酶活抑制实验以及所有菌株对3种底物(酪蛋白、明胶、弹性蛋白)的水解能力;分析这些细菌所产胞外蛋白酶的特性及多样性。【结果】从5个北黄海沉积物样品中分离获得66株产蛋白酶细菌,这些菌株隶属于Bacteroidetes、Proteobacteria、Actinobacteria和Firmicutes 4个门的7个属,其中Pseudoalteromonas(69.9%)、Sulfitobacter(12.1%)和Salegentibacter(10.6%)是优势菌群;沉积物中可培养的产蛋白酶细菌的丰度为104 CFU/g;蛋白酶酶活抑制实验表明所有测定菌株产生的胞外蛋白酶属于丝氨酸蛋白酶和/或金属蛋白酶,仅有少数菌株所产蛋白酶具有半胱氨酸蛋白酶或天冬氨酸蛋白酶活性。【结论】北黄海沉积物中可培养产蛋白酶细菌类群较为丰富,Pseudoalteromonas、Sulfitobacter和Salegentibacter菌株是优势菌群,测定菌株所产胞外蛋白酶主要是丝氨酸蛋白酶和/或金属蛋白酶。     

硫酸盐还原菌的分离筛选及鉴定

为了更好地利用硫酸盐还原菌(SRB)处理含重金属酸性废水,分离和筛选适宜的SRB菌株是需解决的首要问题。本研究从77个环境样品中分离纯化得到9株SRB菌株,其中5株菌通过16S rDNA序列的测序、比对,构建系统发育树,并结合形态学及生理生化特性进行分析,结果表明,5株菌都为脱硫弧菌属(Desulfovibrio)菌株,通过与Gen Bank中登录菌株比对,菌株SRB-6和SRB-8鉴定为脱硫脱硫弧菌,菌株SRB-4、SRB-12和SRB-15鉴定为Desulfovibrio oxamicus。对5株硫酸盐还原菌进行了还原硫酸盐的研究,菌株SRB-12还原能力最强,经60 h培养,可还原培养基中88.83%的硫酸盐。     

侧孢短芽孢杆菌AMCC 100017的分离鉴定及其生防潜力

【目的】从土壤中分离、筛选和鉴定具有抑制病原真菌活性等生防效果的菌株,为进一步开发利用具有良好定殖能力的生防菌株奠定基础。【方法】利用对峙试验筛选拮抗菌并评价其拮抗性能,根据其形态特征、生理生化特性、16S r RNA基因序列测定及Gen Bank序列相似性分析进行分离菌株的分类鉴定,并通过福林酚法测定该菌株的蛋白酶活力。【结果】从山东泰安各种类型土壤中分离得到侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus),保藏编号为AMCC100017。平板对峙试验结果表明该菌株对多种植物病原真菌均有较强的拮抗作用,尤其是对镰刀菌属致病菌拮抗效果明显。另外,本试验还初步验证该菌能产生较高活性的胞外蛋白酶。【结论】侧孢短芽孢杆菌AMCC 100017在作物真菌病害生物防治方面,有较好的开发和利用潜力,并可望应用于线虫生物防治。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其特性研究

高活性微生物絮凝剂在废水处理方面起着非常重要的作用。从兰州佛慈中药制药厂废水池旁采集的土样中分离筛选出了具有絮凝活性的微生物菌种4株(C-5、G-12、G-2、N-7)。对其中3株絮凝率较高菌株的生长量、pH值变化、絮凝活性的分布进行了研究分析。结果表明G-2菌和C-5菌的最佳培养时间为60h,G-12菌为72h。它们的最高絮凝率分别为89.52%(G-2)、82.73%(C-5)、83.18%(G-12)。G-2菌和C-5菌产生絮凝效果的最高活性部位在菌体中而G-12菌则在上清液中。     

一株产蛋白酶嗜碱菌株的分离、鉴定及酶学特性

【目的】筛选产蛋白酶嗜碱菌并对其进行鉴定和特性分析。【方法】利用碱性脱脂牛奶培养基分离纯化产蛋白酶嗜碱菌,通过形态特征、生理生化、16S rRNA基因序列分析以及DNA-DNA杂交实验确定菌株的分类地位,利用酪蛋白水解法分析所产蛋白酶的pH和温度作用范围、稳定性和耐氧化剂能力。【结果】从我国西藏盐碱湖样品中分离到一株产碱性蛋白酶的菌株ZL223,该菌株为革兰氏阳性菌,最适生长温度为37℃,最适生长pH9.0,16S rRNA基因序列分析显示,菌株ZL223与假强芽孢杆菌Bacillus pseudo firmus OF4亲缘关系最近,16S rRNA基因序列相似性为98.6%,DNA-DNA杂交结果显示与B.pseudofirmus OF4同源性为86%。菌株ZL223产生的蛋白酶作用的最适pH为12.0,最适温度为40℃。【结论】结合生理生化指标测定的结果,鉴定菌株为假强芽孢杆菌ZL223(B.pseudofirmus ZL223)。该菌株产生的碱性蛋白酶具有较高的pH适应性,值得进一步研究。     

碱性蛋白酶高产菌株EIM-8的筛选鉴定及其液体发酵条件优化

筛选分离得到一株高产碱性蛋白酶菌株EIM-8,并基于16S序列进行分子系统进化分析,鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).同时,采用响应面法对Bacillus subtilis EIM-8的产酶条件进行了优化.首先通过单因素试验,筛选出最适碳源为玉米淀粉,最适氮源为牛肉膏.在此基础上,采用Pl...     

A new strategy to apply Bacillus subtilis MA139 for the production of solid-state fermentation feed

Aim:  The study investigated the potential of using Bacillus subtilis MA139 in combination with Lactobacillus fermentum and Saccharomyces cerevisae to produce solid-state fermentation feed.
Methods and Results:  In a pure fermentation, B. subtilis MA139 was able to grow and synthesize antimicrobial substances at temperatures from 25 to 37°C and at a pH from 5·0 to 9·0. Subsequently, B. subtilis MA139, Lact. fermentum and S. cerevisae were used as starter strains co-inoculated in unsterilized substrate (feed-grade soybean meal and wheat bran). Following 10 days of fermentation in a newly developed plastic bag equipped with a one-way valve, lactic acid bacteria and Bacillus became the predominant strains while S. cerevisae cells decreased slightly. Enterobacteriaceae ( Escherichia coli K88 and Salmonella typhimurium ) were not detected.
Conclusions:  Use of B. subtilis MA139 as a starter strain co-inoculated with S. cerevisae and Lact. fermentum successfully controlled the growth of enterobacteriaceae.
Significance and Impact of the Study:  This study provided a facile and low-cost way to produce solid-state fermentation feed.     

利用蛋白酶产生菌固态发酵去除豆粕中抗原蛋白

从实验室保藏的菌种中,筛选出固态发酵所需的高产蛋白酶菌株,进行豆粕发酵。以抗源蛋白去除情况作为考察指标,通过条件优化发现,在豆粕水分质量分数为45%,颗粒直径在1.0-2.0 mm,发酵温度35℃,发酵时间为50 h时,抗原蛋白的去除率在90%以上。通过十二烷基磺酸钠（SDS）聚丙烯酰胺凝胶电泳,发现抗源蛋白得到有效降解,分解为相对分子质量小于10 000的肽类物质。     

发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈幼鱼生长、脂质代谢、血清非特异性免疫及肠道菌群的影响

为探讨发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈(Micropterus salmoides)幼鱼生长、脂质代谢、血清非特异性免疫及肠道菌群的影响, 试验在基础饲料中用发酵豆粕分别替代0、10%、20%、30%和40%鱼粉, 用晶体氨基酸平衡各组间蛋氨酸与赖氨酸的差异, 配制成共5种等氮等能(CP47%, GE19 MJ/kg)的试验饲料, 分别为FM、FSM10、FSM20、FSM30和FSM40。将初始体重为(22.05±0.09) g的大口黑鲈随机分成5组, 每组设3个重复, 养殖58d。生长试验结果表明: 各组之间增重率(WGR)、特定生长率(SGR)、肥满度(CF)、肝体比(HSI)和脏体比(VSI)均无显著差异(P>0.05), 但替代组饲料系数(FCR)均显著高于FM对照组(P<0.05), FSM40组的存活率(SR)和干物质表观消化率(ADDM)显著低于其余各组(P<0.05)。脂质代谢方面结果显示, FSM30和FSM40组的血清甘油三酯(TG)水平显著低于FM对照组(P<0.05), FSM40组的血清总胆固醇(T-CHO)水平显著低于FM对照组(P<0.05)。血清非特异性免疫方面结果表明, FSM40组的溶菌酶(LZM)和超氧化物歧化酶(SOD)活性有显著增加的变化(P<0.05)。对肠道菌群进行了Illumina Mi Seq高通量测序分析, 结果表明: 各组肠道菌群的Alpha多样性指数(Sobs、Shannon、Simpson、Ace和Chao)无显著差异(P>0.05), 但OTU数量发生了变化。在门水平上, 优势菌群为软壁菌门(Tenericutes)、变形菌门(Proteobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria); 而属水平上, 优势菌群为支原菌属(Mycoplama)、邻单胞菌属(Plesiomonas)和鲸杆菌属(Cetobacterium)。FSM20组与FM对照组相比, 软壁菌门和支原菌属的相对丰度显著提高(P<0.05), 变形菌门和邻单胞菌属的相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述, 在试验条件下, 大口黑鲈饲料中发酵豆粕替代20%鱼粉不会对大口黑鲈幼鱼生长、脂质代谢、血清非特异性免疫及肠道菌群多样性造成负面影响, 且能显著降低肠道中邻单胞菌属在内的有害菌的相对丰度, 因此, 发酵豆粕替代鱼粉的适宜比例为20%。     

强化底物利用酶系表达,提升地衣芽孢杆菌生产碱性蛋白酶性能

地衣芽孢杆菌2709由于易于培养、GRAS状态和完善的蛋白质分泌能力,是已经投入工业生产碱性蛋白酶的菌株.为改善该菌株的发酵生产性能,提高菌体对培养基成分的利用和碱性蛋白酶产量,对菌株的胞外分泌酶系进行完善.利用同源重组机制,在基因组复制起始位点附近引入了来源于短小芽孢杆菌的木聚糖酶基因xynA和在复制起始位点中心对称...     

大豆根腐病生防菌KJB04-11的鉴定及其产生的脂肽类抗生素

从大豆根围筛选到1株对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌都具有很好拮抗作用的菌株KJB04-11,经形态观察、生理生化特征和16SrDNA序列分析,属于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。具有抗菌活性的KJB04-11发酵液无菌滤液对热和酸碱具有较强的稳定性。采用SephadexG-25柱层析、反相HPLC和冷冻干燥从KJB04-11发酵液中分离纯化了抗菌活性成分。由红外光谱、MALDI-TOF-MS、氨基酸组成及脂肽合成酶基因扩增结果推测该菌株产生的抗菌物质为C16、C17的mycosubtilin和C15的surfactin。田间试验表明,大豆种子经KJB04-11发酵液包衣处理对大豆根腐病防效为53.6%,大豆产量提高12.5%。     

卡拉胶固定粘质赛氏菌产碱性蛋白酶的研究

将粘质赛氏菌(Seratia marcescens)包埋于卡拉胶中,发现2．5％的卡拉胶适于固定该菌产碱性蛋白酶。固定化细胞在其较适宜产酶培养基中发酵,酶活力一般可达400u/ml,在卡拉胶中添加3％玉米粉和1%豆饼粉或2％砂子制备固定化细胞,其产酶能力分别提高了25%和23．9％;固定化细胞颗粒越小,其产酶能力越高。采用摇瓶半连续发酵。其产酶半衰期为14次(24小时为一个周期);而用环流器进行半连续发酵,其产酶半衰期为52次(12小时为一个周期),产酶效率分别比游离细胞摇瓶发酵的产酶效率高11．8％和45．07％,而环流器半连续发酵的产酶效率比摇瓶半连续发酵高29．7％。     

Improvement of nutritive value of grass pea (Lathyrus sativus) seed meal in the formulated diets for rohu, Labeo rohita (Hamilton) fingerlings after fermentation with a fish gut bacterium

Eight isonitrogenous (35% crude protein approximately) and isocaloric (4.0 kcalg(-1) approximately) diets were formulated incorporating raw and fermented grass pea (Lathyrus sativus) seed meal at 10%, 20%, 30% and 40% levels by weight into a fish meal based diet and fed to rohu, Labeo rohita, fingerlings for 80 days and fish performance was studied. A particular bacterial strain (Bacillus sp.) isolated from the intestine of adult common carp (Cyprinus carpio) reared in the wild having significant amylolytic, cellulolytic, lipolytic and proteolytic activities were used for fermentation of seed meal for 15 days at 37 degrees C. Fermentation of grass pea seed meal was effective in significantly reducing the crude fibre content and anti-nutritional factors, such as tannins, phytic acid and the neurotoxin, beta-ODAP and enhancing the available free amino acids and fatty acids. In terms of growth response, feed conversion ratio and protein efficiency ratio, 30% fermented grass pea seed meal incorporated diet resulted in significantly (P < 0.05) better performance of rohu fingerlings. In general, growth and feed utilization efficiencies of fish fed diets containing fermented seed meal were superior to those fed diets containing raw seed meal. The apparent protein digestibility (APD) values decreased with increasing levels of raw seed meal in the diets. The APD for raw seed meal was lower at all levels of inclusion in comparison to those for the fermented seed meals. The highest deposition of carcass protein was recorded in fish fed the diet containing 40% fermented seed meal. The results indicated that fermented grass pea seed meal can be incorporated in carp diets up to 30% level compared to 10% level of raw seed meal.     

不同饲料原料对黄颡鱼表观消化率及消化酶活性的影响

实验研究黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)对分别含有豆粕、发酵豆粕、菜粕和发酵菜粕的4种饲料以及这4种原料的干物质、蛋白、能量及氨基酸的表观消化率, 为黄颡鱼饲料的配制提供科学依据, 同时测定不同原料对消化道胰蛋白酶、糜蛋白酶及淀粉酶活性以及血液指标谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总蛋白及碱性磷酸酶的影响。结果显示: 黄颡鱼对4种原料的干物质的表观消化率有显著差异, 其利用率由高到低依次为豆粕、发酵豆粕、菜粕及发酵菜粕(P<0.05)。黄颡鱼对发酵菜粕的蛋白质表观消化率显著低于其他3种原料(P<0.05), 而4种原料能量的表观消化率没有显著性差异(P>0.05)。黄颡鱼对各原料蛋氨酸和组氨酸的表观消化率没有显著性差异且低于83%(P>0.05), 而对各原料中其他氨基酸的表观消化率均有显著性差异, 在85%—98%之间, 发酵菜粕各氨基酸的表观消化率显著低于其他3种原料(P<0.05)。胰蛋白酶活力在菜粕组显著高于其他原料组(P<0.05), 活力呈现出前肠>中后肠>胃的趋势, 糜蛋白酶活力在不同原料间无显著差异, 糜蛋白酶活力呈现胃>前肠>中后肠的趋势, 淀粉酶活性呈现前肠>胃>中后肠。血液指标谷草转氨酶在豆粕组显著高于其他原料组(P<0.05), 菜粕与发酵菜粕组最低, 而谷丙转氨酶、总蛋白、碱性磷酸酶在各原料组间没有显著性差异(P>0.05)。综上所述, 豆粕、发酵豆粕、菜粕和发酵菜粕均可以作为黄颡鱼饲料中优质的蛋白源。     

Fermentation of starch for enhanced alkaline protease production by constructing an alkalophilic Bacillus pumilus strain

A new engineering strain, Bacillus pumilus c172-14 (pBX 96), was obtained by introducing the pBX 96 plasmid, which carries the alpha-amylase amy gene, into the host strain of alkalophilic Bacillus pumilus c172 via transformation. The newly constructed strain was found to express the amy gene and could use starch instead of glucose or starch hydrolysate as carbon source for its fermentation of alkaline protease. The pBX 96 plasmid in the new host was found to be segregationally and structurally stable. The expression of amy gene did not affect the host strain's resistance to bacteriophages. Moreover, the level of alkaline protease was improved significantly compared with the parent strain. The constructed strain gave a maximum alkaline protease activity of 14,014 U/ml in shaking flask after 48 h cultivation when growing in a medium containing 6% corn meal, 4% soybean flour, 0.4% Na2HPO4, 0.03% KH2PO4, 0.02% MgCl2, 0.3% CaCl2, 0.25% Na2CO3, 0.1% glucose, and 20 microg/ml kanamycin (pH 7.0). The optimal pH value and temperature of the alkaline protease were 11.0 and 40 degrees C, respectively. This enzyme was stable over a pH range of 8-11. Its residual activity remained at 100% when treated under a temperature of less than 45 degrees C for 30 min. The corresponding residual activity reduced to 65% of its optimal value at 60 degrees C for 30 min. The alkaline protease was a kind of serine protease, which was demonstrated by the complete inactivation by PMSF (1 mM). This newly constructed strain will be useful in the alkaline protease industry.