坛紫菜菌解液对植物生长和抗性指标的影响

利用琼胶降解菌处理坛紫菜粉末,降解其细胞壁多糖,释放内容物,并获得菌解液,研究不同稀释度坛紫菜菌解液对受体植物蚕豆出芽和生长,以及大豆和番茄幼苗抗性相关指标的影响.结果显示:(1)随琼胶降解菌处理时间的延长,菌解液中还原糖含量逐渐增高.(2)3.33%的菌解液对蚕豆种子萌芽促进效果最好,而2%的菌解液能增加蚕豆叶绿素含量,促进其幼苗生长.(3)3.33%的菌解液能有效提高大豆离体子叶的植保素含量,迅速增加番茄叶片表皮条的H2O2的释放量,提高苯丙氨酸解氨酶活性.研究表明,琼胶降解菌能使坛紫菜细胞壁中的营养物质释放,并产生某些激发物质,从而使坛紫菜菌解液能够促进受体植物的种子发芽和幼苗生长,并能有效诱导植物的抗性.     

亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液发酵制备乙醇

以亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液作为原料,利用C. shehatae发酵制取燃料乙醇。结果表明：还原糖最适初始质量浓度为葡萄糖140 g/L、木糖60 g/L、酶解液总糖80 g/L。利用初始葡萄糖55.06 g/L、木糖11.18 g/L、纤维二糖4.51 g/L的亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液发酵,经18 h获得乙醇22.98 g/L。乙醇得率为67.23%,葡萄糖利用率为99.27%,木糖利用率为32.96%,C. shehatae适合作为蔗渣为原料的乙醇发酵菌株。     

玉米秸秆分批补料获得高还原糖浓度酶解液的条件优化

木质纤维素高浓度还原糖水解液的获得是纤维乙醇产业化发展的方向。在发酵工业领域,分批补料法是实现这一目标的重要研究途径。本研究采用分批补料法对获得高浓度玉米秸秆酶解还原糖的条件进行了优化。以稀硫酸预处理的玉米秸秆为原料,考察了液固比、补加量与补加时间对分批补料糖化的影响。结果表明,秸秆高浓度酶解液条件的初始物料为20％ (重量/体积),木聚糖酶220 U/g (底物),纤维素酶6 FPU/g (底物),果胶酶50 U/g (底物),在24 h、48 h后分批补加8％预处理后的物料,同时添加与补料量相应的木聚糖酶20 U/g (底物),纤维素酶2 FPU/g (底物),72 h后,最终糖化结果与非补料法相比,还原糖浓度从48.5 g/L提高到138.5 g/L,原料的酶解率最终达到理论值的62.5％。试验结果表明补料法可以显著提高秸秆水解液还原糖浓度。     

一株转化琼胶为新琼寡糖菌株的筛选及鉴定

摘要:【目的】筛选一株可以将琼胶转化为新琼寡糖的菌株,并对该菌株进行鉴定。【方法】从紫菜生长区域采集紫菜和该区域海水,用含1‰琼胶的培养基富集培养,逐级稀释涂布、平板划线进行初筛,液体培养进行复筛,DNS法测定琼胶降解产物中还原糖的含量。通过16S rDNA序列分析,结合菌体形态、菌落特征及生理生化特性,确立该菌的系统发育学地位。【结果】从紫菜振荡液中筛选出一株可以产琼胶酶的菌株HJPHYXJ-1,该菌属于革兰氏阴性菌,16S rDNA序列同源性与需钠弧菌(Vibrio natriegens)的达到了99%,结合形态特征和生理生化实验结果鉴定该菌为需钠弧菌。HPLC法测定酶解产物为新琼寡糖。【结论】HJPHYXJ-1被筛选用于转化琼胶,酶解产物的聚合度在2－12 之间,是以二糖为单位的新琼寡糖,该菌产生的酶为β-琼胶酶。     

纤维剩余物酶解工艺研究

富含单宁的塔拉豆荚经水解制备没食子酸,其剩余物中富含纤维素。本研究探讨了酶解各因素对塔拉纤维剩余物还原糖产率的影响,在单因素实验的基础上,进行料液比、酶解温度、p H和酶解时间四因素L16(4)5正交优化实验,其优化工艺条件为料液比1∶6 g·m L-1,酶解温度55℃,p H6,酶解时间48 h。在此条件下,酶解塔拉纤维剩余物还原糖产率均值为43.95%。     

沙柳原料高浓度底物酶解发酵乙醇工艺

为了提高沙柳生物转化过程的经济可行性,考察了沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸、超微粉碎+稀碱预处理后高浓度底物补料酶解的效果,并对其高浓度水解糖液进行了乙醇发酵。结果表明:蒸爆处理法水解效果最好,通过补料酶解,底物质量分数可以达到30%,酶解液中总糖质量浓度达到132 g/L,葡萄糖质量浓度105 g/L;超微粉碎+稀酸预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度达到123 g/L,葡萄糖质量浓度73 g/L;超微粉碎+稀碱预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度133 g/L,葡萄糖质量浓度77 g/L。3种预处理使沙柳原料的酶解糖液都可以较好地被酿酒酵母利用发酵产乙醇,蒸爆处理原料的酶解糖液乙醇发酵效果最好,乙醇质量浓度达到47 g/L。     

深海太平洋火色杆菌琼胶降解基因分析和琼胶酶Aga0950的表达及酶学性质

【目的】对深海太平洋火色杆菌(Flammeovirga pacifica WPAGA1)全基因组进行生物信息学分析,筛选获得琼胶酶基因aga0950,采用基因工程手段对该基因的功能和性质进行验证和分析。【方法】采用Illumina HiSeq2500测序技术进行基因组测序分析;采用克隆表达和镍柱纯化方法获得纯aga0950基因表达产物;采用薄层层析(TLC)和离子色谱(IC)法分析酶降解琼胶产物;采用二硝基水杨酸法(DNS)测定琼胶酶活性。【结果】基因组序列分析表明,菌株WPAGA1全基因组拥有13个β-琼胶酶相关基因;氨基酸序列比对显示,同源性为60%–85%,其中aga0950是具有GH16家族典型特征的基因,同源性为67%。纯化的重组酶Aga0950比活力达51770 U/mg,具有高效降解琼胶活性,降解终产物为新琼四糖和新琼六糖;最适温度为50°C,最适pH为4.0–10.0;Co~(2+)、Mn~(2+)和Fe3+促进酶活,Cu~(2+)抑制酶活。【结论】深海菌株WPAGA1具有丰富的琼胶酶基因;属于GH16家族的琼胶酶基因aga0950表达产物具有高效降解胶琼活性和良好的热、酸、碱稳定性。     

一株多糖降解菌的分离、鉴定与琼脂糖降解能力

【目的】筛选海洋来源的多糖降解菌,分析其多糖降解能力并初探机制。【方法】碘液染色法从海泥中初筛琼脂糖降解菌,唯一碳源生长法分析菌株的多糖利用能力,克隆16S rRNA基因以分析系统分类地位。用硫酸铵沉淀法制备胞外粗酶制剂,DNS-还原糖法测定琼胶酶活性,活性染色法分析胞外琼胶酶系的组成特征。分离、纯化琼脂糖的酶解产物,通过TLC测定寡糖Rf值、阳离子质谱测定分子量。【结果】分离到1株能液化琼脂糖的海洋细菌JZB09,鉴定至桃色杆菌属(Persicobacter)。JZB09能利用11种不同的多糖为唯一碳源生长,在利用琼脂糖、纤维素和木聚糖时生长较好。胞外粗酶制剂的琼胶酶活力约77.2U/mg,含有至少2条琼胶酶,大小约45kDa、70kDa。酶制剂降解琼脂糖后的产物是系列新琼寡糖,四糖是主产物,表明β-琼胶酶在胞外琼胶酶系降解琼脂糖时起关键作用。【结论】海洋细菌Persicobacter sp.JZB09是1株多能型多糖降解菌,可分泌β-琼胶酶降解琼脂糖且活性显著,具有潜在开发价值。     

海洋细菌Agarivorans sp.HZ105的琼胶降解酶系

通过克隆得到菌株Agarivorans sp.HZ105中3个琼胶酶基因,长度分别为2 988 bp、1 437 bp和1 362 bp,分别编码琼胶酶HZ1、HZ3和HZ4,分别属于糖苷水解酶GH50、GH118和GH16家族。将这些琼胶酶基因与质粒p ET-32(a)构建重组表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),实现了琼胶酶基因的重组原核表达,制备了重组酶,研究了琼胶酶的酶解产物。琼胶酶HZ1降解琼脂糖以及高聚合度新琼寡糖(聚合度为8、10、12和14)得到新琼二糖和新琼四糖;琼胶酶HZ3降解琼脂糖的终产物是高聚合度新琼寡糖;琼胶酶HZ4降解琼脂糖和高聚合度新琼寡糖为新琼四糖和新琼六糖。因此推测菌株HZ105主要先用琼胶酶HZ3和HZ4降解琼脂糖为较高聚合度的新琼寡糖,随后这些寡糖被琼胶酶HZ1和HZ2(课题组先前报道的另一个琼胶酶)降解为低聚合度新琼寡糖。首次研究报道了Agarivorans属中能产生4个琼胶酶的细菌菌株及其琼胶降解酶系,丰富了有关细菌降解琼胶酶体系及其中各琼胶酶作用的研究和认识,也有利于菌株HZ105琼胶酶的有效开发应用。     

Study on Optimal Conditions of Degradation of Wheat Straw by Cellulase and Analysis of Kinetics

以小麦秸秆为原料,通过正交实验对纤维素酶降解秸秆纤维的影响因素进行了研究.结果表明,影响小麦秸秆降解的因素依次为:酶量＞酶解时间＞料液比＞反应温度,其最适条件是:加酶量为40 u/g,酶解时间为10h,反应温度为40℃,料液比为1∶3,总糖含量达到43.24％.以米氏方程为基础,建立起最适酶解条件下总纤维素降解的动力学模型.     

纤维素酶降解小麦秸秆最适条件的研究及其动力学分析

以小麦秸秆为原料,通过正交实验对纤维素酶降解秸秆纤维的影响因素进行了研究。结果表明,影响小麦秸秆降解的因素依次为:酶量>酶解时间>料液比>反应温度,其最适条件是:加酶量为40u/g,酶解时间为10h,反应温度为40℃,料液比为1∶3,总糖含量达到43.24%。以米氏方程为基础,建立起最适酶解条件下总纤维素降解的动力学模型。     

蚯蚓外源酶与内源酶酶解产物分析

本试验采用了枯草杆菌(Bacillus subtilis)AS1.398枯草杆菌蛋白酶和自溶制备蚯蚓肽,通过前期单因素试验,设计正交试验L9(34),以氨基氮数,多肽浓度为衡量指标,对最佳酶解条件进行筛选研究,并分析了酶解液氨基酸组成和相对分子量的分布。结果表明:AS1.398枯草杆菌蛋白酶最佳酶解条为pH 6.5、酶浓度1%、温度50℃、反应时间8 h,在此条件下,酶解蚯蚓蛋白的每100 mL水解液氨基氮数可以达到16.55 mmol,多肽浓度达9.22 mg/mL;自溶酶解蚯蚓的最佳条件pH 7.0、底物浓度1∶2、温度50℃、反应时间6 h,在此条件下,酶解蚯蚓蛋白的每100 mL水解液氨基氮数可以达到21.55 mmol,多肽浓度达11.65 mg/mL;二者酶解产物分子量大部分是在5000以下的多肽、小肽及氨基酸的混合物,其中分子量在300以下占了80%,氨基酸组成平衡,含量丰富,可用来制取新型氨基酸微量元素及小肽添加剂。通过控制酶解条件,蚯蚓可以利用自身的酶源自溶来代替外源酶,从而降低成本。     

胰蛋白酶酶解文蛤的工艺条件

用正交试验法确定胰蛋白酶酶解文蛤的最佳工艺条件 ,用薄层层析和氨基酸自动测定仪鉴定酶解液中氨基酸的种类和含量 ,进一步判定酶解效果。结果表明 :在 5 0℃ ,加酶量 2 %,pH8.0 ,酶解 8h的酶解效果最好。层析发现 ,酶解温度为5 0℃的提取液含氨基酸较全面 ,氨基酸自动测定仪测定显示 ,胰蛋白酶酶解法的文蛤提取液中氨基酸的含量大于热水提取法的含量。     

60Co-γ射线处理稻草秸秆对其纤维质酶解效果的影响

通过60Co-γ射线处理干稻草秸秆以及提取的稻草粗纤维,研究辐照预处理后的稻草秸秆酶降解效果。采用DNS法和硫酸-苯酚法分别测定处理样品中水溶性还原糖和总糖的含量;通过电子显微镜扫描观测辐照处理对稻草秸秆纤维组织结构的影响。结果表明:采用1 000 kGy~1 500 kGy的辐照剂量处理稻草秸秆,能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构,随着辐射剂量的加大破坏程度增强,稻草水溶性还原糖和总糖含量显著增加。辐照与酶复合处理稻草秸秆能极显著地提高稻草秸秆纤维的转化率,稻草秸秆降解的水溶性还原糖含量达到21.44%,总糖含量达75.85%。辐照处理对木质素降解无明显影响。     

海洋来源琼胶酶的分离纯化及酶学性质研究

采用Vibiro sp.ZC-1发酵制备琼胶酶,粗酶液经过中空纤维柱浓缩、硫酸铵沉淀、DEAE-阴离子交换层析,得到一个电泳纯的琼胶酶组分Aga ZC-1,其分子质量约为45k Da,比活力为114.613U/mg。对Aga ZC-1进行酶学性质分析,结果表明,其最适反应p H为7.0,在p H为5.0~9.0时保温1h仍能保持80%以上的酶活力;最适反应温度为50℃,在45℃条件下保温1h酶活力保持在60%以上。在高浓度(5mmol/L)下,Fe~(3+)、Cu~(2+)、Sn~(2+)和Zn~(2+)能完全抑制琼胶酶的活性,在低浓度(1mmol/L)下,Cu~(2+)、Ba~(2+)、Na~+、Zn~(2+)、Ag~+、Sr~(3+)、K+对琼胶酶活性具有明显抑制作用。琼胶酶的动力学参数K_m和V_(max)分别为0.538mg/ml和6.33μmol/(L·min),对琼胶底物具有高度专一性,降解产物主要为新琼四糖和新琼六糖。     

酶水解菊芋糖浆发酵生产琥珀酸的初步研究

用产菊粉酶的一株黑曲霉菌株进行产酶发酵条件和水解条件研究,在30℃,pH 6.0,摇床转速200 r/min,发酵时间为3 d的最适产酶条件下,酶活可以达到45.9 U/mL.以总糖含量为85.2 g/L的菊芋粉为初始底物,最适酶水解条件为温度50℃,加黑曲霉培养液的量为10%(v/v),水解12 h后,水解率达到99.6%.用此酶解液在5 L搅拌发酵罐中进行琥珀酸发酵,初始还原糖浓度53.5 g/L,36 h发酵产琥珀酸43.8 g/L,琥珀酸产率0.83 g/g,糖利用率99.0%,琥珀酸生产强度1.22 g/(L·h).     

60Co-γ射线辐照协同氢氧化钠预处理对油菜秸杆酶解产糖的影响

研究了辐照协同氢氧化钠预处理油菜秸秆对酶解产还原糖的影响。利用响应面法对氢氧化钠反应条件进行了优化,得出最优条件为氢氧化钠浓度为2．38％,反应温度为100℃,反应时间为0．5h。这一条件预期还原糖产量为524．93mg／g,通过实验验证,实际还原糖含量（528．51mg／g）能够很好地与预期相吻合。扫描电镜观察表明,辐照协同氢氧化钠预处理后秸秆表面积明显增大,出现很多蜂窝状孔洞结构,能够有效增大酶解可及表面积,从而提高酶解效率。     

预处理沙柳酶解液脱毒及其丁醇发酵

为了提高沙柳原料的丁醇发酵效果,考察沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸和超微粉碎+稀碱预处理后补料酶解的效果,优化了沙柳酶解液活性炭脱毒工艺参数,并对经过脱毒处理的酶解液进行了丁醇发酵研究,结果表明:预处理沙柳原料酶解底物质量浓度为200 g/m L时,3种预处理方法中蒸爆处理法水解效果最好,每克底物的滤纸酶酶加量15 U,酶解96 h后,酶解液总糖质量浓度达到57 g/L。活性炭脱毒处理的最优条件:p H 4.8,碳加量4%(质量分数)、温度70℃、1 h,该条件下的沙柳水解液脱色率达到97.4%、糖损失率3.1%。3种预处理沙柳原料的酶解液经活性炭脱毒后都可以被丁醇梭菌正常利用发酵产丁醇,发酵液总溶剂(ABE)质量浓度约为14 g/L。     

乌鸡酶解技术研究

采用猪胰脏作为胰酶的主要来源,对乌鸡的酶解工艺进行了研究。实验结果表明：酶反应的最适温度为４５℃,胰酶混合物的合适用量为乌鸡鲜肉重量的５％,反应１８小时达反应平衡,反应浓度以１ｋｇ鲜乌鸡２０００ｍｌ水为宜,反应过程中维持ｐＨ７．３即可,酶解产物经测定：氨基酸及可溶性短肽总含量高达１６．６１％,其中必须氨基酸含量占氨基酸总含量的５３％。     

碱液湿磨预处理稻草的酶解性能

预处理是提高酶法木质纤维素糖化效率的重要加工过程.本论文对稻草进行碱液湿磨预处理和酶解,探讨了预处理碱液浓度对稻草的成分、结构和酶解的影响,同时利用米氏方程对稻草酶解反应进行动力学分析,求出了米氏常数Km 和最大反应速率rmax.实验结果表明,碱液湿磨预处理明显改善了稻草的酶解性能.未处理稻草酶解的还原糖收率为13.4%、Km 为66.8 mg/mL、rmax 为312.5μmol/(min · mL).采用1%NaOH 溶液对稻草进行预处理1h 后,还原糖收率提高到41.4%,Km 减小到15.9 mg/mL, rmax 提高到666.7μmol/(min · mL).预处理过程中木质素去除、纤维素晶体结构消除、底物可及度增加是酶解中还原糖收率和反应速率上升的主要原因.