产淀粉脱支酶菌株XUEX3的分离及其诱变选育

本研究以铜山烟草(中烟100)生产田根际土壤为材料,通过以支链淀粉作为碳源的固体鉴别培养基的分离培养获得3株产淀粉脱支酶菌株,将其依次编号为XUEX1、XUEX2和XUEX3,采用DNS法测定了3株菌的产酶活性,经过32h的连续发酵,XUEX3菌株的酶活性峰值达到了16.3 U/mL,XUEX1和XUEX2的峰值均未超过9 U/mL.选取产酶活性最高的XUEX3作为出发菌株进行紫外线诱变选育.结果 表明,试验获得的3个正突变菌株XUEX3-1、XUEX3-2和XUEX3-3的产淀粉脱支酶活性与出发菌株相比均有显著提高,其中XUEX3-3的HC值达到了出发菌株XUEX3的3.2倍;经过32 h的连续发酵,XUEX3-1、XUEX3-2和XUEX3-3产酶活性的峰值分别为39.7 U/mL、43.1 U/mL和35.3 U/mL;与对照相比,突变株XUEX3-2的产酶峰值出现的时间提前了4h,XUEX3-1和XUEX3-3的则推迟了4h,但经过连续5代的传代培养,正突变菌株XUEX3-1、XUEX3-2和XUEX3-3的遗传稳定.研究结果丰富了产淀粉脱支酶菌株的遗传资源库,为后期的应用开发提供了更多选项.     

一株从金钱树上分离的产纤维素降解酶的菌株的分离及特性鉴定

转速为160 r/min,发酵培养时间为5 d的条件下,该菌株发酵液的CMC酶活性达到11.7 U/mL,滤纸酶活性达到2.156 U/mL,β-葡萄糖苷酶活性达到3.911 U/mL.     

海洋来源担子菌产葡萄糖氧化酶发酵条件优化

为提高从大连渤海海域海泥中筛选到的菌株Basidioascus sp. LG-31产低温葡萄糖氧化酶活性性,对菌株Basidioascus sp.LG-31进行了单因素发酵条件优化,结果表明,菌株Basidioascus sp.LG-31产低温葡萄糖氧化酶活性显著提高。单因素优化结果：蔗糖4%(质量分数)、酵母粉0.3%(质量分数)、NaNO₃ 0.4%(质量分数)、无机盐(KH₂PO₄ 0.02%(质量分数)、KCl 0.10%(质量分数)、MgSO₄·7H₂O 0.10%(质量分数))、初始pH值7.0、装液量125 mL/250 mL、接种量2%(体积分数)、转速200 r/min、温度20℃。最高酶活性达435.37 U/mL,相对于优化前的最高酶活性15.28 U/mL,提高了28.49倍。为下一步酶学性质研究及低温葡萄糖氧化酶在工业中的应用提供参考。     

2株产纤维素酶放线菌的筛选及分类鉴定

从海南热带生境中采集样品14份,以CMC-Na为唯一碳源的培养基,筛选获得纤维素酶活性较高的放线菌DA08506和DA08602,CMC酶活力分别为276.642U/mL、773.982U/mL,FPA酶活力分别为82.638U/mL、325.674U/mL。通过多相分类,初步鉴定菌株DA08506可能是Streoptomyces的一个新种;菌株DA08602鉴定为Streptomyces chartreusis。     

棉秸秆降解高温菌株的筛选及产酶分析

从新疆地区分离具有降解棉秸秆纤维素功能的菌株,得到4株耐高温真菌(50°C)。纤维素酶学性质分析表明,该4株菌的纤维素酶具有良好的耐酸性(最适pH为4.5)和耐高温性(最高达60°C)。以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、微结晶纤维素、棉花、滤纸、淀粉、果胶为底物测定酶活力,滤纸酶活力(FPA)最高达2.63 U/mL、淀粉酶活力最高达6.17 U/mL、果胶酶活力最高达5.86 U/mL。4株真菌酶学特性分析表明,该系列菌株在秸秆生物质利用方面有很大的应用潜力。     

果胶酶高产菌种的紫外诱变选育及其培养条件的响应面法优化

以果胶酶产生菌黑曲霉EIM6为出发菌株,初始果胶酶活为14 539 U/mL,经紫外诱变反复处理,摇瓶复筛和遗传稳定性试验,最终获得一株果胶酶高产菌株EIMU2。EIMU2菌株的形态特征发生了明显的改变,相较于原出发菌株EIM6,孢子色泽更黑,孢子团也较出发菌株大,菌丝与孢子上凝结有更多的液珠。复筛后EIMU2酶活为32 161 U/mL,较原出发菌株提高了1.212倍。进一步通过响应面法对EIMU2菌株的液体发酵培养条件进行优化。优化后的培养条件为甜菜渣1.83%,花生饼粉1.69%,(NH_4)_2SO_4 0.5%,K_2HPO_4 0.3%,CaCO_3 0.2%,MgSO_4 0.15%(w/v),接种量6%(v/v),装液量21.36 mL。优化的突变菌株产酶活性进一步提高至98 794.3 U/mL,提高了2.07倍。     

昆虫病原真菌对日本龟蜡蚧蜡泌物的降解作用

[目的]为了研究昆虫病原真菌感染蚧虫过程中对其蜡泌物的降解作用.[方法]本文选择3种虫生真菌的4个菌株即,蜡蚧霉Lecaniciliium lecanii的菌株V3.4504和V3.4505、球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株FDB01和绿僵菌Metarhizium anisopliae菌株TSL06,以日本龟蜡蚧Ceroplastes japonicus Green(昆虫纲:半翅目:蚧总科)雌成虫的蜡泌物作为无机盐培养液中的唯一碳源,研究各菌株在该无机盐培养液中的生长情况、酶活变化和对蜡泌物的降解作用.[结果]在上述培养液中,4株病原真菌都能以日本龟蜡蚧的蜡泌物作为其营养碳源,进行生长繁殖,产生酶类物质,对蜡质造成降解.菌株V3.4504和V3.4505在无机盐培养液中多以芽管的形态存在,而菌株FDB01和TSL06多以附着胞的形式存在;在7天的培养过程中,菌株V3.4504、V3.4505、FDB01、TSL06的脂肪酶活性最高值分别为(0.128±0.017) U/mL、(0.056±0.002) U/mL、(0.124±0.011) U/mL、(0.149±0.005) U/mL,不同菌株之间的脂肪酶活性有显著差异;4菌株脱氢酶活性分别为(0.075±0.003) U/mL、(0.074±0.003) U/mL、(0.061 ±0.04) U/mL、(0.066±0.002) U/mL,它们之间的差异没有达到显著水平;4菌株对蜡泌物的降解率分别为(18.20±0.019)％、(11.00±0.011)％、(15.4±0.017)％、(23.10±0.031)％;在菌的作用下,蜡泌物的结构变得松脆,表面出现许多小孔洞,并有白色附着物.用扫描电镜观察到了菌丝在蜡质上的附着和穿刺.[结论]昆虫病原真菌可以降解日本龟蜡蚧蜡泌物的化学成分(主要是长链脂肪酸等多种长碳链化合物以及组成“内蜜露”的多种糖类和氨基酸)作为自己的营养碳源,并使蜡泌物的物理结构发生改变,这是病菌打破蜡壳屏障,成功入侵蚧虫的关键原因.菌株分泌的脂肪酶和脱氢酶参与了降解作用,其中脂肪酶发挥了更为关键的作用.4菌株中对蜡质的降解率依次为TSL06＞ V3.4504＞FDB01＞V3.4505.     

4株海洋酵母菌胞外酶活力及其对水产养殖有机污染物的降解

研究利用平板鉴别培养基法观察比较4株海洋酵母菌生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等胞外水解酶的能力,并进一步分析测定其酶活性。结果表明, 圆丘假丝酵母菌 (Candida.colliculosa)DY11-1能产淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶, 其酶活力分别为181.4 U/mL、123.1 U/mL和36.7 U/mL;毕赤酵母(Pichia sp)DY11-6和近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)DY07-1都能产生淀粉酶和蛋白酶, 它们淀粉酶的活力分别为108.1 U/mL和96.5 U/mL, 蛋白酶的活力分别是35.1 U/mL和128.4 U/mL;粘红酵母(Rhodotorula glutinis)DY02-3四种胞外酶皆无。以罗非鱼(Tilapia mossambica)饲料浸出液作为养殖有机污染物, 分析比较4株酵母菌对其的降解率。结果显示, 圆丘假丝酵母DY-11-1菌株对饲料浸出液的COD、总氮、总磷降解能力最高, 9 d后分别由27.60 mg/mL、12.22 mg/mL和2.67 mg/mL下降到15.73 mg/mL、7.59 mg/mL和1.40 mg/mL, 降解率分别为43.0%、37.8%和47.5%。表明DY11-1菌株对养殖有机污染物有较强的分解作用, 在改善养殖水质方面具潜在的应用价值。     

通过优化表达元件及培养基组分提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量

【背景】碱性丝氨酸蛋白酶(Subtilisin)是一种具有广泛用途的工业酶制剂。【目的】旨在通过优化启动子、信号肽及培养基组分来提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量。【方法】以地衣芽胞杆菌BL10为出发菌株,构建了含有4种不同类型启动子(PbacA、P43、PaprE和PsrfA)及4种不同类型信号肽(SPVpr、SPSacB、SPSacC和SPAprE)的碱性丝氨酸蛋白酶表达菌株,并在获得高产菌株的基础上进行培养基优化。【结果】4种启动子的表达水平为PbacAPaprEP43PsrfA,4种信号肽的分泌效率为SPAprESPSacCSPSacBSPVpr。其中,菌株BL10/pPbacA-aprE产生最高的碱性丝氨酸蛋白酶酶活(275.21 U/mL),相比于出发菌株BL10/pHY-aprE (167.98 U/mL)提高了64%。随后,通过对发酵培养基成分进行优化并结合正交优化,获得了一种高产碱性丝氨酸蛋白酶的培养基(g/L):玉米淀粉40.0,豆粕50.0,(NH4)2SO4 4.0,K2HPO4 3.0,CaCO3 1.0。最后,碱性丝氨酸蛋白酶酶活提高到747.37 U/mL,是初始酶活的4.45倍。【结论】为工业化高产碱性丝氨酸蛋白酶提供了一种有效策略。     

产普鲁兰酶菌株ZDJ35的分离鉴定及产酶特性

分别以支链淀粉和普鲁兰糖为唯一碳源,从烟草甲(Lasioderma serricorne)肠道中分离得到了一株活性较高的产普鲁兰酶菌株,编号为ZDJ35。该菌株在普鲁兰糖产酶培养基上32℃发酵50 h时,酶活性达到最大值4.25 U/m L。综合形态观察、生理生化分析和16S r DNA保守序列分析,确定菌株ZDJ35隶属于分枝杆菌属Mycobacterium,命名为Mycobacterium sp.ZDJ35。菌株ZDJ35具有较高的初始产普鲁兰酶活性,是良好的常规诱变育种和全基因组育种的备选出发菌株,应用潜力较大。     

内生Bacillus svelezensis HBB5菌株发酵盾叶薯蓣产薯蓣皂苷元的研究

目的探讨内生Bacillus svelezensis HBB5菌株发酵宿主植物盾叶薯蓣产薯蓣皂苷元的能力。方法接种内生B.svelezensis HBB5及B.subtilis ATCC 6633菌株(0.35×10~8 CFU/mL)至含盾叶薯蓣地下茎组织的液体培养基,32℃、165~185 r/min连续发酵108 h,检测发酵液细菌、pH、淀粉、麦芽糖、葡萄糖、淀粉酶(α-amylase)及薯蓣皂苷元溶出率等指标。结果内生B.svelezensis HBB5菌株有较强的酸、碱耐受力[pH(4.8±0.2)~(8.4±0.2)],相比B.subtilis ATCC 6633[pH(5.2±0.2)~(8.7±0.2)]差异不明显;前者达峰值生长量(60×10~(8±2) CFU/mL)明显高于后者(32×10~(8±2) CFU/mL)。发酵36~60 h时,B.svelezensis HBB5、B.subtilis ATCC 6633菌株发酵液的淀粉、麦芽糖、葡萄糖浓度达峰值,分别为(37.41±3.12)、(27.83±2.14)ng/mL,(21.06±1.25)、(16.54±1.08)ng/mL,(54.33±3.12)、(36.65±2.10)ng/mL,前者均高于后者。同时,B.svelezensis HBB5菌株维持高的α-amylase酶活性及薯蓣皂苷元溶出率。结论内生B.svelezensis HBB5菌株拥有较强的耐酸碱、降解淀粉、提高薯蓣皂苷元溶出的能力,为工业生产薯蓣皂苷元提供了一个新的方法。     

富养罗尔斯通氏菌菌株 PHB“泄漏”机理的初探

建立了一种分离纯化聚羟基丁酸(Polyhydroxybutyrate, PHB)颗粒的改良方法。采用这种方法从Ralstonia eutropha菌株H16（野生型）、SK1489（Tn5诱变的PHB泄漏菌株）、JMP222（野生的PHB泄漏菌株）分离了PHB颗粒。进一步比较研究了不同菌株的PHB解聚酶和3羟基丁酸脱氢酶的活性。研究结果表明,菌株SK1489的PHB解聚酶活性（48h培养后达1.82 U/mg）明显高于野生型菌株H16(48 h培养后达0.37 U/mg),菌株JMP222的3羟基丁酸脱氢酶活性(培养96 h后达1659 U/mg)比菌株H16培养(96 h后达640 U/mg)高许多。这些结果显示,不同菌株PHB的泄漏有不同的原因,突变株SK1489导致PHB泄漏的原因是解聚酶活性高,而野生型JMP222 PHB泄漏的原因主要是3羟基丁酸脱氢酶活性高。     

产褐藻胶裂解酶交替单胞菌的发酵优化及alg2951的外源表达

褐藻胶裂解酶是制备生物活性寡糖的重要功能酶,在食品、农业、工业等行业中具有重要应用价值。本研究以交替单胞菌属新种HB161718为出发菌株,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken设计及响应面法优化获得该菌的最佳产酶培养基:海藻酸钠7.23 g/L,蛋白胨7 g/L,NaCl 23.11 g/L,K_2HPO_40.1 g/L,MgSO_40.1 g/L,优化条件下酶活力为(54.28±3.47) U/mL,达到优化前的1.59倍。为进一步提高酶活性,通过分子生物学方法实现了褐藻胶裂解酶alg2951在大肠杆菌中的外源表达,纯化后的酶活性为636 U/mL,达到原始菌株酶活的18.6倍。本研究为褐藻胶裂解酶的工业生产提供了新的来源。     

生淀粉糖化酶高产菌的选育

从土壤及霉变淀粉质等样品中分离出对生淀粉具有降解作用的菌种约 6 0株 ,其中生淀粉糖化酶最高的一株根霉OR-1 ,其酶活为 90U/mL ,通过一次紫外和亚硝基胍诱变 ,酶活分别达到 200U/mL、325U/mL ,RDA值分别为 70 %、 65%。诱变株是一株产生淀粉糖化酶较高的根霉。     

来源于软化芽孢杆菌的环糊精葡萄糖基转移酶在毕赤酵母和枯草杆菌中的表达

通过PCR扩增软化芽孢杆菌α-CGT酶基因,将基因片段分别克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K和大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体pMA5中,分别转化毕赤酵母KM71和枯草杆菌WB600。结果表明,重组毕赤酵母发酵上清液中α-CGT酶活性仅0.2U/mL,重组枯草杆菌产酶达到1.9U/mL。对重组枯草杆菌发酵条件进行了优化,当以TB为出发培养基,初始pH6.5,温度为37oC时,摇瓶培养24h后α-CGT酶环化活性达到4.5U/mL(水解活性为3200IU/mL),是野生菌株软化芽孢杆菌表达量的9.8倍。     

产壳聚糖酶菌株的分离、鉴定及发酵条件优化

从废弃食用菌培养基周围土壤中分离得到一株产壳聚糖酶的菌株,结合形态学特征与26SrDNA序列进行了分类学鉴定,结果表明,该菌株与高山被孢霉(Mortierella alpina)的同源性较高,达99%,初步鉴定为被孢霉属的一种,命名为KB-1001。并对该菌株的产酶特性进行了研究,结果表明,该菌株液体发酵培养产酶高峰出现在第84h,最适碳源为1%的水溶性壳聚糖,最适氮源为1.87%的(NH4)2SO4,摇瓶培养的最适初始pH值为6.0,最适温度为28℃～30℃,接种量为4%,最佳装瓶量为70 mL/250 mL,150 r/min摇瓶培养,经优化培养后,该菌株发酵液中壳聚糖酶活力最高达到8.130 U/mL。比原始的未经发酵条件优化的产酶活性提高了12.78%。     

三株球孢白僵菌对栗实象甲幼虫的感染和致病力研究

为了明确球孢白僵菌Beauveria bassiana 3菌株TST05、FDB01、SYN01对栗实象甲老熟幼虫的感染、致死率、致死中时、以及胞外蛋白酶、几丁质酶、脂肪酶的活性与毒力的关系,本研究采用3个菌株的孢子悬浮液(1.0×108孢子/m L),浸虫法感染栗实象甲幼虫,统计连续8 d的校正死亡率;以栗实象甲幼虫的虫体作为菌株的唯一碳源制备液体培养基,测定培养过程中各菌株的脂肪酶、几丁质酶、类枯草杆菌蛋白酶(Pr1酶)连续8 d的酶活性变化。结果表明,球孢白僵菌3个菌株TST05、FDB01、SYN01感染栗实象甲幼虫后,1-4 d内表现出染病和死亡的症状,连续8 d累积校正死亡率分别为40%、44.4%、62.22%,菌株SYN01对栗实象甲的致死率最高,与其他两菌株的差异显著;菌株TST05、FDB01、SYN01的Pr1酶活性最大峰值分别为(175.56±0.7)U/m L、(172.74±2.32)U/m L、(195.71±5.41)U/m L。几丁质酶活性最大峰值分别为(12.58±0.58)U/m L、(13.06±1.16)U/m L、(15.12±0.32)U/m L。都是菌株SYN01的酶活性最大,而TST05和FDB01之间差异不显著;球孢白僵菌3个菌株的Pr1酶、几丁质酶、脂肪酶在8 d内的酶活性平均值与染菌幼虫8 d累积校正死亡率的线性回归方程分别为y=0.4641x+122.45(R2=0.8854)、y=0.034x+10.473(R2=0.9328)、y=0.0354x+2.4586(R2=0.1201),说明菌株的Pr1酶和几丁质酶活性与幼虫死亡率之间呈显著的线性相关,而菌株的脂肪酶活性与菌株对幼虫的致死率不具有线性关系。综合分析,菌株SYN01可以作为生物防治栗实象甲的病原菌种;Pr1酶与几丁质酶的活性可作为菌株的毒力因子。     

黑曲霉产菊粉酶菌株的选育及培养基优化

为获得高产菊粉酶的黑曲霉菌株,以Aspergillus niger YH-1为出发菌株,经过亚硝基胍(NTG)诱变,以高温高菊芋粉相结合的方式进行梯度驯化,选育出一株产菊粉酶菌株YH-3,并运用响应面实验方法对该菌株的培养基进行优化。确定了最佳培养基组成:菊芋粉25.2 g/L、豆饼粉40 g/L、蔗糖酯4.9 g/L、NaCl 5.5 g/L。发现内切菊粉酶活力(I)由60.9 U/mL提高到165.0 U/mL,比出发菌株提高了1.7倍。研究证明蔗糖酯对于黑曲霉YH-3发酵产菊粉酶是一种有效的促进剂。     

津巴布韦烟叶中淀粉酶和蛋白酶产生菌的分离及鉴定

目的:从津巴布韦烟叶中分离产蛋白酶菌和产淀粉酶能力最高的菌株,并对其进行鉴定。方法:采用淀粉富集培养基和酪蛋白富集培养基分别分离津巴布韦烟叶中的产淀粉酶和产蛋白酶菌株,通过生理生化实验和16SrRNA序列分析鉴定分离的菌株。结果:产蛋白酶菌株菌体不透明、表面有褶皱,蛋白酶酶活为52.10±0.13 U/mL;产淀粉酶菌株菌体表面呈黏状,淀粉酶酶活为3.69±0.07 U/mL;产蛋白酶与产淀粉酶的2株菌均与枯草芽孢杆菌的16S rRNA序列有100%的相似性,结合生理生化指标初步鉴定为枯草芽孢杆菌。结论:获得的2株菌在降解烟叶的蛋白质和淀粉过程中可能起重要作用。     

海藻酸裂解酶高产菌株Microbulbifer sp.SH-1的分离、鉴定及其产酶条件优化

【目的】筛选一株海藻酸裂解酶高产菌株,并通过优化产酶条件提高海藻酸裂解酶活性。【方法】以海藻酸钠为唯一碳源的培养基,对福建漳州滨海土壤中的微生物进行筛选和分离,获得海藻酸裂解酶高产菌株;依据形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析对目的菌株进行鉴定;然后通过单因素和正交试验对其产酶条件进行优化。【结果】十六烷基吡啶(CPC)染色得到4株透明圈与菌落直径比值(D/d)3的菌株;DNS法测定4菌株发酵液中海藻酸裂解酶活力,其中菌株SH-1的海藻酸裂解酶活性最高,达到315.52 U/mL;经形态、生理生化和16S rDNA测序鉴定,将其命名为Microbulbifer sp. SH-1;通过单因素和正交试验优化,确定该菌株最适产酶培养基为:海藻酸钠10 g/L,NaCl 5 g/L,(NH_4)_2SO_45g/L,MgSO_40.2g/L,K_2HPO_41g/L,FeSO_40.02g/L。对培养条件的进一步优化结果发现,在初始pH 7.5、温度32°C条件下,以1%的接种量将SH-1菌株接入50 mL优化培养基中,240 r/min转速下振荡培养24 h,SH-1菌株产酶最大活性可达757.90 U/mL,比优化前提高了2.4倍。【结论】SH-1最佳产酶条件的建立,为海藻酸裂解酶的大规模制备以及更深层次研究提供了试验基础和理论依据。