利用农业废弃物固态发酵裂褶菌F17产锰过氧化物酶的基质优化(英文)

锰过氧化物酶(MnP)在环保领域有着广阔的应用前景。目前,利用廉价基质生产MnP,尤其是利用工农业废弃物生产MnP的研究受到了国内外学者的广泛关注。本实验利用响应面方法从几种不同的农业废弃物中筛选裂褶菌F17(Schizophyllum sp.F17)产MnP的固态发酵基质。结果表明,以0.52∶0.15∶0.33的比例组成的松木屑、稻草和黄豆粉的混合基质为发酵产MnP的最佳基质,发酵第6天MnP的活力最高,达到11.18 U/g。因此,利用农业废弃物固态发酵产锰过氧化物酶在减低酶的成本和环境污染物治理方面具有重要的意义。     

白囊耙齿菌产锰过氧化物酶条件优化及其对染料的脱色

锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）是白腐真菌降解多种异生物质的主要降解酶之一。本研究对白囊耙齿菌Irpex lacteus产MnP的酶活曲线进行监测,利用单因素和正交试验对I. lacteus产MnP的发酵条件进行优化,同时检测了I. lacteus的MnP粗酶液对5种染料的脱色效果。结果显示,I. lacteus在培养5d时MnP活性较大;I. lacteus产MnP较优的条件为：可溶性淀粉20g/L、尿素1g/L、pH 6.3、CaCl₂ 1mmol/L、FeCl₃ 1mmol/L,该条件下MnP活性达29.24U/L,与优化前MnP活性相比提高了1.25倍;I. lacteus的MnP粗酶液对5种染料均可脱色,其中对直接大红和活性红的脱色效果更为明显,脱色5d后的脱色率分别达到82%和81%。     

白腐菌SQ01锰过氧化物酶对联苯中间代谢物的转化北大核心CSCD

【目的】在对白腐菌栓菌(Trametes sp.)SQ01锰过氧化物酶(MnP)纯化的基础上,通过MnP对HOPDAs的转化实验,了解白腐菌MnP对2-羟基-6-氧-6-苯基-2,4-己二烯酸(HOPDA)及其衍生物的作用,揭示MnP新的催化特性。【方法】利用紫外可见光谱法分析锰过氧化物酶对10种不同取代基的HOPDAs转化情况,并对锰过氧化物酶的稳态动力学参数进行了测定;红外光谱法分析了HOPDA及其产物的分子结构。【结果】锰过氧化物酶可以转化HOPDA及其卤代HOPDAs,特别是锰过氧化物酶可以催化3,8,11-3Cl HOPDA,而这一物质几乎不能被联苯水解酶(2-羟基-6-氧-6-苯基-2,4-己二烯酸水解酶)和红球菌(Rhodococcus sp.)R04转化。稳态动力学分析表明,在5种HOPDAs中,HOPDA是锰过氧化物酶的最适底物,3,10-2F HOPDA的转化效率(k_(cat)/K_m)是最高的。紫外可见光谱分析表明,锰过氧化物酶在转化HOPDA及其衍生物时最大吸收峰在可见光区均会发生蓝移。红外分析表明,锰过氧化物酶可以使HOPDA的共轭双烯转化为单烯,C_β上的羟基消失。【结论】锰过氧化物酶能够有效降解HOPDA及其衍生物,这为联苯及其中间代谢物的顺利降解提供了新的策略。     

草菇锰过氧化物酶编码基因生物信息学分析及其转录水平和酶活性的测定

在草菇全基因组中发现了4个担子菌锰过氧化物酶MnP基因同源物(vv-mnp1、vv-mnp2、vv-mnp3和vv-mnp4)的基础上,对这4个MnP进行了生物信息学分析,并对其基因表达和酶活性进行测定。结果表明vv-mnp1与vv-mnp2基因结构相同,vv-mnp3与vv-mnp4基因结构相似。在4个草菇MnP基因启动子区域存在AP-2、cAMP、MRE、XRE和HSE等调控元件,预示着草菇中MnP基因的转录可能会受到氮源、碳源、重金属离子、芳香族化合物以及热击的影响。草菇MnP具有信号肽,不存在跨膜区域,表明其是分泌蛋白。草菇MnP中形成4个二硫键的8个半胱氨酸、潜在的锰离子和钙离子结合位点,在担子菌MnP中高度保守。系统进化树分析显示草菇MnP1和MnP2与香菇MnP1亲缘关系最近,而MnP3和MnP4与灰盖鬼伞过氧化物酶有较近的亲缘关系。RT-PCR检测到vv-mnp1、vv-mnp3与vv-mnp4能在含锰离子的培养基中表达,但运用锰离子氧化法没有检测到MnP活性,推测草菇中的MnP不具有将Mn2+氧化成Mn3+的能力。     

黄孢原毛平革菌抗营养阻遏产漆酶诱变育种及其产酶特性

【目的】筛选能抗营养阻遏产漆酶的黄孢原毛平革菌,论证其产漆酶的确定性及抗营养阻遏产木质素酶的可行性,为白腐菌产酶代谢调控、木质素降解机理的研究奠定基础。【方法】利用重复紫外诱变法,以愈创木酚富氮鉴别培养基筛选目标菌株;比较不同营养条件下菌体生长与产酶动力学差异研究产酶营养调控机理;通过热处理、排除锰离子和加入过氧化氢酶等不同措施论证黄孢原平毛平革菌能否产生漆酶。【结果】3种不同方法均证实选育到的pcR5305和pcR5324菌株在限氮与富氮条件下均能产生漆酶,pcR5305和pcR5324在限氮条件下产漆酶分别达到203.5、187.6 U/L;在富氮条件下为220.6、183.9 U/L,而原菌株pc530在两种条件下都基本不产生漆酶。二菌株产漆酶调控方式不同,pcR5305漆酶产生与菌体生长同步,而pcR5324漆酶产生却受营养氮阻遏。二菌株同时具有抗营养阻遏高产木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)(分别为LiP 1343.2、MnP 252.2 U/L;LiP 1169.5、MnP 172.4 U/L)的能力。【结论】筛选到的黄孢原毛平革菌变异菌株能产漆酶,同时表现了抗营养阻遏产漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的能力,具有重要的生产应用与理论研究价值,为白腐菌产酶代谢调控机理研究提供了原始菌株并奠定了良好的基础。     

裂褶菌F17锰过氧化物酶酶活力影响因素的响应面优化(英文)

锰过氧化物酶是真菌分泌的一种糖基化的含有血红素辅基的胞外蛋白,在染料降解和脱色过程中起着重要作用。本实验利用本实验室保存的的白腐真菌裂褶菌Schizophyllum sp.F17产锰过氧化物酶(MnP),研究MnP的酶学性质,并对酶活条件进行优化。实验通过超滤浓缩、DEAE-纤维素、DE52离子交换层析和Sephadex G-75凝胶过滤等步骤,分离纯化得到电泳纯的锰过氧化物酶。该酶蛋白含量为23μg/mL,分子量大小为49.2kDa,在0.1mmol/L H2O2中半衰期为5~6min。Mn2+、H2O2以及酶的用量可以影响MnP酶促反应的效率,在单因子分析法的基础上,通过全因子中心组合设计响应面分析表明:H2O2以及H2O2与酶用量之间的交互作用对酶促反应的作用是最显著的。在优化条件下,酶对偶氮染料金橙G、刚果红显示出较强的脱色能力。     

白腐真菌处理灰法造纸黑液废水的研究

研究了不同白腐真菌菌株对灰法造黑液废水的处理,考察了黑液废水浓度和碳氮源添加量对黑液脱色及COD去除率的影响。研究表明,变色栓菌（Trametes verscolor)对黑液废水的处理效果最好,其COD去除率为64．25％,脱色率为47．31％,用自选的白腐真菌AH28－2菌株处理未经稀释的黑液废水,分别添加0．2％纤维二维糖和0．02％天冬酰胺,COD去除率达62．45％和68．60％,研究发现锰过氧化物酶（MnP)和木素过氧化物酶（LiP)对COD去除率有直接影响,MnP/LiP酶活力值越高,处理效果越好。     

豆渣对平菇和灵芝发酵产生木质素酶系的影响

研究了不同浓度的豆渣(1%~5%)对平菇和灵芝固态发酵油菜秸秆产生木质素降解酶系的影响。结果表明:与对照(无豆渣)相比,浓度为3%、4%的豆渣显著提高平菇产生的锰过氧化物酶(MnP)和木质素过氧化物酶(LiP)活性;漆酶(Lac)的活性也在豆渣浓度为2%~4%时得到显著提高。灵芝发酵基质中,3%的豆渣显著提高了MnP和LiP的活性;浓度为3%~5%的豆渣也可显著提高灵芝发酵基质中Lac的活性,其中豆渣浓度为3%时,平菇与灵芝单菌发酵中Lac的活性都达到峰值,分别为对照的2.3倍、1.67倍。     

一株木质素降解菌高温驯化及酶学性质的测定

【背景】高温引起的微生物活性降低是限制园林绿化废弃物堆肥过程中木质素降解的主要因素。【目的】驯化一株木质素降解菌芽孢杆菌NO.2,提高其在高温下的微生物活性,探究其生长情况及酶学特性。【方法】采用温度梯度方法驯化菌株,以菌株生长曲线、酶活力、木质素降解率为评价指标,探究驯化前后菌株间差异,以及驯化后菌株所产木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围。【结果】与原菌株相比,驯化后菌株在60℃培养时最大生物量间差异不显著;漆酶(laccase,Lac)、锰过氧化物酶(manganeseperoxidase,MnP)和木质素过氧化物酶(ligninperoxidase,LiP)酶活力得到进一步提高,分别提高了30.75%、35.98%和29.62%,木质素降解率提高60.52%。酶学性质研究表明,驯化后菌株所产Lac、MnP和LiP在20-60℃、pH 3.0-9.0范围内酶活力均较高,而且具有较好的稳定性,稳定性依次为Lac>LiP>MnP。【结论】温度梯度驯化方法可有效提高微生物对高温环境的适应性,扩大木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围,在进一步自主研制专用降解园林废弃物微生物菌...     

选择压力对染料脱色酵母菌活性影响的研究

一株对染料活性黑5(Reactive Black 5,RB5)具有高效降解活性的酵母菌—Debaryomyces polymor-phus,在传代培养过程中脱色能力及产锰依赖过氧化物酶(MnP)活性逐步降低。研究结果表明,采用向培养体系中反复投加新鲜染料的方法,可以对脱色酵母菌的生长形成持续性选择压力,从而使菌株的脱色和产MnP活性得以显著提高。