克鲁维酵母Y-85合成菊粉酶最适条件的研究

采用响应面方法（ResponseSurfaceMethod,RSM）对克鲁维酵母（Kluyveromycessp．）Y－85产菊粉酶培养基成份进行了优选,和正交试验相比,该法选出的最适培养基的酶发酵水平提高28％。用15L自控发酵罐进行产酶条件控制试验,并在1000L罐上进行5批次酶发酵中试,平均菊粉酶活性达68.9u／ml。     

克鲁维酵母Y-85菊粉酶的纯化和性质

克鲁维酵母(Kluyveromyces sp.)Y-85产生的胞内菊粉酶(endocellular inulinase)和胞外菊粉酶(exocellular inulinase)粗酶液分别经PEG6000-磷酸盐缓冲液双水相抽提得部分纯化酶液。前者进一步用硫酸铵分级沉淀、Protein-PAK DEAE离子交换、Protein-PAK200SW凝胶过滤后得到两个菊粉酶组分EⅠ和EⅡ;后者采用DEAE-Sephacel离子交换、Sephadex G150凝胶过滤后得到菊粉酶Eexo。经Waters 650E蛋白纯化系统鉴定,三者均呈单一的对称峰;EⅠ和EⅡ达聚丙烯酰胺盘状凝胶电泳纯。EⅠ、EⅡ和Eexo的分子量分别为42kD、65kD和57kD;三者均为糖蛋白,多糖含量分别为30％、35％和25％;I/S(Inulinaseactivity/Sucrase activity)比值分别为0.086、0.078和0.072;三者均属外切菊粉酶。EⅠ、EⅡ和Eexo酶反应最适pH分别为4.6、4.5和4.6,最适温度分别为52℃、52℃和55℃;Ag⁺、Hg2+和PCMB对酶活性有强烈的抑制作用;三者水解菊芋…     

克鲁维酵母Y-85菊粉酶的纯化和性质

克鲁维酵母(Kluyveromyces sp.)Y-85产生的胞内菊粉酶(endocellular inulinase)和胞外菊粉酶(exocellular inulinase)粗酶液分别经PEG6000-磷酸盐缓冲液双水相抽提得部分纯化酶液。前者进一步用硫酸铵分级沉淀、Protein-PAK DEAE离子交换、Protein-PAK200SW凝胶过滤后得到两个菊粉酶组分EⅠ和EⅡ;后者采用DEAE-Sephacel离子交换、Sephadex G150凝胶过滤后得到菊粉酶Eexo。经Waters 650E蛋白纯化系统鉴定,三者均呈单一的对称峰;EⅠ和EⅡ达聚丙烯酰胺盘状凝胶电泳纯。EⅠ、EⅡ和Eexo的分子量分别为42kD、65kD和57kD;三者均为糖蛋白,多糖含量分别为30％、35％和25％;I/S(Inulinaseactivity/Sucrase activity)比值分别为0.086、0.078和0.072;三者均属外切菊粉酶。EⅠ、EⅡ和Eexo酶反应最适pH分别为4.6、4.5和4.6,最适温度分别为52℃、52℃和55℃;Ag^+、Hg^(2+)和PCMB对酶活性有强烈的抑制作用;三者水解菊芋粉糖液的产物均为果糖(86.5％)和葡萄糖(13.5％)。     

固定化克鲁维酵母Y-179外切菊粉酶的研究

鹰嘴豆孢克鲁维酵母(Kluveromyces cicerisporus Y-179)分泌的糖基化菊粉外切酶经高碘酸钠氧化其分子表面的糖链产生醛基,再共价结合于氨基型固定化载体ZH-HA上,固定化酶活力达到4 000 U/g湿载体。所制备的固定化酶在pH 3.5和70℃温度下表现出最大反应活性,该固定化酶pH稳定性和热稳定性较游离酶明显提高。固定化酶在分批式反应器中重复水解菊粉50批次,活力没有明显损失,表现出良好的工作稳定性。     

通气量和菊粉浓度对克鲁维酵母乙醇发酵的影响

马克斯克鲁维酵母能够利用集成生物加工技术发酵菊芋生产乙醇,具有非粮燃料乙醇生产潜力.文中研究了该技术中的两个关键因素(通气量和底物浓度)对于K.marxinaus YX01乙醇发酵过程和菊粉酶活性的影响.研究结果表明,底物浓度对乙醇得率影响不大,底物浓度为250 g/L时,发酵终点乙醇浓度为84.74 g/L,但乙醇得率由低浓度50 g/L的86.4％(理论值),降为84.7％.通气能够加速K.marxinaus YX01的乙醇发酵过程,但降低了乙醇得率,当底物浓度为250 g/L时,乙醇得率由不通气的84.7％降为1.0 vvm时的73.3％.随底物浓度的升高及通气量的降低,K.marxinaus YX01分泌的菊粉酶活力表现出降低的趋势.在不通气及底物浓度为250 g/L时,菊粉酶的活性为6.59 U/mL,而底物浓度50 g/L,通气量1.0 vvm时的酶活力为21.54 U/mL.乙醇发酵过程中的副产物甘油随通气量的降低及底物浓度的升高而增大,而乙酸的浓度随通气量的增大及底物浓度的升高而升高.     

响应面方法优化菊粉酶液体发酵培养基的研究

目的：为提高菊粉酶的产量。方法：运用Plackett-Burman设计法和响应面分析法,对Kluyveromyces S120液体发酵生产菊粉酶的培养基进行了优化。首先通过Plackett-Burman方法对8个相关影响因素的效应进行评价,并筛选出了有显著正效应的菊芋粉、玉米浆、(NH_4)H_2PO_4等三个因素,其他五个因素没有显著影响。然后根据Box-Behnken的中心组合设计实验和响应面分析方法确定了上述三个主要影响因素的最佳浓度。结果：在优化培养基下,菊粉酶产量为102．82u/mL,是优化前的2．1倍。     

马克斯克鲁维酵母在工业生物技术中的应用

马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus是目前研究较为广泛的一种非传统酵母,因其耐高温、生长速率快、底物谱广等诸多优势而越来越多地应用于工业生物技术领域。马克斯克鲁维酵母可以分泌菊粉酶、β-半乳糖苷酶等多种应用广泛的水解酶类;还可以利用菊粉类原料、乳清、糖蜜以及木糖等多种非粮底物生产乙醇;其在外源蛋白的分泌以及基因工程操作等工业分子生物学领域也取得了突破。现主要对近年来马克斯克鲁维酵母在产酶、乙醇发酵、分泌外源蛋白等诸多工业生物技术领域的研究进展及存在的挑战进行综述,为进一步推动马克斯克鲁维酵母在工业生物技术中的应用奠定基础。     

产菊糖酶克鲁维酶母Y-85的明胶固定化

克鲁维酵母Ｙ－８５的胞外菊糖酶占其总酶活的２８％,以１０％明胶包埋该酵母,酶活保留率为７３．９％。与游离细胞相比,固定化细胞菊糖酶的最适ＰＨ未改变,但当ＰＨ〈４和ＰＨ〉７时酶活稳定性更高;最适水解温度则升高了５℃,酶的热稳定性也有所提高。游离细胞的Ｋｍ值为９．３ｍｍｏｌ／Ｌ,固定化细胞则为１２．８ｍｍｏｌ／Ｌ。４℃贮存３０ｄ,固定化细胞酶活无损失,分批反应１０批次,固定化细胞酶活及机械强度保持良好     

组氨酸标签位置对重组鹰嘴豆孢克鲁维酵母外切菊粉酶活性的影响

为了研究His_6-tag标签位置对鹰嘴豆孢克鲁维酵母CBS4857外切菊粉酶(Kluyveromyces cicerisporus CBS4857 exo-inulinase,KcINU1)酶活性的影响,实验首先根据Swiss-Model构建的KcINU1三维模型预测了组氨酸标签在KcINU1的位置,然后将编码His_6-tag的基因通过PCR方法分别引入到kcINU1的N端和C端,并将重组的kcINU1基因克隆到毕赤酵母表达载体pPICZαA,重组质粒进一步经电转化法整合到毕赤酵母宿主菌X-33中,最后用甲醇诱导进行分泌表达,镍柱亲和层析法纯化目的蛋白,DNS去进行外切菊粉酶的活性测定。结果显示,实验中成功表达了具有活性的、His_6-tag标签位置不同的重组蛋白,并且N-His_6-KcINU1糖基化程度比KcINU1-His-C高,后者的比活是前者的82.2%,表明N端携带His_6-tag标签不影响蛋白的糖基化修饰,可以保持较高的酶活。该研究为获得高活性且便于分离纯化的重组KcINU1奠定了基础,对糖苷水解酶32家族标签位置的选择具有指导意义。     

菊糖酶发酵生产条件的研究

脆壁克鲁维氏酵母（Kluyveromycesfragilis）在pH5．5的适当培养基中,28℃摇瓶培养30h后,进行分批发酵。结果表明：发酵初始pH为6．0～6．5,菊糖浓度为2％,接种量4％,控制前期发酵温度为28℃,33h后发酵温度为32～34℃。发酵周期为70h左右,最高产酶达240u／ml。在5L自控发酵罐中,产酶达到同样水平,发酵周期缩短约10h。     

产菊糖酶克鲁维酵母Y-85的固定化研究

把产菊糖酶的克鲁维酵母Ｙ—８５细胞固定于不同的载体上,如：脱乙酰几丁质、聚乙烯醇—海藻酸钠、琼脂、海藻酸钠、明胶等,进行连续发酵以生产高果糖浆。经过对凝胶的机械强度、固定化细胞的最适作用条件及稳定性、酶活保留率和制作工艺等综合比较,确认明胶是较好的载体。分批反应１０批次,固定化细胞酶活力及机械强度保持良好,底物转化率在９０％左右;以菊糖浓度３．２％的菊芋粉抽提液过反应柱进行连续反应,在稀释率Ｄ为０．４４ｈ－１时,其还原糖生产力为１２．５ｇ／ｌ·ｈ,转化率９２％。５５℃条件下,连续反应３０ｄ后,底物转化率由起初９４％降至８２％,酶活力只损失１２％。     

豆乳凝固醇产生菌UV—10发酵条件及其酶学性质的研究

豆乳凝固醇产生菌Bacillus sp.UV-10的最适产酶条件,初始pH6.4,温度26℃,培养时间19h,需要较大的通气量,酶的最适作用pH和温度分别为5．8和70℃,在最适条件下酶活力可达1.84u/mL,pH6.0-7.0稳定性较好,60℃下1h残余酶活60％,Ca^2 ,Fe^2 ,Mg^2 ,Na^2 对其有较强的激活作用,而Zn^2 ,Al^3 则有抑制作用。     

一株芽孢杆菌产生脲酶条件及脲酶提取研究

研究了一株芽孢杆菌(Bacillus sp.)产生脲酶的条件及脲酶提取。结果表明,芽孢杆菌适宜的生长及产酶温度为35～37℃,产酶受底—尿素的诱导。静止培养有利于产酶,Ni²⁺对产酶没有影响,脲酶粗提物经硫酸铵盐析、热处理,Sephadex G-200及DEAE-纤维素柱层析提取步骤脲酶比活力提高了近70倍,回收率15.5%.     

克鲁维酵母高渗培养与原生质体制备与再生

研究了高渗预培养条件对克鲁维酵母Ｙ０３４原生质体形成与再生的影响。结果表明,同等条件下,经高渗预培养的原生质体再生率为常规培养的１．７倍,为改造菌株遗传特性而制备高活性原生质体探索了新的途径。     

数学统计法快速优化假单胞菌脂肪酶发酵条件

应用快速有效的数学统计方法对Pseudomonassp．H18的脂肪酸发酵条件进行了优化。采用Plackett－Burman设计对影响产酶的重要因素进行了筛选,然后利用响应面分析（RSA）法对这些产酶重要影响因素进行了优化,各因素的最佳水平通过Box的complexalgorithm法得以确定。     

细菌3-脱氧葡糖松还原酶产生面及产酶条件

从12株细菌菌株中筛选到一株产3-脱氧葡糖松还原酶的高产菌Bacillussp．2,并研究了该菌株的产酶条件。在所试验的细菌中,3-脱氧葡糖松氧化酶活性较低甚至检测不出,而还原酶活性普遍较高。该菌株最佳产酶条件为：培养基组成（％）：牛肉膏0．3,牛肉蛋白陈1．0,氯化钠0．5,0．5mmol／L3-脱氧葡糖松。培养基起始pH6．6,30℃振荡培养48h,产酶量最高,酶活力可达36．4u／g。3-脱氧葡糖松对产酶有诱导作用,而甲基乙二醛对产酶有抑制作用。     

合成己酸乙酯脂肪酶产生菌的筛选及产酶条件

从２７株脂肪酶产生菌中筛选到能由乙醇和己酸合成己酸乙酯的菌株８株。其中Ｒｈｉｚｏｐｕｓｓｐ．Ｈ－３菌株脂肪酶活力为５０－６０ｕ／ｍｌ,全细胞在有机溶剂中的酯化率可达己酸的９１％。Ｈ３产酶的最适碳源为淀粉或葡萄糖。６％黄豆饼粉加４％蛋白陈复合氮源有利于酶活力的增加。