毛栓孔菌XYG422菌株产漆酶发酵条件优化及对玉米秸秆生物降解的研究

利用基础产酶培养基从保藏的9株白腐真菌中筛选得到一株高产漆酶菌株毛栓孔菌XYG422,并通过单因素试验对该菌株发酵培养基及培养条件进行优化筛选,获得较高产漆酶能力,同时研究了该菌株对玉米秸秆的生物降解。研究结果表明:在液体发酵条件下,XYG422产漆酶最适宜碳氮源成分为玉米粉和酒石酸铵,菌株XYG422发酵条件优化后产漆酶酶活显著提升,该菌株最佳发酵培养条件为:玉米粉40g/L、酒石酸铵3g/L、温度30℃、pH 8.0、接种量5个直径1cm的菌饼、转速180r/min,诱导剂吐温-80和2,5-二甲基苯胺在低浓度时对菌株产漆酶有明显的促进作用,菌株产漆酶活性最高可达到41.6U/m L。该菌株表现出了对玉米秸秆较好的生物降解效率,培养60d后,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率依次为83.54%、50.65%和19.53%。     

响应面法优化革耳Panus rudis FG-35菌株产漆酶培养基

采用Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对革耳Panus rudis FG-35菌株产漆酶的液体培养基配方进行优化。单因素试验结果显示,发酵培养基中的最优碳源为可溶性淀粉,最优氮源为蛋白胨;Plackett-Burman设计筛选出影响漆酶产量的3个重要因素为可溶性淀粉、金属Ca2+离子和吐温-40,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,最后利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为:可溶性淀粉10.040 4 g/L、蛋白胨0.2 g/L、K2HPO41.00g/L、ZnSO4·7H2O 0.008 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、CuSO4·7H2O 0.007 g/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L、MnSO40.035 g/L、CaCl20.0816 g/L、VB10.1 g/L、吐温-40 0.428%。在优化后的条件下摇瓶发酵产漆酶酶活力为263.31 U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高1.07倍,同时优化后的发酵液对木质素降解进行试验发现,优化后漆酶对木质素降解率提高了14.34%。     

茶树内生真菌CSN-4产漆酶培养基及培养条件研究

从茶树内生真菌筛选产漆酶的菌株,分析不同营养因素和培养条件对菌株漆酶酶活力的影响。采用6种显色底物的平板初筛和酶活测定的复筛方法,从15株茶树内生真菌菌株中筛选获得1株产漆酶酶活较高的菌株CSN 4。单因素分析结果显示,液态发酵条件下菌株CSN-4适宜的主要培养基成分是麸皮和蛋白胨;菌株CSN-4分别在麸皮30 g/L、蛋白胨2.5 g/L、CuSO₄·5H₂O 0.015 g/L和茶水6 g/L时发酵产漆酶酶活最高。发酵条件试验结果表明,菌株CSN-4分别在接种量为6个菌饼（直径6 mm）、装液量60 mL/250 mL、pH 4.8、摇床转速120 r/min,培养温度为28 ℃时产漆酶酶活较高。在培养基中添加麸皮和茶水对菌株CSN-4产漆酶有明显的促进作用。经过培养基成分及培养条件优化后,菌株CSN 4产漆酶酶活显著升高,达到2 417 U/L。     

毛栓菌产漆酶条件优化及该酶对合成染料脱色的特性

【目的】提高菌株Trametes hirsuta SYBC-L19漆酶产量,并研究该酶对合成染料脱色的性质。【方法】通过单因素和响应面设计,对产漆酶培养基进行优化。【结果】最优培养基为:玉米粉20.0 g/L、马铃薯淀粉32.4 g/L、酒石酸铵2.9 g/L、吐温80 0.5 g/L、CuSO4.5H2O 2.0 mmol/L、香兰素0.54 mmol/L、NaH2PO4.2H2O 2.0 g/L、MgSO4.7H2O0.5 g/L、MnSO4.H2O 0.1 g/L;最佳培养条件为:培养温度30°C,初始pH 6.0,装液量40 mL/250 mL,接种量8%。【结论】培养8 d酶活达35 U/mL,是优化前的39倍。对漆酶催化合成染料脱色进行了考察,发现该酶在60°C下对偶氮类染料AR1和RB5能迅速脱色,5 min内即可完成。     

产木质纤维素降解酶真菌的筛选及产酶特性

【背景】利用微生物处理秸秆引起研究者的广泛关注。【目的】筛选生长速度快、木质纤维素降解酶活性强的真菌菌株,用于植物秸秆降解和高效利用。【方法】从自然界采集的样品中分离纯化真菌菌株,利用PDA-愈创木酚和PDA-羧甲基纤维素钠平板初筛,再经过液体发酵检测漆酶酶活、羧甲基纤维素酶酶活及菌丝生长速率复筛目的菌株,通过内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)测序法对目的菌株进行鉴定,对目的菌株产漆酶和羧甲基纤维素酶活力进行测定及酶学性质研究。【结果】从样品中分离纯化到18株真菌,通过初筛筛选出9株产木质纤维素降解酶真菌菌株,再经过复筛,筛选出一株产漆酶、羧甲基纤维素酶活力高、菌丝生长快的菌株M1,经过分子生物学鉴定M1为糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus),其漆酶酶活为(243.59±1.11)U/mL,羧甲基纤维素酶酶活为(36.03±0.63) U/mL。在5 d的培养期内,菌丝生长速率为(9.43±0.32) mm/d。对菌株M1的发酵粗酶液的酶学性质进行了检测分析,结果表明,所产的漆酶在pH5.0-6.5相对酶活为90%以上,在pH ...     

漆酶高产菌株的诱变选育及其产酶条件

以粗毛栓菌Trametesgallica为出发菌,通过紫外诱变处理其担孢子、PDA-RBBR平板变色法初筛、ABTS法测定培养液漆酶酶活力复筛,获得1株漆酶高产诱变菌株SAH-12。用高氮低碳无机盐培养液(LM3)培养时,其峰值酶活力比出发菌株高出4倍,达到5002.6U/L,且产酶稳定。对SAH-12液体培养产酶条件的研究表明:以纤维二糖和蔗糖为碳源明显优于麦麸、淀粉和葡萄糖,其最高酶活分别达18526U/L和13436U/L;有机氮源较无机氮源更有利于SAH-12漆酶的分泌,以蛋白胨、大豆粕和胰化蛋白胨为氮源时其峰值酶活分别达到20544U/L、19671U/L和16180U/L;适宜初始培养pH为4.0;ABTS、单宁酸、没食子酸对产酶均有明显的诱导作用,其中ABTS和单宁酸的诱导效果相对更好,愈创木酚和吐温80对产酶有一定的抑制作用。     

一株产胆固醇氧化酶的不动杆菌的筛选鉴定及特性研究

目的：筛选鉴定产胆固醇氧化酶的菌株并对其酶的性质及发酵条件进行初步的研究。方法：利用唯一碳源的胆固醇平板筛选,酶活测定比较得酶活力最高的菌株;生理生化试验结合16S rDNA序列分析鉴定其种属,单因素及正交实验优化培养基及发酵条件。结果：所得菌株H4与产不动杆菌（Acinetobacter）有最近的亲缘关系,其胆固醇氧化酶作用的最适温度和pH分别为37℃和8.0,金属离子Mg2＋、Zn2＋、Fe2＋对该酶具有一定激活作用,菌株产酶的最适培养基为（g/L）：胆固醇1.5,蔗糖5,蛋白胨7,硝酸铵3,吐温1.0,pH7.5;最适培养条件为33℃,15mL培养基/100mL三角瓶,摇床培养（200r/min）48h,优化后发酵液酶活达135.8U/L。结论：获得了1株产胆固醇氧化酶的菌株H4,并初步鉴定为不动杆菌（Acinetobacter）。     

影响青霉产聚乙烯醇降解酶营养因素的研究

在培养基中没有聚乙烯醇 (PVA)及有PVA存在的情况下 ,考察了酵母粉、2 0种氨基酸和部分维生素对一株青霉WSH0 2 2 1产PVA降解酶的影响。当培养基中无PVA时 ,以酵母粉为氮源时 ,该菌株可产生 38 9U L的PVA降解酶 ;加入PVA后 ,酶活提高了 3 3倍 ,表明该菌株所产的PVA降解酶是可诱导的。进一步研究发现 ,不管培养基中是否存在PVA ,若没有苏氨酸存在 ,该菌株正常生长 ,但不能产生PVA降解酶 ,表明苏氨酸是该菌株产生PVA降解酶所必需的 ,而非生长所必需。在苏氨酸添加浓度为 10mg L到 2 0mg L的范围内 ,该菌株所产PVA降解酶的酶活随着培养基中苏氨酸浓度的增大而呈现上升趋势。     

阿魏菇与胶红酵母共培养产漆酶对活性艳蓝W-RV的脱色

利用阿魏菇与胶红酵母共培养所产漆酶对染料活性艳蓝W-RV进行脱色,同时考察不同p H、温度、染料浓度和漆酶酶活等条件对脱色的影响。结果显示,酸性范围内的p H有利于活性艳蓝W-RV的脱色,较高温度并不适于脱色反应。在研究不同染料浓度的影响时发现,不同浓度染料的脱色率在7 h反应后都达到了稳定,而漆酶酶活在达到200 U/L后脱色率不再变化。因此,最终得到的最适反应条件为p H 4.5、30℃、染料质量浓度100 mg/L、漆酶酶活200 U/L,在此条件下,活性艳蓝W-RV的最高脱色率为89.91%。     

高产木质素酶荧光假单胞杆菌L-520的筛选及其发酵工艺优化

利用苯胺蓝鉴别培养基及产酶培养基进行菌种筛选,从甘肃兴隆山分离得到的10株菌株中筛选到一株高产木质素酶活力的菌株L-520,对该菌株进行16S rDNA鉴定,确定该菌为荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)。分别考察了接种量、装液量,初始pH对L-520发酵产酶的影响,以及碳源、氮源对木质素酶活力的影响。结果得到最佳培养基为:蔗糖1%,NH_4Cl 0.2%,KH_2PO_4 0.1%,MgSO_4?7H_2O 0.05%。优化后的发酵条件为:初始pH 5,接种量3%,装液量50%。经发酵工艺优化后,漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)三种酶活分别为16.43 U/L,106.32 U/L,95.89U/L,与初始酶活相比分别提高了8.7、14.74、11.09倍。本研究筛选得到的荧光假单胞杆菌有助于染料废水中偶氮染料的降解。     

毛栓菌原生质体制备和再生及单核菌株产漆酶特性

毛栓菌Trametes hirsuta能有效地降解木质素,在生物燃料、制浆和饲料工业等方面具有很高应用价值。为了获得遗传性能稳定的T. hirsuta单核菌株,研究了其菌丝生长培养基的类型、菌丝生长时间（菌龄）、酶解时间、原生质体纯化离心速度和原生质体再生培养基类型对T. hirsuta YJ-9-1原生质体制备与再生的影响;采用DAPI染色和锁状联合缺失的观察,从再生株中筛选单核菌株并考察其产酶特性。结果表明：采用YGM菌丝生长培养基、88h菌龄、1h酶解时间、4,000r/min原生质体纯化离心速度以及YGMS再生培养基,最终可获得密度大约为5.0×106个/mL的原生质体悬浮液和9.1%的再生率;从200株再生菌株中筛选出了3株单核菌株,其中一株单核菌株D-2-1的漆酶产量比原菌T. hirsuta YJ-9-1明显提高,在第12天其漆酶酶活为771.67U/L,是原菌的1.51倍。     

Stainless steel sponge: a novel carrier for the immobilisation of the white-rot fungus Trametes hirsuta for decolourization of textile dyes

Alginate beads, polyurethane foam, nylon sponge and stainless steel sponge were tested as carrier materials for the white-rot fungus Trametes hirsuta for laccase production under submerged fermentation conditions. Stainless steel sponge was the best carrier material leading to the highest laccase activities of up to 800 U/l after 8 days of cultivation. These values are higher than those reported to date operating with inert supports and without inducer addition. In a 1-l bioreactor containing T. hirsuta immobilised on stainless steel sponge laccase activities of about 2200 U/l were obtained when the culture medium was supplemented with 1 mM copper sulphate. There were no operational problems with this system during culturing time. The textile dye Indigo Carmine was almost totally degraded in 3 days by T. hirsuta grown in this bioreactor, while Lanaset Marine was degraded in two successive batches, reaching in the first batch a decolourization percentage of about 82% in 15 h and in the second one by 71% in 28 h. Results obtained after inhibition of growth of T. hirsuta by antibiotics indicated that dye decolourization could not exclusively be attributed to laccase activity.     

Laccase activity from the fungus Trametes hirsuta using an air-lift bioreactor

AIM: To produce high laccase activities from the white-rot fungus Trametes hirsuta in an in-house air-lift bioreactor (ALB). METHODS AND RESULTS: Trametes hirsuta was grown in a 6-l ALB. A fed-batch strategy with glycerol as an addition resulted in maximum laccase activity of 19,400 U l(-1), which was the highest reported from the fungus. CONCLUSION: The ALB configuration with additional glycerol resulted in high laccase activities. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This study provides useful information on how to produce high concentrations of laccase.     

粗毛栓菌(Trametes hirsuta) D2固态发酵山核桃蒲壳产漆酶的营养条件研究

【目的】为提高漆酶产量,降低生产成本,以山核桃蒲壳作为基质,对粗毛栓菌D2固态发酵产漆酶的营养条件进行研究。【方法】对不同碳源、氮源、碳氮比、蒲壳含量对漆酶产量的影响进行分析。【结果】山核桃蒲壳是粗毛栓菌生长的良好载体,能够促进漆酶的合成。粗毛栓菌D2漆酶固态发酵培养基干物质组成为:山核桃蒲壳40%(质量比),玉米粉24%(质量比),菜籽饼粉36%(质量比)。发酵6 d时,漆酶活性为126.8 U/g干基。【结论】粗毛栓菌固态发酵山核桃蒲壳产漆酶具有效率高,生产成本低的优点,具有潜在的工业化应用前景。     

Production of Laccase by Trametes hirsuta Grown in an Immersion Bioreactor and its Application in the Docolorization of Dyes from a Leather Factory

An alternative system for producing laccase on a bioreactor scale by the white‐rot fungus Trametes hirsuta is proposed. The experiments were performed in an immersion bioreactor (employing cuttings of stainless steel sponges as a support) and the culture medium was supplemented with copper sulfate (1 mM). Operating under these conditions, it was possible to obtain a maximum laccase activity of nearly 5,000 U/L within 9 days. In addition, the ability of the crude laccase produced to decolorize two synthetic acid dyes utilized in the leather industry (Luganil Green and Sella Solid Red) was investigated. The effect of the pH and the enzyme activity on decolorization was analyzed. It was found that a pH of 4.0 and a laccase activity of 300 U/L were optimal for Luganil dye decolorization (16.2 % in 2 hours). Sella Solid Red showed its highest decolorization (around 40 % in 2 hours) when used at pH 5.0 and at a laccase activity of 1,000 U/L.     

栓孔菌属漆酶高产菌株的初步筛选及其产酶条件的优化

利用显色反应对栓孔菌属(Trametes)进行了漆酶高产菌株的筛选,并对目标菌株的产酶条件进行了优化,在添加愈创木酚的固体培养基中,通过显色反应初步筛选出漆酶高产菌株东方栓孔菌Trametes orientalis Cui 6300;进一步通过单因子分析、正交试验和ABTS法确定了菌株Cui 6300的最适产酶条件:麦芽糖15 g/L,蛋白胨3 g/L,pH 4.8,Cu2+2.0 mmol/L,培养温度28°C,接种饼直径1.5 cm,此时酶活最高可达19.923 U/mL;同时探索了Cu2+浓度及添加时间对其菌丝生物量和漆酶活力的影响。研究表明,Cu2+最适添加浓度为2.0 mmol/L,添加时间为接种后第3天。     

三相鼓泡塔生物反应器培养云芝菌合成漆酶

为了提高云芝菌发酵生产漆酶的效率,提出了一种利用自絮凝菌丝球在三相鼓泡塔生物反应器中重复分批发酵产漆酶的新方法。在优化后的产酶条件下,考察维生素C的添加浓度对漆酶活力的影响,并通过在培养基中添加维生素C进行漆酶多批次培养。研究结果表明,维生素C的添加浓度为1.50mmol/L时,可使漆酶活力提高2.6倍。连续进行了10批培养,每批最大漆酶的活力均在1000 U/mL以上,最高酶活出现在第五批为1919.6 U/mL,总培养时间达25 d。此方法所得漆酶对染料靛蓝具有明显的脱色降解作用,在介体1-羟基苯并三唑（HBT）用量0.10%,漆酶用量100 U/L条件下作用40 min时,靛蓝脱色率达到96.7%。该方法采用的三相鼓泡塔生物反应器性能稳定、菌丝球可重复使用,该方法有利于漆酶的高效、规模化生产。     

固定化真菌漆酶降解氯苯嘧啶醇农药

在葡萄糖培养基中,栓菌420(Trametes sp.420)经6mmol/L邻甲苯胺诱导,漆酶活力达到4535U/L(愈创木酚法)。用弱阴离子交换层析可分离得到纯化漆酶。以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂对漆酶进行固定化,30g壳聚糖与30U漆酶混合,酶活回收率高达69%。在酸性条件下,固定化漆酶对农药氯苯嘧啶醇具有良好的降解作用。