1株Pseudomonas frederiksbergensis JW-SD2的解磷特性及解磷条件研究

为探讨解磷细菌Pseudomonas frederiksbergensis JW-SD2的解磷特性及条件,检测了该菌株对不同矿质磷酸盐的溶解能力,并研究了不同碳源、氮源、温度、p H、装液量及盐离子等营养、环境因素对其解磷能力的影响。结果表明,该菌株对Ca3(PO4)2的溶解能力强于Fe PO4和Al PO4,解磷量达7.43 mmol/L。以葡萄糖作为碳源,硫酸铵作为氮源该菌株具有最大的解磷能力。同时还发现,该菌株能够在温度20~35℃,p H 4~9,装液量1/5~4/5,Na Cl浓度0~3.0%保持3.0 mmol/L以上的解磷量,具有较强的环境适应能力。     

内生菌株B16发酵条件优化及其对人参锈腐病的防效

【目的】优化人参病害拮抗菌株B16的发酵条件,提高发酵液的活菌含量和抗菌活性,检测该菌对人参病害的防效。【方法】采用单因子试验、正交试验优化菌株B16的发酵培养基及发酵条件,于室内盆栽条件下研究其对人参锈腐病的防效。【结果】菌株B16发酵最适培养基为:蔗糖1.00%、酵母膏0.50%、Mg SO4·7H2O 0.05%、Fe SO4·7H2O 0.06%、Na Cl 1.00%;最佳发酵条件:p H 7.5、温度35°C、接种量5%、装液量40 m L/250 m L、摇床转速170 r/min、发酵周期48 h。菌株B16发酵液对人参锈腐病的保护作用和治疗作用防效分别达到64.8%和58.6%。【结论】菌株B16具有很强的生防潜力。     

乙草胺降解菌B-2的分离鉴定及其降解特性的分析

作为一种被广泛使用的氯代酰胺类除草剂,乙草胺进入环境中很难被降解。本研究从长期施用乙草胺的稻田土壤中分离筛选到一株以乙草胺为唯一碳源的菌株B-2,经形态、生理生化特性及16S r RNA基因序列同源性分析,最终鉴定为Klebsiella variicola。通过研究培养温度、初始p H值、菌体接种量、装液量、Na Cl浓度和乙草胺浓度对该菌株生长和降解的影响,确定了最佳生长条件。结果表明,菌株B-2以5%接种量接入浓度为100 mg/L乙草胺、p H 7.0的无机盐培养基(含0.1%Na Cl)中,30℃条件下培养5 d,对乙草胺的降解率可达90.31%。     

一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件初步优化

本研究从造纸厂的污泥及污水筛选获得了一株产木聚糖酶能力较强的菌株,经鉴定该菌株为异硫链霉菌(Streptomyces althioticus),专利保藏号为CCTCC M 2014110。通过单因素试验初步优化了碳源、氮源、温度、初始p H、发酵周期、摇床转速、接种量及装液量。试验结果显示该菌株最佳产酶条件为:以为玉米芯为碳源,用量30 g/L;以大豆粉与硝酸钾复合物为氮源,用量分别为20g/L和10 g/L;发酵周期120 h,发酵温度40℃,接种量6%,初始p H 5.0,装液量50 m L/250 m L三角瓶,摇床转速为160 r/min。     

产黄酮银杏内共生真菌的分离及其发酵条件的优化

本文从不同年龄、不同地域的银杏叶、茎、根部组织中分离得到20株银杏内共生真菌,经过发酵复筛有5株的产黄酮能力超过5μg/m L。实验对菌株的最佳发酵产黄酮条件进行了优化,优化条件为:3%葡萄糖、0.5%蛋白胨、0.4%酵母膏、0.3%KH2PO4、0.01%Mg SO4·7H2O;起始p H值7.0、最适发酵温度28℃、摇床转速为140 r/min、装液量125 m L/250 m L。在此条件下,该系列菌株在发酵7 d左右产黄酮量可达6.4μg/m L。     

重组毕赤酵母产植酸酶发酵条件的优化

为研究优化毕赤酵母工程菌H311产植酸酶的发酵条件,采用单因素试验和L18(37)正交试验考察不同工艺条件对产酶活性的影响。结果表明:影响重组毕赤酵母产植酸酶的因素重要性从大到小依次为诱导时间、甲醇添加量、装液量、初始诱导p H、生长时间、接种量和初始生长p H,产酶最佳条件为接种量3%(体积分数)、装液量20 m L(250 m L摇瓶)、生长时间20 h,诱导时间120 h、甲醇添加量1.5%(体积分数)、生长p H 6.0、诱导p H 5.0,在此条件下进行诱导表达,植酸酶的比酶活可达334 U/m L。     

产L-天冬氨酸α-脱羧酶细菌的分离、鉴定及发酵条件优化

【目的】从葡萄园土壤中分离L-天冬氨酸α-脱羧酶的产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其产生L-天冬氨酸α-脱羧酶的发酵条件,为β-丙氨酸的生物合成提供基础。【方法】采用变色圈法和液体复筛培养基分离筛选具有L-天冬氨酸α-脱羧酶活力的菌株,对菌株进行形态、生理生化特征试验及16S r RNA序列同源性分析鉴定菌株的系统发育学地位,采用单因素及正交设计试验优化培养基及发酵条件。【结果】筛选到一株L-天冬氨酸α-脱羧酶高产菌株Pan D37,其亲缘关系和特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)较近,且形态与培养特征、生理生化特性与特基拉芽孢杆菌基本相符。研究表明其最佳发酵配方和培养条件为:蔗糖22.5 g/L、富马酸7.5 g/L、蛋白胨20 g/L、L-天冬氨酸6 g/L、Triton X-100 2g/L,起始p H为7.0,装液量50 m L/500 m L,摇床转速220 r/min,种子液接种量为5%(V/V),35°C培养28h。在最优条件下L-天冬氨酸α-脱羧酶活力可达44.57 U/m L,比初筛时提高2.57倍。【结论】分离并获得一株特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)Pan D37,经条件优化后具有较高的L-天冬氨酸α-脱羧酶产生能力,有望应用于β-丙氨酸的工业生产。     

L-脯氨酸-4-羟化酶的异源表达和合成反式-4-羟基-L-脯氨酸的条件优化

L-脯氨酸-4-羟化酶(L-Proline-4-hydroxylase,P4H)是依赖α-酮戊二酸(α-KG)和Fe2+的双加氧酶成员之一,在反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline,t-4Hyp)等重要手性化合物的生物合成中发挥关键作用。本研究构建了来源于Bradyrhizobium japonicum USDA 6的P4H重组大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/p ET-28b-p4h BJ,SDS-PAGE和酶活检测结果表明,该菌株具有表达可溶性P4H和催化合成t-4Hyp的能力。通过优化,确定了该重组菌全细胞催化合成t-4Hyp较优的反应体系和条件:10 m L p H 6.5 80 mmol/LMES缓冲液、9 mmol/L L-Pro,6 mmol/L L-抗坏血酸,6 mmol/Lα-KG,0.8 mmol/L Fe SO4·7H2O,反应温度为35℃;在20 g/L湿细胞的催化反应中,t-4Hyp的合成量达到34.86 mg/L,比优化前(17.53 mg/L)提高了98.86%。该工作为进一步利用P4H生物催化法合成t-4Hyp奠定了一定的技术基础。     

纳豆激酶的液体发酵条件优化

以纳豆素中分离的纳豆芽孢杆菌进行纳豆激酶发酵试验,考察装液量、接种量、摇床转速等因素对生物量和纳豆激酶纤溶活性的影响,揭示产酶规律并确定最优产酶条件。发酵培养基配方为2%葡萄糖、2%蛋白胨、0.05%Mg SO4、0.01%Ca Cl2、0.6%Na2HPO4、0.4%Na H2PO4。最终确定的发酵条件为:p H 6.9,2%接种量,45 m L/250 m L的装液量,33.5℃,摇床转速为165 r/min,在此条件下发酵33~34 h为产酶高峰期,纳豆激酶的纤溶活性达到1 004 U/m L,结果也表明纳豆激酶是一种生长关联型代谢产物,纤溶活性与生物量变化趋势高度一致。     

一株高效精喹禾灵降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

为解决精喹禾灵在环境中的残留,本实验以精喹禾灵为唯一碳源,采用富集培养法,从安徽省内受精喹禾灵污染土壤中分离到一株高效精喹禾灵降解菌(J-3),通过形态观察和16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌株为红球菌属(Rhodococcus sp.)。菌株J-3在接种到LB液体培养基后,6 h进入对数生长期,18 h达到稳定生长期,48 h进入衰亡期。采用摇瓶振荡培养法,研究了温度、pH以及底物浓度对菌株生长能力和降解能力的影响,结果表明:菌株J-3生长和降解的最适温度为35℃,最适pH为8;在最适条件(精喹禾灵浓度100 mg/L,温度35℃,p H 8.0,接种量1%)下培养2 d可以达到98%以上的降解率。这也是首次报道红球菌属细菌对精喹禾灵降解特性的研究。通过LC-MS对降解产物进行鉴定,结果表明产物为精喹禾灵酸。基于以上研究认为,菌株J-3在精喹禾灵污染环境的生物修复方面具有潜在应用价值。     

二氯喹啉酸降解菌MC-10的筛选、鉴定及其降解特性

【目的】为治理稻-烟轮作田块上茬土壤中二氯喹啉酸残留问题,筛选高效降解细菌菌株。【方法】通过富集培养和选择培养,从常年施用二氯喹啉酸的水稻田中筛选可以降解二氯喹啉酸的细菌;对其进行形态学观察、生理生化特征测定和16S r DNA序列系统发育鉴定。【结果】分离的降解菌株MC-10被鉴定为节杆属菌株(Arthrobacter sp.)。菌株MC-10在5%接种量p H 7、28℃时,对初始浓度为20 mg/L二氯喹啉酸7 d可降解90%以上。该降解菌的最佳降解条件为p H 7、30℃,二氯喹啉酸初始浓度在1-100mg/L间均有良好的降解效果;菌株MC-10在土壤中对二氯喹啉酸同样有良好的降解效果,温室内7 d对二氯喹啉酸污染土壤的修复率可达70%。【结论】菌株MC-10在二氯喹啉酸污染土壤和水质治理中具有潜在的应用前景。     

环氧树脂固定化L-谷氨酸氧化酶

通过环氧树脂作为载体对经(NH4)2SO4盐析处理后的L-谷氨酸氧化酶(LGOX)进行固定化,优化固定化工艺条件,并利用固定化LGOX转化产α-酮戊二酸(α-KG)。结果表明:饱和度45%的(NH4)2SO4为最佳盐析浓度;当选用环氧树脂ES-105作为固定化载体、树脂加量为20 m L酶液(14 U/m L)加入3.5 g载体、固定化K3PO4缓冲液浓度为0.2 mol/L(p H 7.0)、固定化温度25℃、固定化时间24 h时,固定化LGOX酶活力最高,其酶活回收率为85.9%,比酶活55.7 U/g。利用该固定化酶转化L-谷氨酸产α-KG,当谷氨酸钠质量浓度为100 g/L,反应20 h,产物收率达98.2%。固定化酶重复使用14批次后,产物收率仍有90%以上;重复使用20批,收率有83.2%。因此,该固定化酶具有具良好的操作稳定性。     

产β-甘露聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件的优化

利用刚果红染色法从土壤中筛选到一株产β-甘露聚糖酶的菌株MY271,该菌株经形态学、生理生化及系统发育学方法鉴定为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii)。该菌株在初始条件下培养48 h,发酵上清液中β-甘露聚糖酶酶活可达2.87 U/m L。利用单因素试验对该菌产酶发酵条件进行优化以提高酶活,优化所得最佳发酵条件为:接种量9%,装液量50 m L/250 m L,初始p H7.0,发酵温度31℃,发酵周期48 h。最佳碳源为魔芋精粉(添加量0.8%),最佳氮源为蛋白胨(添加量1.9%)。在最佳条件下发酵48 h,发酵上清液中β-甘露聚糖酶活提升到38.42 U/m L,是优化前的13.4倍。     

聚磷菌JPA1菌株的生长特性和聚磷条件的优化

以YG培养基为基础,考察不同条件对聚磷菌JPA1菌株生长及聚磷效率的影响.结果表明:JPA1菌株生长的对数期为3～9h,9h后进入稳定期,12 h到达衰亡期.在单因素试验中,麦芽糖为JPA1菌株最适生长和聚磷的C源,最适生长温度为30～ 35℃,pH为8,Na+、Ca2+、Mg2-、Mn2+和K+等离子有利于JPA1菌株的生长;最适聚磷温度为30 ～ 35℃,pH为7,Fe2+、Na+、Mg2+、Mn2+和K+等离子有利于JPA1菌株的聚磷.正交试验结果表明:JPA1菌株去磷培养基的最优组合为麦芽糖1.5 g/L,温度37℃,pH 6.5,装液量50 mL(300 mL摇瓶);菌株最适扩增培养基为麦芽糖1.5 g/L,温度37℃,pH 6.5或7.5,装液量150 mL(300 mL摇瓶).     

海洋红酵母的液体培养

目的探讨提高海洋红酵母的液体高密度培养方法。方法在摇瓶培养条件下,测定温度、pH、装液量、接种量及摇床转速对海洋红酵母BY2菌株生长的影响,进一步放大培养至50L发酵罐,在培养过程流加氨水以控制pH稳定在5.3~5.5的条件下,考察不同葡萄糖浓度对海洋红酵母BY2菌株发酵菌量的影响。结果摇瓶最适培养条件为温度25℃,pH 5.5,接种量8%、装液量40mL/250mL三角瓶、摇床转速200r/min,在此培养条件下,24h时菌量达到8.9×108 CFU/mL;扩大至50L发酵罐,葡萄糖初始浓度为40、60、80、100g/L各罐20~24h时的菌量相应达到26.6×108、29.5×108、47.8×108、66.8×108 CFU/mL。结论提高初始葡萄糖浓度,流加氨水稳定发酵过程的pH,可以显著提高BY2菌株的发酵菌量。     

基因工程菌1020的培养优化及木聚糖酶部分特性研究

对基因工程菌1020培养基成分及培养条件进行了优化。结果表明,Mg2+、Mn2+、Zn2+三种金属离子可促进发酵产木聚糖酶。180 r.m in-1的摇床转速可满足70 mL/500 mL装液量的溶氧需求。最适培养温度为30℃,pH值为7.0。优化后的酶活为优化前的2.09倍。全细胞木聚糖酶的酶学性质表明该酶有两个最适pH值,分别为7.0与9.0。金属离子Ca2+,Fe3+,Fe2+对酶活有促进作用。pH7.0时Km为36.7095 mmol.L-1,Vm为0.3829 mmol.L-1.m in-1;pH9.0时Km29.9945mmol.L-1,Vm 0.2165 mmol.L-1.m in-1。     

三株耐铅锌菌的分离、鉴定及其吸附能力

以铅锌矿渣盆栽试验中长势较好的耐性植物夹竹桃(Nerium indicum)的根际土壤为材料,进行耐铅锌优势菌株的分离鉴定,探讨影响铅锌吸附的因素及其吸附机理。结果表明:(1)从土样中分离筛选出3株耐铅锌菌株(B1、B4、B14),3株菌均能在Pb2+、Zn2+浓度为600 mg·L-1的牛肉膏蛋白胨培养基上生长,经形态和分子生物学鉴定分别为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)或炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、解硫胺素硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus aneurinilyticus)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。(2)对影响菌株吸附铅、锌的p H、吸附时间、初始菌量3个因素进行分析,发现菌株B1在p H为5.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.06 g时,对Pb2+、Zn2+的去除率分别可达84.22%和70.66%。菌株B4在p H为6.0、吸附时间为50 min、初始菌量为0.18 g时,对Pb2+、Zn2+的去除率分别可达72.63%和54.17%。菌株B14在p H为4.0、吸附时间为60 min、初始菌量为0.10 g时对Pb2+、Zn2+的吸附率分别为77.56%和50.63%。(3)扫描电镜观察和红外光谱分析显示:3株菌对Pb2+、Zn2+的吸附主要是细胞表面的吸附,还存在一定的内部吸收;羟基(O-H)、胺基(N-H)、烷基、酰胺基(CONH-)是吸附、络合或螯合金属离子或原子的主要活性基团,重金属与菌株表面的活性基团结合反应是其吸附Pb2+、Zn2+的主要作用机制。     

克百威和毒死蜱农药降解菌的筛选与鉴定

采用多株细菌对克百威和毒死蜱农药分别进行降解实验,得到了具有优势的降解细菌并对其进行鉴定。结果表明,LLBK2、LLBK10对100 mg·L-1克百威的降解效果最好,48 h内的降解率分别为58.0%和60.0%,72 h内的降解率分别为82.8%和83.8%。LLBD2、LLBD4对100 mg·L-1毒死蜱的降解效果最好,48 h内的降解率分别为70.6%和61.5%,72 h内的降解率分别为92.3%和91.4%。同时对这4株细菌进一步鉴定,LLBK2、LLBK10、LLBD2均为蜡状芽胞杆菌(Bacillus circus),其16S rDNA基因序列在GenBank登录号分别为:JQ917438、HQ833023、JX847612,LLBD4为芽孢杆菌(Bacillus),其16S rDNA基因序列在GenBank登录号为JX010962。     

产几丁质酶菌株S68-CM5产酶条件优化研究

为提高黏质沙雷氏菌株S68-CM5产几丁质酶能力,对产酶发酵条件进行优化研究。利用Plackett-Burman设计和响应面法对培养基和发酵条件进行摸索。结果显示,获得最佳发酵产酶培养基:胶体几丁质1.5%,牛肉膏7 g/L,酵母膏2 g/L,葡萄糖8 g/L,氯化钠3.5 g/L,蛋白胨2 g/L,磷酸氢二钾3.5 g/L;最佳产酶培养条件为:p H6.88,温度27.32℃,摇床转数155.82r/min,培养时间60 h,接种量1%,装液量50 m L/250 m L。优化后产酶量达到7.131 U/m L,比优化前产酶量提高了1.43倍。     

纤维素酶产生菌及其发酵条件优化

通过刚果红染色产脱色圈初筛出能分解纤维素的菌株,再利用DNS法分别测定纤维素酶的酶活,得到分解纤维素能力最强的一株真菌Lv-1。该菌株菌丝为黄绿色,孢子为深绿色,有多分支的无隔菌丝,长孢子囊孢子,用DNS法测定其酶活为62.42 U/m L,后对其进行了产酶条件优化。经单因素试验和正交试验得到该菌的最佳产酶条件为:在以10 g/L羧甲基纤维素钠为碳源,4 g/L蛋白质,2 g/L硫酸铵为氮源,1 g/L硫酸二氢钾为无机盐的最适产酶培养基中,初始p H为6.0,培养温度37℃,装液量100 m L/250 m L,发酵36 h。在此发酵条件下,其产酶活力可达96.898U/m L,试验结果显示,该菌株在产纤维素酶能力上具有显著优势,且菌株Lv-1产酶活力较优化前高出34.478 U/m L,提高了55.24%。