黑曲霉RAF106菌丝球形成的影响因素及对结晶紫的吸附作用

【背景】黑曲霉（Aspergillus niger）作为一种代表性丝状真菌已被广泛用于酶制剂、有机酸、抗生素等高价值代谢产物的工业生产、食品发酵、环境治理等行业,其代谢能力、发酵性能等与菌体形态密切相关。然而,黑曲霉对染料、重金属等的吸附能力与菌体形态的关系鲜有报道。【目的】探究黑曲霉菌丝球形成的影响因素及其对结晶紫的吸附作用。【方法】以从普洱茶分离的黑曲霉RAF106为研究对象,实时监测马铃薯葡萄糖培养液中黑曲霉菌丝球的形成过程;探究培养液的初始pH （4.0-10.0）、培养温度（25-45°C）、孢子接种量（5×10⁴-5×10⁶个/m L）、摇床转速（140-220 r/min）、碳源（葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、醋酸钠）和氮源（硝酸钠、胰蛋白胨、酵母提取粉、氯化铵）对菌丝球形成的影响;以结晶紫为对象,研究不同菌体形态及菌丝球大小对黑曲霉吸附废水染料能力的影响。【结果】在黑曲霉RAF106中,孢子聚集、菌丝聚集均可形成菌丝球;菌丝球的大小与培养液初始p H、孢子接种量成反比,与摇床转速无关;当温度低于35°C时,菌丝球大小与温度成正比,...     

黑曲霉菌丝球吸附毕赤酵母的条件优化

丝状真菌菌丝球吸附单细胞微生物是菌丝球应用的一个重要方面。本文以黑曲霉和毕赤酵母为目标菌株探讨了影响吸附的主要因素。结果表明p H 4.0、10 mmol/L磷酸缓冲液、6.48×1010/L毕赤酵母为较优的吸附条件,吸附率达91.41%。分别添加钠、钙、镁、铝四种金属离子均会降低菌丝球吸附毕赤酵母的吸附率。本研究结果为丝状真菌菌丝球吸附单细胞微生物的应用研究提供基础。     

两种方法形成菌丝球固定2-氯酚降解菌的对比

【目的】系统研究吸附法和同时培养法对所形成混合菌丝球的外观形态、内部结构及其去除2-氯酚效果的影响。【方法】采用吸附法和同时培养法将可降解2-氯酚的光合细菌PSB-1D固定在黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)DH-1发酵而成的菌丝球上,形成混合菌丝球。以单一菌丝球为对照,利用光学显微镜、扫描电镜等仪器观察混合菌丝球的外观形态和内部结构,考察2种方法对混合菌丝球成球效果的影响;以无菌培养液为空白对照,考察游离光合细菌、单一菌丝球、2种方法形成混合菌丝球对2-氯酚的降解效能。【结果】在吸附法形成的混合菌丝球上,光合细菌主要集中在过渡区;而同时培养法将光合细菌牢固地包埋在菌丝球内核区,并大量簇状附着生长在菌丝交联的空隙处和每根菌丝上。在接种等量孢子和光合细菌的前提下,同时培养法较吸附法操作时间更短,成球数量更多,形成菌丝球干湿比更大,单位菌丝干重上固定的细菌数量更多。菌丝球降解体系和游离光合细菌对2-氯酚的降解均符合一级动力学特征。同时培养法形成的混合菌丝球降解效果最好,7 d内对初始浓度为50 mg/L的2-氯酚降解率可达89%以上,降解速率常数为0.3286 mg/(L·d),2-氯酚半衰期t1/2为2.8 d。【结论】首次报道黄孢原毛平革菌包埋固定化光合细菌形成混合菌丝球。该研究为生物质固定化材料的实际应用提供理论依据。     

发酵罐中利用黑曲霉菌丝球处理豆制品废水的研究

利用黑曲霉菌丝球处理豆制品废水的优点是黑曲霉安全性好、茵丝球易收获、利于降低成本且可以减少传统处理方式所产生的污泥量.在前期研究的基础之上,在搅拌式发酵罐中考察了黑曲霉菌丝球降低豆制品废水化学需氧量(COD)的条件.研究结果表明,当豆制品废水初始COD在2×103 mg/L,黑曲霉孢子浓度为1.44×103/L时,黑曲霉的茵丝能够在搅拌式发酵罐中形成形态均一的菌丝球,同时可将废水的COD降至842 mg/L,COD去除率达55.7％.该研究结果为在搅拌式发酵罐中利用黑曲霉菌丝球处理豆制品废水提供了参考依据.     

产糖化酶黑曲霉固定化方法比较的研究

采用海藻酸钙凝胶电埋法、以沸石、多孔聚酯等材料为固定化载体的吸附法固定黑曲霉（Aspergillus niger AS3.4309)菌丝细胞,以游离菌丝体作为对照,进行发酵产糖化酶的比较,结果表明：以聚酯泡沫作为固定化载体吸附固定化菌丝细胞产糖化酶活力最高。在产糖化酶的发酵过程中,与游离菌丝体细胞相比,固定化黑曲霉持续产酶时间有一定程度的延长。     

1株产菊粉酶菌株的筛选、鉴定及发酵条件优化

筛选分离可以分解菊芋中菊糖的菌株。采用平板稀释法从土样中筛选出能够分解菊芋中菊糖的菌株,并从中得到1株酶活较高的真菌A-15,经菌落观察及采用18S rRNA基因测序鉴定,研究不同因素对菌株菊粉酶活力的影响。通过对分离得到的菌株形态观察及分子鉴定后,确定菌株A-15为黑曲霉(Aspergillus niger)。通过正交试验优化菌株A-15的发酵条件分析结果显示,菌株A-15产菊粉酶最优条件:最佳氮源为酵母膏,氮源量1.0%,氯化钠0.5%,磷酸氢二钾0.3%,菊芋汁定容,初始pH 6,培养温度30℃,摇瓶发酵6 d。结果表明菌株A-15具有很好地降解菊芋中菊糖的性能。     

菌丝球DCM对染料的吸附脱色性能研究

从活性污泥中筛选出1株真菌菌株DCM,研究了DCM菌丝球对染料的吸附脱色作用。通过正交实验,确定了DCM的最佳脱色条件,即温度为30℃、pH 6.5、摇速180 r/min、碳氮比20∶1。研究表明,DCM菌丝球对染料的吸附脱色存在着明显的规律。初始时,该菌丝球对染料的吸附量较小,经过一定时间,吸附量开始增加,达到较高水平时趋于稳定。CDM对染料的脱色速率及脱色率都比较高。2 h时其脱色率为30.1%,4h时达80.2%,8 h时脱色率达100%。DCM菌丝球对实际印染废水有较强的脱色作用,其脱色率达96.13%。此外,该菌丝球还有明显的净化效果,SS的祛除率达90%,CODcr的祛除率达88%,显示出了良好的应用前景。     

利用米曲霉和酿酒酵母高效转化大豆糖浆为酒精

目的：提高大豆糖浆转化为酒精的生产强度和转化率。方法：利用米曲霉L-09和酿酒酵母Z-06作为混合菌株,采用同步糖化与发酵的工艺,对补料方式和发酵条件进行优化。结果：筛选出一株α-半乳糖苷酶酶活（12.8IU/mL）较高的米曲霉与酿酒酵母混合发酵,糖浆最佳发酵条件为：初始发酵浓度50%,摇瓶发酵,流加补料。结论：经30℃、60h发酵后,发酵醪酒精浓度达到15.2%（V/V）,转化率为理论值的96.3%。     

固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料菌种的筛选

目的:筛选获得能混合固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料的真菌组合.方法:利用木薯酒精渣堵养基,初筛能在其上良好生长的植物内生真菌菌株,再将这些菌株两两组合进行固态混菌发酵、添加酵母混菌发酵,测定产物中粗蛋白和粗纤维的含量,获得能有效降低木薯酒精渣中粗纤维、提高粗蛋白含量的菌株组合.结果:菌株G4与C15、Q4与C32混菌发酵效果最好,可将粗蛋白质含最从底物的1.42%分别提高到产物的16.08%与18.54%(于基),粗纤维含量从底物的32.41%降低到27.57%与26.59%.添加酵母培养后,两个组合产物中粗蛋白质含量可进一步提高到21.79%与23.56%,而粗纤维含量几乎无变化.结论:菌株G4(黑曲霉)、C15(白地霉)与郎比可假丝酵母,Q4(黑曲霉)、C32(青霉)与季也蒙假丝酵母可用作混菌固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料的菌种.     

泥炭固体发酵生产单细胞蛋白研究

对以泥炭为唯一碳源,固体发酵生产单细胞蛋白(SCP)进行了一系列的研究。选用酵母菌和黑曲霉进行混合发酵培养,考察影响单细胞蛋白生产的各个因素,如菌种接种量,培养基含水量,发酵时间,发酵温度,培养基外加氮源等。通过正交实验设计确定了优化的培养条件。即:菌种接种量为10%,培养基含水量为300%,28℃培养72 h,以蛋白胨为氮源。     

粗毛栓菌菌丝球非灭菌条件下对12种染料的脱色研究

以新型白腐真菌——粗毛栓菌Trametes gallica为材料,研究了优化后的该菌菌丝球在非灭菌条件下对直接染料、中性染料、三苯甲烷类染料以及蒽醌类染料共12种染料的脱色能力、脱色机制,以及pH、温度、染料初始浓度等参数对该菌菌丝球脱色效果的影响。结果表明,优化条件下制备的粗毛栓菌菌丝球脱色活力良好,4℃下保存20d后仍保持有原脱色活力的95%;活菌丝球比死菌丝球对染料具有更强的耐受性和更好的脱色效果;非灭菌条件下活菌丝球对12种染料的适宜脱色条件为pH 3.0–5.0、25℃、染料浓度为50mg/L、处理36–60h,该条件下粗毛栓菌菌丝球在60h内脱色率均在55%以上,其中粗毛栓菌菌丝球对亚甲基蓝脱色率最高可达到96.40%。紫外可见光谱分析和显微观察结果表明,48h内粗毛栓菌菌丝球在非灭菌条件下对12种染料的脱色是由吸附引起,无二次污染物的产生。粗毛栓菌的这些优良特性显示了其在工业染料废水处理中的广阔应用前景。     

复合微生物固态发酵对棉籽饼粕脱毒及营养的影响

研究了黑曲霉与酿酒酵母混合固态发酵对棉籽饼粕的脱毒效果及提高棉籽饼粕营养价值的作用。结果表明,混合发酵优化后的条件为:发酵温度30℃,接种量15%,初始水分含量0.96g水/g干基,初始pH值为6,发酵时间60 h;发酵后棉籽饼粕中游离棉酚脱毒率为95.51%,真蛋白质含量从32.99%提高到 42.40%,必需氨基酸中赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸分别较发酵前相比增加了31.03%、25.00%和44.23%,氮溶解指数(NSI)增加了1.49倍,从而改善了棉粕饼粕的品质。     

土壤霉菌菌丝球的筛选、鉴定及固定化菌丝球的应用

从土壤中分离纯化真菌并鉴定为烟曲霉L-3。以菌株L-3作为固定化载体,将地衣芽孢杆菌固定在真菌上组成固定化体系。研究了混菌菌丝球,菌丝饼,发酵混合液,粗漆酶液对刚果红染料废水的降解情况并对染料废水进行毒性试验。结果表明,菌丝球对染料废水的降解效果最显著,降解率高达99.96%,菌丝饼仅用20 s降解率为91%,发酵混合液与粗漆酶液的处理效果并不显著。该体系对染料废水的去毒率较明显,尤其是菌丝球的去毒率可达到78%。可见,固定化体系对染料废水不但有较高的降解能力,也有较高的去毒率。     

优化黑曲霉菌丝球形成条件提高豆制品废水处理效率

豆制品废水的处理是豆制品厂的一个重要环节。利用黑曲霉在培养过程中形成的菌丝球处理豆制品废水具有安全性好、菌体回收简单、成本低等优点。本实验中以察氏培养基为基础研究了黑曲霉菌丝球的形成条件,并评价了对豆制品废水的处理效果。结果表明在黑曲霉孢子浓度为7.23×10~3/L~8.68×10~6/L、初始pH 3.5~pH 7.5、葡萄糖浓度为0 g/L~30 g/L的条件下都可以形成茵丝球。在豆制品废水中黑曲霉孢子浓度为1.45×10~4/L~7.23×10~5/L、pH 3.7~pH 6.6均可以形成茵丝球,而且在初始pH 5.6时经过72 h的培养豆制品废水变得澄清,COD下降了56.34%。本研究表明利用黑曲霉在豆制品废水中形成菌丝球的方式是一种有潜力的处理方式。     

甜菜渣发酵制备蛋白饲料的研究

以甜菜渣为原料,对固态发酵制备菌体蛋白饲料进行了研究。将纤维素酶水解法替代常规的黑曲霉发酵法进行原料的预处理,其最适酶解条件为:纤维素酶添加量为25 u.g-1,酶解时间为16 h。以面包酵母B188和产朊假丝酵母B204为菌种进行混合发酵,在最适发酵条件下,50 h粗白质质量分数达到21%,蛋白质净增量为14%。     

三菌混合固态发酵产纤维素酶

以稻草粉和麸皮为主要原料,对白腐菌(White-rot fungi) NS75、黑曲霉(Aspergillus niger)NS83和絮凝酵母(Saccharomyces cerevisiae)SP5混合菌固态发酵产纤维素酶进行研究.实验结果显示,在白腐菌和黑曲霉双菌混合培养2d后接入絮凝酵母,培养到第7d产酶达到峰值;三菌混合发酵产纤维素酶酶活明显高于白腐菌和黑曲霉双菌混合培养,其β-葡萄糖苷酶(β-G)和羧甲基纤维素酶(CMCase)酶活比白腐菌(White-rot fungi) NS75和黑曲霉(Aspergillus niger)NS83双菌发酵产酶分别提高了143.3％和68.2％.单因素实验和正交实验结果表明,当稻草粉麸皮质量比为8∶2,料水比为1∶2,白腐菌NS75、黑曲霉NS83和絮凝酵母SP5的接种比例为1:2∶1.5 (v/v/v)时,于30℃培养7d,固态发酵基中β-G和CMCase酶活分别达到62305 U/g和30241 U/g.     

黑曲霉组成型表面展示南极假丝酵母脂肪酶B及其发酵调控

黑曲霉表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)可有效应用于食品、化妆品、医药等行业。以黑曲霉Aspergillus niger SH-1为宿主细胞构建诱导型糖化酶基因启动子表面展示CALB,在较高浓度葡萄糖碳源的发酵中CALB表达会受到抑制,发酵后期菌体容易出现菌丝断裂和展示酶活力下降等问题。采用组成型3-磷酸甘油醛脱氢酶基因启动子替代诱导型糖化酶基因启动子的细胞表面展示CALB黑曲霉菌株可有效解决上述问题,该菌株不但可以利用葡萄糖,而且还能利用木糖为发酵碳源,以木糖为碳源发酵在144 h展示酶水平达到1 100.28 U/g。文中探讨了甘蔗渣水解液发酵生产黑曲霉表面展示CALB,初步达到预期的结果,为甘蔗渣的综合利用提供了新途径。     

食品上的应用

852492糖源对黑曲霉产生柠橄酸的影响〔英〕/Hossain,M.…1 Appl.Mierobiol.Biote。hnol一1984,19(6)一393~397〔译自DBA,1984,3(18),84一08731」 将黑曲霉MH15一15培养在糖和盐类的合成培养基中,培养温度30℃,并进行搅拌通气。发酵试验于30℃在通气和搅拌的情况下在小型的发酵罐中进行。业已发现蔗糖是柠檬酸生产的最佳糖源,其次是葡萄糖、果糖和乳糖。看来在柠檬酸产生与发酵试样中制备的非菌丝细胞抽提液中的某些酶的活性之间具有明显相关性。当采用蔗糖、葡萄糖或果糖作为糖源时,丙酮酸叛化酶活性高。葡萄糖和果糖可抑制酮戊二酸脱…     

富贵竹黑腐病拮抗菌H5的抑菌机制及相关特性研究

从湛江红树植物-红海榄筛选出1株对引起富贵竹病害黑曲霉病菌(Aspergillus niger)有良好抑制作用的菌株编号为H5, 初步鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。该菌株采用平板对峙、生长速率法及管碟法对黑曲霉均表现良好的抑制作用, 发酵原液对菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为91.9%和100%, 抑菌带内菌丝扭曲畸形、表面产生大量囊状突起。其无菌滤液对酸碱、热稳定性较好, 经55%硫酸铵沉淀后经121℃处理25 min仍能保持大部分活性, 初步推测该物质为一种耐热的蛋白。     

黑曲霉固态发酵木聚糖酶中试条件的研究

通过对黑曲霉在曲盘中进行固态发酵木聚糖酶中试条件进行优化研究,结果表明最适的产酶培养基中麸皮与玉米芯比例为6:4,添加硫酸铵可以促进黑曲霉菌丝生长,对酶活没有显著影响;最适的培养基初始pH值为4.0,培养基厚度为4cm;在28℃下培养60～84h,木聚糖酶活稳定在最高峰。