产脂肪酶粘质沙雷氏菌发酵产酶条件的优化

目的：通过对产脂肪酶粘质沙雷氏菌发酵条件的优化,使其酶活力得到大幅度提高。方法：用响应面法对产脂肪酶粘质沙雷氏菌的发酵产酶培养条件进行了优化。首先通过逐因子实验考察了该菌株产酶所需的最适碳源和氮源,在此基础上通过Plackett-burman法设计实验,考察了几种因素对产酶影响的大小,然后用最陡爬坡实验逼近以上几种因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计25组实验,并利用Design-Expert对实验结果进行二次回归分析。结果：对产酶具有显著效应的4个因素为：蛋白胨、CaCl2、吐温、大豆油。实验优化到最佳的产酶条件为：糊精1%,蛋白胨0.7%、CaCl20.3%、吐温-80 1.68%、大豆油1.81%、K2HPO40.05%、MgSO40.05%、FeSO40.1%。结论：优化后发酵液上清的脂肪酶活力可达97.52U/ml,比优化前提高了10倍。     

枯草芽胞杆菌甘露聚糖酶发酵条件优化

旨在以枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis J为生产菌株,发酵生产β-甘露聚糖酶,通过优化产酶条件,以达到提高β-甘露聚糖酶产量的目的。利用DNS比色法检测β-甘露聚糖酶活力,采用单因素试验,研究碳氮源种类及碳氮源浓度、温度、pH、接种量和装液量对菌株Bacillus subtilis J发酵产β-甘露聚糖酶的影响,结合响应面试验设计确定菌株Bacillus subtilis J发酵产甘露聚糖酶的最优发酵培养条件。单因素试验和响应面试验得到最优的发酵条件为魔芋粉28 g/L,胰蛋白胨21 g/L,K₂HPO₄ 6 g/L,MgSO₄·7H₂O 1 g/L,温度31℃,pH值8.5,接种量1%(体积分数),装液量50 mL/250 mL,发酵周期24 h。利用优化后的培养基生产β-甘露聚糖酶,其酶活力达到84.38 U/mL,是初始发酵培养基产酶活力的3.36倍。通过对发酵条件的优化,大幅度提高了β-甘露聚糖酶的产量,为其工业生产提供参考。     

高产纤维素酶枯草芽胞杆菌S-16的筛选及其发酵工艺优化

利用刚果红鉴别培养基及基础液体筛选培养基进行菌种筛选,从新疆盐碱地分离得到的16株菌株中筛选获得一株产纤维素酶活力较高的菌株S-16,对该菌株进行16SrDNA鉴定,确定该菌为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对S-16发酵产纤维素酶的主要影响因素进行研究,分别考察了碳源、氮源、培养基初始pH和接种量等因素对发酵产纤维素酶的影响。结合单因素影响实验得到优化后的培养基配方为:羧甲基纤维素钠1.5%,酵母粉1%,NaCl 1%,MgSO_4·7H_2O 2‰,KH_2PO_4·3H_2_O 1‰。优化后的发酵条件为:初始pH为8,接种量1%,种龄8h,培养时间48h。经过发酵工艺优化,S-16产生的羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)分别达到4.64IU/mL和0.46IU/mL,与初始培养条件下的酶活相比分别提高了3.14倍和1.30倍。本研究得到的枯草芽胞杆菌S-16及其优化发酵工艺为秸秆的快速腐熟和高产纤维素酶的应用奠定了基础。     

产γ-聚谷氨酸枯草芽胞杆菌菌株的高效诱变及发酵条件优化

以产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)枯草芽胞杆菌菌株SY-ND为出发菌株,采用新型常压室温等离子体技术对其进行诱变以期获得高产菌株,在诱变致死率为80%~98%的条件下,通过检测突变菌株发酵产γ-PGA的量,筛选得到一株高产菌株SY-ND-SFX029。通过正交试验优化得出最佳培养基条件为:蛋白胨8.0g·L-1、蔗糖45.0g·L-1、L-谷氨酸钠35.0g·L-1。依照该条件经过48h发酵,菌株SY-ND-SFX029的γ-PGA产量达35.3g·L-1,比出发菌株SY-ND的γ-PGA产量18.9g·L-1提高86.8%。     

硫酸镁对枯草芽胞杆菌发酵的影响

为明确工业配方中不同MgSO₄添加量对枯草芽胞杆菌B201发酵过程及菌液保存的影响,采用单因素法设置5个MgSO₄添加量梯度(质量分数,下同)( 0.13%、0.24%、 0.46%、0.87%、1.70%)。分别记录不同梯度MgSO₄处理的发酵液灭菌前后pH值,以及发酵过程中的菌体形态的变化,统计发酵结束后细菌的发酵周期、活菌数和芽肥率,测量发酵结束后发酵液pH以及残糖和残氮含量。实验表明,MgSO₄的不同添加量对菌株B201发酵及菌液保存均有显著影响。添加量为0.87%和1.70%处理组灭菌后培养基的pH较灭菌前升高,培养基由中性变为弱碱性。接种后12 h取样观察,菌体明显变形,视野内菌数较少,且随着MgSO₄添加量的增加发酵液活菌数下降,残糖和残氮升高,不利于保存。MgSO₄相对合适的添加量为0.13%、0.24%和0.46%,三种MgSO₄添加量的发酵液活菌数、残氮含量无显著差异;MgSO₄添加量为0.24%时菌株B201芽肥率最高为89.33%,而MgSO₄添加量为0.13%和0.46%时,芽肥率分别为80%和82.67%;0.46%MgSO₄添加量可加速菌株B201发酵进程,发酵周期较其他两个处理缩短45.8%。为提高菌株B201的发酵水平,降低其生产成本,综合考虑MgSO₄的添加量以0.46%为宜。研究结果不仅为实验室菌株B201的发酵优化提供参考,还为培养基的优化拓宽了思路。     

枯草芽胞杆菌芽胞表面展示研究进展

枯草芽胞杆菌芽胞表面展示技术是把枯草芽胞杆菌作为芽胞表面展示的宿主来展示目的蛋白的一种技术。该技术不仅具备芽胞表面展示技术可展示分子量较大的目的蛋白、目的蛋白无需跨膜及芽胞的极强抗逆性等特点外,同时由于该技术的宿主菌--枯草芽胞杆菌的分子生物学信息研究得比较清楚、安全性高而被广泛应用。介绍了枯草芽胞杆菌表面展示近10年在生产疫苗和固定化酶方面的进展,并对如何提高表面展示目的蛋白的产量做了简要概述。     

枯草芽胞杆菌降解毒死蜱特性研究

研究生物量、pH、毒死蜱浓度和温度对枯草芽胞杆菌3374菌株(编号为GU086422)在水溶液中降解毒死蜱特性,考察该菌株对白菜上毒死蜱残留的降解特性。结果表明,在毒死蜱质量浓度为240 mg/L、pH7.0、温度30℃的适宜条件下,枯草芽胞杆菌3374菌株对毒死蜱的降解率达到92.48%。该菌株能够有效提高白菜叶面上毒死蜱残留的降解速度,表明其在白菜上具有有效降解毒死蜱的能力,在无公害农产品生产中具有广阔的应用潜力。     

枯草芽胞杆菌紫外线诱变实验方案的优化

【目的】优化枯草芽胞杆菌紫外线诱变实验教学方案,以便学生在实验中获得预期结果。【方法】从菌体培养、活菌浓度估测和辐射参数三方面探讨影响实验结果的因素。【结果】采用液体培养法活化菌体有利于制备均匀的菌悬液,采用比浊法估测初始菌悬液浓度可以指导学生将其稀释至102-103 CFU/m L的浓度;涂布接种后平板表面干燥、培养皿盖内无明显水珠附着,是获得单菌落的关键;在紫外辐射过程中采用固定的菌悬液体积和搅拌速度,可以获得规律性的辐射剂量——致死效应曲线。【结论】优化后的方案实验结果易得、重复性好,可供教学和研究实验参考。     

保水功能菌枯草芽胞杆菌LX-1固态发酵的工艺优化

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对土壤保水和提高植物抗逆性具有明显作用,为了利用农产品加工下脚料发酵生产含有γ-PGA的保水功能肥料,对福建省微生物研究所环境微生物研究室分离到的产γ-PGA的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)LX-1的固态发酵培养基配比进行优化。实验以发酵产物的荧光素双醋酸酯酶(FDA)酶活和增比黏度为指标,在通过单因素实验选定固态发酵料的碳源、氮源、无机盐溶液的最佳配比以及无机盐较佳添加量的基础上,通过拟水平均匀设计U₇*(7⁴)试验,得出菌株LX-1固态发酵的最佳培养基配方：V豆粕：V麦麸：V无机盐溶液=6：4：4,其中无机盐溶液的最佳配方为K₂HPO₄·3H₂O 5.24 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.78 g/L、NaCl 11.67 g/L。为利用农产品加工下脚料发酵生产含γ-PGA保水肥料提供参考。     

响应面法对抑制多杀性巴氏杆菌的枯草芽胞杆菌五倍子发酵液发酵条件的优化

目的利用响应面法对枯草芽胞杆菌AP139与中草药五倍子混合发酵液针对多杀性巴氏杆菌PM2010的抑菌效果进行优化,为畜禽多杀性巴氏杆菌病防治提供参考。方法采用Plackett-Burman设计法对影响枯草芽胞杆菌AP139与中草药五倍子发酵液抑菌效果的8个因子的重要性进行考察,筛选出对抑菌效果具有显著性影响的主效应因素,再通过中心组合设计和响应面分析法确定各显著影响因子的最佳水平。结果优化后的发酵条件为:蛋白胨10g/L,葡萄糖20g/L,NaCl 5g/L,MgSO_4·7H_2O_2.26g/L,五倍子3%,接种量2.04%,温度35℃,培养48h。结论通过响应面法优化后,枯草芽胞杆菌AP139与五倍子发酵液对巴氏杆菌PM2010抑菌圈效果达到了29.8711mm,相对于发酵条件优化前提高了1.92倍。     

脂肪酶基因在枯草芽孢杆菌中的表达及表达产物性质的研究

从环境中筛选到了脂肪酶高产菌株金黄色葡萄球菌JH,依据NCBI上发表的原核微生物脂肪酶基因序列的多序列比对,发现它具有很强的序列保守性。利用PCR从金黄色葡萄球菌JH基因组中扩增得到了脂肪酶基因,利用基因重组技术将其整合到质粒pC194中,并导入到枯草芽孢杆菌中进行表达。应用选择抗药性筛选重组子,利用硫酸铵沉淀法和离子交换层析分离纯化重组脂肪酶,并用DS-PAGE进行纯度鉴定,确定其相对分子量约为32000Da。通过对其酶学特性的研究发现,重组脂肪酶在反应温度为41℃, pH为8.0时具有最大活性,其Km和Vm各自为0.34mM和308μmol•mg-1min-1,Ca2+、K+、Mg2+能激活这种酶的活性鳩e2+、Cu2+、Co2+则抑制它的活性。     

枯草芽孢杆菌SN-02发酵液的抑菌谱及稳定性研究

目的:研究枯草芽孢杆菌SN-02发酵液的抑菌谱及稳定性。方法:以28种植物病原菌为供试菌,杯碟法测定SN-02菌发酵液的抑菌谱;以烟草靶斑病菌为指示菌,杯碟法测定发酵液的热稳定性、酸碱稳定性及传代稳定性。结果:SN-02菌发酵液对28种供试菌株的抑菌圈直径在20mm以上。将发酵液于120℃处理2.5h,-20℃处理25d抑菌活性没有明显变化;发酵液在pH 4~9时抑菌活性无明显变化,在pH 1~3和pH 10条件下抑菌活性明显下降;连续培养10代,发酵液抑菌活性没有下降。结论:SN-02菌发酵液抑菌谱较广,耐高温和低温,传代稳定性好,但在强酸和强碱条件下稳定性较差。     

拮抗Bacillus subtilis的筛选及发酵条件对拮抗能力的影响

筛选了3株对大肠埃希菌具有拮抗活性的枯草芽胞杆菌,并对这3个菌株的拮抗能力最强的Bf菌株的发酵条件进行了初步研究。先将不同枯草芽胞杆菌菌株与株大肠埃希菌进行拮抗试验,根据抑菌率,筛选出对大肠埃希菌拮抗效果较好的枯草芽胞杆菌Bf。然后,在不同pH值、温度以及不同的培养时间下观察记录Bf对大肠埃希菌的拮抗作用。根据实验结果分析得到:筛选到的枯草芽胞杆菌在pH值为7.0,37℃下培养40 h后抑菌效果最好。     

过表达TatAdCd转位酶对枯草芽孢杆菌脂肪酶分泌的影响

【目的】研究过表达枯草芽孢杆菌Tat运输途径的Tat Ad Cd转位酶对促进脂肪酶分泌的影响。【方法】用cdd基因的串联启动子和前导区,替换tat AD-CD操纵子的启动子和前导区,并在染色体sac B基因位点整合表达;采用q RT-PCR方法表征tat AD-CD操纵子的表达水平;用脂肪酶表达质粒p HP13L转化Tat Ad Cd转位酶过表达菌株,构建产脂肪酶重组菌。通过测定脂肪酶活性,以及聚丙烯酰胺凝胶电泳,考察Tat Ad Cd转位酶过表达对脂肪酶分泌的影响。【结果】tat AD-CD操纵子被过表达,其胞内m RNA相对水平提高了185倍。Tat Ad Cd转位酶的过表达,使脂肪酶发酵单位提高了40%。【结论】使用cdd基因的串联启动子和前导区,能够有效地过表达目的基因;枯草芽孢杆菌脂肪酶可以同时经由Sec途径和Tat途径分泌;过表达Tat Ad Cd转位酶,能够显著提高脂肪酶的分泌量。     

胞苷生产菌的选育

目的：筛选得到胞苷发酵单位较高的菌株,并对发酵过程作初步研究。方法：以胞苷脱氨酶缺失枯草芽孢杆菌DOS7为出发菌株,对其进行紫外诱变、5-氟胞苷（5FCR＋）和2-杂氮尿嘧啶抗性（2AU＋）抗性筛选。结果：通过紫外诱变和抗性筛选得到突变株DOS7-2-1000-15,抗5-氟胞苷和2-杂氮尿嘧啶的临界浓度分别为800mg/L和1 000mg/L。同时检测了抗5-氟胞苷突变株中CTP合成酶的活性,比原始菌株提高了12.4%,突变株DOS7-2-1000-15发酵过程结果为：36℃发酵72h能积累胞苷最高为3.5g/L。结论：筛选得到的突变株DOS7-2-1000-15的遗传稳定性较好,可稳定发酵。     

产纤溶酶枯草杆菌液体发酵工艺优化研究

采用单因子实验和正交实验对高产纤溶酶的枯草杆菌最佳发酵工艺进行了优化,结果表明,该菌株分泌的胞外酶具有较强的体外溶栓作用,产纤溶酶最佳的发酵条件为：3％可溶性淀粉,2％豆浆全汁(鲜豆),0．02％CaCl2,培养温度为37℃,初始pH8．3,装液量为250mL三角瓶50mL,发酵时间44h左右,Ca^2 、Mg^2 和Mn^2 对酶活力有促进作用,Cu^2 对酶活性有强烈抑制作用。     

重组枯草芽胞杆菌不对称还原产d-伪麻黄碱

为了实现羰基还原酶基因mldh在枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis中的表达并通过细胞内的葡萄糖脱氢酶完成辅酶的再生,以枯草芽胞杆菌rpsD基因的启动子PrpsD和终止子TrpsD为表达元件,将羰基还原酶基因mldh连接至构建好的质粒(pHY300plk-PrpsD-TrpsD上,得到质粒pHY300plk-PrpsD-mldh-TrpsD;进一步将重组质粒转化入B. subtilis Wb600中获得重组菌B. subtilis Wb600 (pHY300plk-PrpsD-mldh-Trps     

Kinetics of loss of a recombinant plasmid in Bacillus subtilis

Recombinant plasmid pCEDS is structurally unstable in Bacillus subtilis cultures. We have previously shown that stability can be independently increased by changing from a complex medium supporting high growth rates to a chemically-defined medium supporting a lower growth rate and removal of a 4.77-kb EcoRI fragment from pCED3 to give plasmid YS1. Further stabilization was achieved by combining the two approaches. In the present work, we show that the stabilization of the plasmid-encoded LacZ(+) phenotype can be explained solely by the effect on the growth rate ratio between cells containing modified and parental plasmids. By using modified stability experiments (where a single cell rather than a suspended colony was used to initiate growth), independent growth rate measurements, and a simple mathematical model, we can describe the kinetics of the loss of the LacZ(+) phenotype in terms of two variables, alpha and p (where alpha is the ratio of growth rates between modified and parental cells, and p is the probability of obtaining modified cells from parental cells). Under the conditions tested, the average values of alpha were 1.52 for cultures growing in complex medium, 1.28 for cultures growing in defined medium, and 1.18 for cultures containing the modified plasmid pYS1 growing in complex medium. The calculated p values ranged between 10(-8) and 10(-10) under all conditions. Plasmid (pYS137) was used to directly estimate plasmid deletion rates in B. subtilis and it showed a rate between 5 x 10(-8) and 1.1 x 10(-9) deletions/cell/generation. In contrast to B. subtilis, there were no detectable differences in growth rates between Escherichia coli strains harboring plasmid pCEDS and plasmid-free cells. These results explain the observed stability of pCEDS in E. coli cultures and indicate that readily detected instability in B. subtilis cultures can be the result of rare deletion events.