一种产黄青霉突变体库的简单快速构建方法

产黄青霉(Pennicillium chrysogenum)是重要的工业丝状真菌,为更好地提高青霉素产量,了解青霉素合成的调控途径及相关基因的功能,突变体库的构建是一种有效途径。本研究以PCR扩增得到的T-DNA片段为外源DNA,通过PEG介导转化至产黄青霉原生质体中,成功地将含有外源博来霉素抗性基因(ble)和绿色荧光蛋白基因(gfp)的T-DNA插入到产黄青霉基因组中,构建了产黄青霉突变体库,并实现了ble基因和gfp基因在产黄青霉中的表达。该方法不依赖于农杆菌介导,无需构建二元表达载体,只需一步PCR即可实现外源基因的制备,简单快速,也为研究其它真菌基因功能和突变体库构建提供参考。     

产脂肪酶真菌的选育及酶学性质研究

从富含油脂土壤中筛选出一株产碱性脂肪酶酶活达6.40U/mL的真菌菌株,经显微形态及ITS序列分析鉴定为产黄青霉Penicillium chrysogenum,该菌株命名为Penicillium chrysogenum J23。该菌的最佳产酶培养条件为：蔗糖1.0%、蛋白胨2.0%、橄榄油1.0%、MgSO4·7H2O 0.05%、接种量1.0%、初始pH 9.0、摇床转速200r/min、30℃培养48h。其所产脂肪酶的最适反应温度与pH分别为33℃和7.5,在pH6.0－10.0酶具有良好的稳定性,在50℃处理2h仍可保持30%以上的酶活力,50mmol/L的Ca2+、Mg2+、K+分别对酶有较强激活作用,而50mmol/L的Fe2+、Mn2+、Cu2+、Pb2+、Li2+对酶则有不同程度的抑制作用。     

高产耐高温脂肪酶生产菌的筛选与鉴定

从小笼包蒸屉垫中筛选得到了两株脂肪酶高产菌株J2和J3,经形态观察以及26S rRNA基因(26S rDNA)序列比对鉴定,两株菌分别属于Aureobasidium属的两个变体。200 r/min、30℃下摇瓶发酵3-5 d后,以对硝基苯酚棕榈酸酯(p-NPP)作为底物,用分光光度法测得J2和J3发酵上清液中的脂肪酶酶活分别为10.61 U/m L和14.43 U/m L。对两株菌所产脂肪酶的耐热特性研究显示,菌株J2产脂肪酶的最适反应温度为50℃,并且酶液在50℃保温5 h无酶活损失;另一株菌J3所产脂肪酶的最适反应温度为60℃,酶液在50℃保温5 h后酶活剩余42.19%,在40℃保温5 h没有酶活损失。这表明J2和J3菌株所产脂肪酶具有较好的热稳定性和较高的最适反应温度。     

产耐高温谷氨酰胺转胺酶菌株的快速筛选方法

目的:采用亚硝基胍(NTG)诱变结合96孔板高通量筛选方法筛选产耐高温谷氨酰胺转胺酶(MTG)的茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)。方法:通过优化96孔板高通量测定MTG活性的方法、确定筛选温度和时间,建立了产耐高温MTG菌株的快速筛选方法;通过优化NTG诱变条件建立了筛选突变库;通过96孔板高通量初筛、摇瓶复筛获得了产耐高温MTG的突变株12-82,并通过摇瓶发酵对12-82所产MTG进行热稳定性分析。结果:采用2mg/ml NTG、p H8.0、60min的诱变条件获得突变株,将突变株的发酵上清液于70℃水浴7.5min,再在37℃空气浴、反应10min的条件下测定MTG活性,从5 200株突变株中筛选出5株产耐高温MTG的突变株,其中突变株12-82在50℃水浴60min以及70℃水浴1.5min的酶活残留率均比出发株高出近20%,且80℃保温2min仍有11.9%的酶活残留率。结论:利用NTG诱变结合96孔板高通量筛选的方法筛选到5株所产MTG热稳定性相对较高的突变株,其中突变株12-82在50℃、70℃和80℃的酶活残留率均有10%~20%的提高。这为高温食品加工领域所需耐高温MTG生产菌株的高效筛选提供了可行性方案。     

ARTP诱变选育葡萄糖氧化酶高产菌株及发酵条件优化

利用常压室温等离子体诱变技术对产葡萄糖氧化酶的黑曲霉菌株进行诱变处理,通过平板筛选以及摇瓶复筛选出8株酶活较高的菌株,其中产酶活力最高的突变株为PCTC-8,酶活达到14.36 U/m L,较初始菌株的酶活提高了117.25%。然后在优化培养基的基础之上通过单因素实验对诱变菌株的发酵条件进行优化,最终确定最优的发酵条件为:接种量10%,装液量30 m L,种龄24 h,发酵时间48 h,转速225 r/min,在此条件下最高酶活可达到93.26 U/m L。     

纤维素酶法提取川牛膝多糖

以得率为评价指标,采用纤维素酶提取川牛膝多糖。对药材粒径、酶的用量、酶解温度、酶解时间、溶剂p H、液固比和提取时间等因素进行了考察,结合正交试验设计,得到最佳工艺条件:药材粒径550~830μm、酶用量4 mg/g、酶解温度50℃、酶解时间90 min、溶剂p H5.0、液固比60(m L/g)和提取时间30 min,发现在此条件下,川牛膝多糖得率为71.70%。     

米根霉利用纯糖和不同预处理玉米秸秆酶解糖生产L-乳酸

通过单因素实验设计,优化米根霉摇瓶发酵产L-乳酸。在此基础上,以蒸气爆破和碱处理玉米秸秆酶解液为混合C源,与纯糖对比,研究不同预处理玉米秸秆混合C源对米根霉发酵产L-乳酸的影响。结果显示:在初始葡萄糖质量浓度100g/L、(NH4)2SO4质量浓度2g/L、接种量6%(体积分数)、转速170r/min、发酵12h后添加30g/LCaCO3的条件下,米根霉发酵产L-乳酸质量浓度为69.15g/L。米根霉发酵不同预处理玉米秸秆酶解混合C源,木糖的存在影响了米根霉的C代谢网络,降低L乳酸的产量。     

半夏内生真菌所产β-葡萄糖苷酶的酶学特性研究

从半夏中分离筛选得到一株植物内生真菌,提取培养液中的β-葡萄糖苷酶,研究其酶学特性。结果表明:该菌种所产β-葡萄糖苷酶的最适反应温度在45~50℃之间,最适p H在7~8之间;在低于40℃条件下,p H为6~9时,酶活较稳定;其最适反应时间为40 min,金属离子和有机溶剂对酶活性影响都很大,在最适反应条件下其酶活为(77.83±0.42)U/m L。     

磷脂酶D高产菌株的原生质体紫外诱变选育

为了获得磷脂酶D高产菌株,由链霉菌野生菌株LD0501出发研究原生质体的制备和再生条件,建立原生质体紫外诱变筛选方案。采用酶解法制备原生质体,用紫外线对原生质体诱变,TLC检测突变株产磷脂酶D活力。原生质体的适宜条件:种子培养基中甘氨酸质量浓度5 g/L,菌龄72 h,用3 mg/m L的溶菌酶在30℃下酶解75min。通过原生质体诱变筛选,得到1株高产菌株,磷脂酶D水解活力达4.29 U/m L,提高幅度为180.4%。该方法有效改善了链霉菌野生菌株原生质体的制备效果,紫外诱变筛选显著提高了磷脂酶D的活力,高产突变株具有较好的稳定性。     

南药益智ITS-PCR体系的建立与优化

为了建立适合南药益智的ITS-PCR体系来研究不同地理居群益智遗传多样性,本研究利用植物基因组试剂盒法提取益智基因组DNA为模板,采用单因素和正交试验对ITS-PCR过程中的关键影响因素进行优化,并对ITS-PCR产物进行测序鉴定。实验结果表明最佳ITS-PCR反应体系(25μL)为:Taq酶1.0 U,d NTPs 4 mmol/L,Mg2+0.5 mmol/L,引物2.0μmol/L,模板20 ng,10×PCR Buffer(不含Mg2+)2.5μL;最佳扩增程序为:94℃预变性2 min;94℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸1 min,共32个循环;最后72℃延伸5 min。采用该最佳体系对益智基因组DNA进行PCR扩增,获得扩增产物经单向测序获得了益智ITS部分序列。建立了稳定的ITS-PCR体系,为研究益智遗传多样性分析奠定了基础。     

产黄青霉菌株39B分离培养及其白藜芦醇代谢积累条件研究

在虎杖组织培养过程中获得1株产黄青霉菌株(Penicillum chrysogenum,39B)菌株,其发酵液经TLC和HPLC检测含白藜芦醇,对其培养条件及白藜芦醇积累特性进行了研究,通过正交优化试验得到该菌最佳培养条件:20g/L葡萄糖,2g/L硝酸铵,pH值7.0,28℃,100r/min。3mmol/L苯丙氨酸、Mg2+、Zn2+能促进其生长和白藜芦醇的积累,其白藜芦醇含量达8.6617μg/100mL。     

米根霉两段式利用板栗栗苞生产富马酸

通过自水解预处理板栗栗苞,以预水解液组成增殖培养基培养米根霉,增殖的米根霉再利用栗苞酶解液生产富马酸。结果表明:220℃自水解预处理栗苞,有效疏解栗苞紧密的木质纤维结构,以50 FPIU(以1 g纤维素计)纤维素酶水解50 g/L预处理栗苞,酶解得率大于95%;经增殖培养基培养米根霉,菌体生物量达4.5 g/L;增殖的米根霉利用栗苞酶解液发酵产富马酸,富马酸质量浓度为15.78 g/L,糖酸转化率为0.34 g/g。通过两段式发酵工艺,米根霉有效利用板栗栗苞生产富马酸。     

利用木霉与根霉两步发酵秸秆制备L-乳酸研究

以秸秆为原料进行生物转化大量制备有机酸意义重大.在秸秆汽爆法预处理的基础上,以绿色木霉为菌种转化制备秸秆糖,对降解单糖接种米根霉进行二次发酵制备L-乳酸.试验结果表明,第一步绿色木霉固态培养制备纤维素酶时,控温30℃、通气0.12L/(L.min)、发酵40h后制备干曲,后按10g干曲/L汽爆液的配比进行55℃酶解36h,五、六碳糖累积浓度达到86g/L.第二步米根霉发酵时,控制温度32℃、通气0.4L/(L·min)、转速450r/min,发酵48h,最终产L-乳酸累积浓度为81.6g/L.秸秆制备L-乳酸的两步发酵法发酵工艺具有推广价值.     

应用RAPD技术鉴定地霉的实验研究

目的探讨RAPD技术在快速鉴定地霉中应用。方法用E.Z.N.A.yeastDNAkit提取地霉菌基因组DNA,采用随机引物AP3(5'-TCGTAGCCAA-3')、ATG(5'-ATGGATCGGC-3')、RP2(5'-AAGGATCAGA-3')、OPA-10(5'-GTGATCGCAG-3')对临床上致病性白地霉、林生地霉皮损株和血液株的基因组DNA进行扩增,对各病原菌的DNA指纹的特征进行分析。结果成功提取了地霉的基因组DNA,其纯度和浓度均能满足PCR反应的要求。利用4种引物对基因组DNA进行扩增,不同种真菌的DNA显示不同的DNA带型,分离自不同感染部位的同种不同株真菌的DNA显示的主要DNA带型基本一致。结论采用E.Z.N.A.yeastDNAkit提取的地霉基因组DNA可以用于PCR反应。RAPD法鉴定地霉菌简单、快速、特异,可用于临床诊断。     

耐低温淀粉酶产生菌Y89微波诱变及发酵工艺

为进一步提高耐低温淀粉酶产生菌的发酵生产水平,以前期筛选得到的1株耐低温兼性厌氧淀粉酶产生菌Y89为出发菌株,对其进行微波诱变处理,通过酶产量及遗传性能稳定检测筛选高活力突变株,并采取单因素优化法对菌株的培养基和培养条件进行优化。获得1株遗传稳定的高活力突变株Y89-11,淀粉酶产量达750.2 U/m L,是原出发菌株的1.94倍。采用单因素实验确定该突变株的最佳发酵条件:最适生长及产酶温度为16℃,最佳产酶时间60 h,最优碳源为可溶性淀粉,氮源为酵母膏,培养基中添加Ca2+可显著提高产酶量。经诱变选育出的突变株Y89-11与原菌株相比产酶量提高了94%,所产淀粉酶为中低温酶,最适反应温度30℃,耐低温效果较好,应用前景广阔。     

抗生素和干扰素

950112 由产黄,I『一生产青霉素的生物化学和分子遗传学[会,英2/Martin,J.F.I Ann.N.Y.Acad.s01.-1991,646.-132~201[译自DBA,1992,儿(13),92-07338_'] 将产黄青霉AS-P-78酰基辅酶A;6一氨基青霉烷酸一酰基转移酶纯化至均质并鉴定之。用含粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)PY r4基因和产贝菏霉pyrG基因的质粒载体作选择标记,可获得产黄青霉的高频转化。克隆、表达并测序了产黄青霉AS-P-78的异青霉素-N-合酶基因,还克隆及测序了该菌的酰基辅酶A t 6一氨基青霉烷酸一酰基转移酶和ACV-合成酶基因。产黄青霉DNA的噬菌体EMBL3基因文库…     

解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶发酵优化

对实验室前期筛选到的一株解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens JNU002进行培养基和培养条件优化。单因素实验确定最佳碳源为乳糖,除麸皮外,其他氮源对产酶无明显促进作用,KH2PO4和Ca CO3等对产酶有促进作用。通过正交试验确定最佳培养基成分为麸皮16 g/L、乳糖10 g/L、KH2PO41 g/L、Ca CO31 g/L,其中麸皮对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶影响较大。在发酵温度37℃、种子液培养时间18 h、接种量0.5%、500 m L摇瓶装液量100m L时,较适宜解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶。优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶活力达到12 766 SU/m L,比优化前提高了3.5倍。     

斜卧青霉转录调控因子BglR的缺失对纤维素酶生产的影响

【目的】斜卧青霉(Penicillium decumbens)作为高效分泌纤维素酶的重要丝状真菌,其纤维素酶的合成与分泌在转录水平上被调控。进一步研究纤维素酶基因表达的转录调控,构建高效高产纤维素酶的工业菌株。【方法】根据斜卧青霉114-2在不同碳源生长条件下基因组表达谱的差异,发现新的转录调控因子BglR(PDE-01706),该蛋白与产黄青霉(Penicillium chrysogenum)Pc20g04780的锌指结构蛋白具有59%同源性。通过基因同源双交换,得到BglR缺失突变株ΔbglR-1,对突变株ΔbglR-1的表型、营养生长、产纤维素酶活、蛋白分泌能力及发酵液pH变化进行研究。【结果】转录调控因子BglR的缺失可导致突变株ΔbglR-1的β-葡萄糖苷酶活力提高40%,并造成其滤纸酶活、内切葡聚糖酶及木聚糖酶活明显降低。【结论】结果表明转录调控因子BglR对于斜卧青霉纤维素酶的调控有重要作用。     

一种快速提取丝状真菌染色体DNA的方法

介绍了一种适用于丝状真菌染色体DNA大片段的快速提取方法,该方法以(100mM Tris,100mM NaGl,50mM EDTA-Na2 2%SDS,pH值9.0)为提取液,经石英砂研磨破壁.应用该方法成功地提取了粗糙脉胞菌(Neurospora crassa)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、产黄青霉(Penicillium chrysogenum)和头孢霉菌(Cep- halosporium sp.)等4种不同丝状真菌的染色体DNA大片段,且所提DNA片段均大于20kb,可直接用于限制性酶切、PCR等分子生物学研究.     

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。