由扩展青霉产生碱性脂肪酶的纯化及其特性

国外报道了不少由细菌、霉菌、酶母菌产生的中性脂肪酶及由细菌产生的碱性脂肪酶的纯化方法,国内尚未见有关脂肪酶纯化的报道。为了进一步研究和扩大该酶在医药、食品等方面的应用范围,我们对由扩展青霉突变株UN-503产生的碱性脂肪酶进行了纯化及其特性的研究,现报道如下。     

牦牛瘤胃中产脂肪酶微生物的分离与鉴定

【背景】脂肪酶是一类特殊的酯键水解酶,广泛应用于工业化生产中,微生物是工业脂肪酶的主要来源。瘤胃中微生物种类繁多、数量庞大,已有关于瘤胃微生物产纤维素酶的报道,尚无产脂肪酶瘤胃微生物的分离筛选报道。【目的】从牦牛瘤胃中分离筛选出能够产脂肪酶的微生物,并进行菌株鉴定及其酶学性质的研究。【方法】以橄榄油为唯一碳源,通过中性红油脂平板进行初步筛选后,用改进铜皂-分光光度法测定酶活力进行复筛;再经形态学观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列分析进行菌种鉴定;研究3种脂肪酶的最适作用温度、pH值及金属离子、有机溶剂和表面活性剂对酶活力的影响。【结果】筛选出6株酶活力较高的菌株,其中3株为液化沙雷氏菌,2株为白地霉,1株为卷枝毛霉。脂肪酶的酶学性质研究表明:液化沙雷氏菌、白地霉和卷枝毛霉所产脂肪酶的最适作用温度为45、35和40°C;最适pH为8.0、7.0和7.0;Ca2+和Mg2+对3种脂肪酶均有激活作用;Zn2+对3种脂肪酶有不同程度的抑制作用,EDTA、SDS可使3种脂肪酶失活;3种脂肪酶对丙三醇的耐受力较高,卷枝毛霉脂肪酶对甲醇、乙醇、丙酮的耐受力较高。【结论】从牦牛瘤胃中分离出3种产脂肪酶的微生物,且证实瘤胃微生物在脂肪酶研究方面具有较高的价值。     

南极耐冷 Pseudomonas sp. 7323低温脂肪酶的性质及基因克隆

 南极微生物是筛选低温酶的良好来源,但尚未得到充分的研究与开发.低温脂肪酶具有广阔的应用前景,其基因结构特征也具有重要的研究意义. 本文对南极微生物开展了低温脂肪酶产生菌的筛选、基因克隆及特征分析.采用功能筛选的方法,从南极普里兹湾深海沉积物中获得一株产低温脂肪酶的菌株7323,其最适温度和最高生长温度分别为20℃和30℃,属于耐冷菌.16S rDNA序列分析表明,该菌属于假单胞菌属（Pseudomonas）.通过设计引物扩增出的脂肪酶基因全长为1854　bp,该基因编码一个由617氨基酸、分子量预计为64466的蛋白质.氨基酸序列分析表明,该酶与Pseudomonas sp. UB48 的脂肪酶有89%的相似性,在催化区和C末端信号肽中存在高度保守的序列.纯化后的酶学性质研究表明,该脂肪酶的最适温度为35℃,最适pH值为9.0,为碱性低温酶.     

碱性脂肪酶的研究——Ⅱ.诱变育种

前报报道了从土壤中分离出产碱性脂肪酶的青霉菌,其中596号菌株为扩展青霉(又称苹果青霉,Penicillium expausum)。为进一步提高其产酶水平,我们采用了物理和化学相结合的诱变育种方法,获得了酶产量较高的菌株,现报道如下。     

思茅松毛虫肠道产脂肪酶菌株的筛选鉴定及酶学性质初步研究

利用纯培养和筛选培养,从思茅松毛虫幼虫肠道中分离得到7株产脂肪酶的菌株.通过提取基因组DNA并进行16S rDNA序列测定,构建产酶菌株的系统发育树,初步鉴定结果显示:菌株D2、D12、D19属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.),菌株D7、D17属于芽胞杆菌属(Bacillus sp.),菌株D9、D16属于克雷伯氏菌(Klebsiella sp.).初步研究所产脂肪酶的酶学性质,确定这些酶的最适作用温度30～40℃、最适作用pH值8.0～9.0,为中温碱性脂肪酶.     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)碱性脂肪酶基因在毕赤酵母中的表达

将来自枯草芽孢杆菌的碱性脂肪酶基因经密码子优化,全基因合成后克隆到pPICZαA载体,构建了pPICZαA-bsl分泌型重组质粒,该重组质粒经限制性内切酶PmeI线性化后使用LiCl法转化到毕赤酵母X-33,经过筛选获得分泌表达碱性脂肪酶的重组毕赤酵母X-33/pPICZαA-bsl。摇瓶发酵液上清酶活最高可达4.78 U/mL,初步研究了该脂肪酶的酶学性质,其最适作用温度为40-60℃,最适pH9.0,且具有高度耐碱的特性。该重组脂肪酶对旧新闻纸具备较明显的脱墨能力。     

耐有机溶剂脂肪酶的研究进展

脂肪酶是一种重要的酶,在有机介质中脂肪酶能催化某些特定的化学反应。获得具有较高催化活性的耐有机溶剂脂肪酶具有重要的价值。该文概述了一些具有代表性的耐有机溶剂脂肪酶,介绍了耐有机溶剂脂肪酶的特性和应用,并对耐有机溶剂脂肪酶的筛选途径和分子改造方法进行了分析。今后有机溶剂耐受性脂肪酶的研究将集中在酶的利用、微生物筛选、脂肪酶表征和基因克隆、酶的分子改造等方面。     

产低温脂肪酶非极端细菌的筛选、产酶发酵及粗酶性质研究

目的：筛选产低温脂肪酶非极端细菌菌株,扩大脂肪酶的应用范围。方法：利用维多利亚蓝B平板显色法和摇瓶发酵法,从土壤中筛选产脂肪酶菌株,通过菌落形态和菌体特征观察初步对菌种进行鉴定,并对该菌株的产酶发酵培养基进行了优化。结果：得到一株产低温脂肪酶非极端细菌菌株sybc—li一1,该菌株适宜产酶培养基（％）为淀粉1、牛肉浸膏1、NaNO3 0．08、CaCl2 0．04、MgSO4 0．04、橄榄油2和OP1;初始DH8、30℃、200r／min培养72h,脂肪酶活力可高达到30．2U／mL;所产脂肪酶粗酶最适作用温度20℃,最适pH9．5,0℃时仍能保持70％的酶活性,属于低温酶;该酶与目前报道的低温脂肪酶相比,有较好的热稳定性,粗酶在pH8．5、70℃条件下保温60mla,酶活力损失30％。结论：该菌株为自然环境中筛选的非极端细菌,所产脂肪酶为低温脂肪酶,在开发应用上有良好的前景。     

热稳定碱性脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

从渤海湾盐碱地被油污染的土样中分离筛选出6株产热稳定碱性脂肪酶菌株。其中菌株1-7产脂肪酶能力较强,其最高酶活为8.67U/mL。根据其16S rDNA序列分析和Biolog生理生化分析,初步鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。初步酶学性质研究表明该菌所产脂肪酶具有较好的热稳定性,最适作用pH为9.0。摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为(g/L):玉米粉10,黄豆饼粉20,K_2HPO_4 1,NaNO_3 5,橄榄油10。最适产酶条件为:初始pH 8.0,培养温度37℃,培养时间29 h。接种量为2%,250 mL摇瓶装液量为30 mL。     

Proteus sp.脂肪酶基因在大肠杆菌中表达及性质研究

目的:筛选获得高活力的微生物脂肪酶,实现其异源高效表达。方法:通过富集培养、平板筛选、单菌落发酵验证以获得产脂肪酶菌株,克隆脂肪酶基因,构建重组质粒在大肠杆菌中表达,纯化后进行酶学性质研究。结果:获得一株高产脂肪酶的菌株,经16S rDNA鉴定属于Proteus sp。根据已报道的来源于Proteus vulgaris的脂肪酶基因设计引物,克隆其全长基因,大小为864 bp,编码287个氨基酸。构建重组表达质粒pET32a-lipK19,在大肠杆菌中表达酶活达1 500 U/mL。该脂肪酶的最适温度为40℃,最适pH为9,在pH 8~10之间稳定性较好,Ca2+对酶有激活作用,表面活性剂等对酶抑制作用明显,对有机溶剂有一定的耐受性。结论:克隆表达了一Proteus sp脂肪酶,并对其性质进行了研究,为其应用奠定基础。     

耐碱性脂肪酶产生菌的选育及酶学性质的研究

从山东省济南市植物油厂的含油土壤中分离筛选到一株耐碱性脂肪酶产生菌,经初步鉴定为丝孢酵母属（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ）对该菌株脂肪酶合成受制霉菌素及琥珀酸的影响的情况进行了研究,经诱变筛选抗药性突变株,使酶活力提高了１５５％,还对该突变株的产酶条件及酶学性质进行了研究,并对有关机理进行了讨论。     

中温碱性脂肪酶的研究Ⅱ.扩展青霉PF868变株产酶条件

本文报道中温碱性脂肪酶高产变株扩展青霉（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｅｘｐａｎｓｕｍ）ＰＦ８６８的产酶条件。研究结果表明ＰＦ８６８最适产酶条件为：碳源玉米粉,氮源黄豆饼粉,起始ｐＨ７．５,产酶培养温度２６℃,移种量１０％;亚适量的豆油有利于产酶;７００ｐｐｍ的泡敌不抑制菌丝生长且有利于产酶;适量的非离子表面活性剂Ｔｗｅｅｎ和Ｓｐａｎ类有利于菌丝生长和脂肪酶的释放。     

扩展青霉碱性脂肪酶基因在毕赤酵母中的高效表达

将编码扩展青霉碱性脂肪酶 (PEL)的cDNA克隆到酵母整合型质粒pPIC3.5K ,电转化His4缺陷型巴斯德毕赤酵母 (Pichiapastoris)GS115 ,通过橄榄油 MM平板及PCR方法筛选和鉴定重组子。重组子发酵液经SDS PAGE分析、橄榄油检验板鉴定 ,表明扩展青霉碱性脂肪酶基因在巴斯德毕赤酵母中获得了高效表达。表达蛋白分泌至培养基中 ,分子量约 2 8kD ,与扩展青霉碱性脂肪酶大小一致 ,占分泌蛋白的 95 %。橄榄油检验板检验表明该表达蛋白可分解橄榄油 ,通过优化该表达菌的发酵条件 ,以橄榄油为底物进行酶活测定 ,其发酵液酶活可达 2 6 0u mL。     

产脂肪酶菌株C7828-5的筛选、鉴定以及产酶条件的优化

以花生油为唯一碳源,从海口市各地被油脂污染土样中分离筛选出1株中温碱性脂肪酶菌株C7828-5。形态学、生理生化特征和分子生物学鉴定结果表明,该菌株为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。该菌所产脂肪酶的最适温度为37℃,最适pH为8.0。优化了菌株的产酶条件,最适产酶培养基(g/L)为:蔗糖5、牛肉膏20、(NH_4)_2SO_41、MgSO_4·7H_2O 0.5、CaCl_20.5,聚乙烯醇花生油乳化液120 mL,发酵72 h,获得高达8.08 U/mL的脂肪酶表达量。     

产脂肪酶深海细菌的筛选鉴定及酶学性质研究

从分离自南大西洋深海沉积物的细菌中筛选出一株产脂肪酶菌株FE10,通过16S rRNA序列分析,对FE10进行分子鉴定和系统发育分析,初步确定其为海杆菌属（Marinobacter）。对菌株FE10所产脂肪酶进行酶学性质初步研究表明：在实验温度条件下所产脂肪酶40℃、pH 7时酶活最高,pH 9时酶活几乎消失。     

扩展青霉碱性脂肪酶基因在毕赤酵母中的高效表达

将编码扩展青霉碱性脂肪酶（PEL）的cDNA克隆到酵母整合型质粒pPIC3.5K,电转化His4缺陷型巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115,通过橄榄油MM平板及PCR方法筛选和鉴定重组子。重组子发酵液经SDSPAGE分析、橄榄油检验板鉴定,表明扩展青霉碱性脂肪酶基因在巴斯德毕赤酵母中获得了高效表达。表达蛋白分泌至培养基中,分子量约28kD,与扩展青霉碱性脂肪酶大小一致,占分泌蛋白的95%。橄榄油检验板检验表明该表达蛋白可分解橄榄油,通过优化该表达菌的发酵条件,以橄榄油为底物进行酶活测定,其发酵液酶活可达260 u/mL。     

脂肪酶产生菌Aspergillus niger NJY-1的选育及鉴定

目的：筛选耐高温脂肪酶产生菌株并对其进行18SrDNA鉴定及系统进化树亲缘分析。方法：通过聚乙烯醇橄榄油乳化液方法对所选菌株的粗酶酶学性质进行研究并通过BLAST和MAGE4软件鉴定和聚类分析。结果：从云南省福贡县的榨油作坊土壤中筛选到一株耐高温产酸性脂肪酶的菌株NJY-1,对其粗酶酶学性质进行研究结果表明：该菌株酶促反应的最适作用pH为6.0,pH稳定性为3.0-8.0,最适作用温度为50℃,温度稳定性为35-60℃。该菌株通过18SrDNA鉴定及系统进化树分析,NJY-1与Aspergillus niger具有最紧密的亲缘关系,达到99%。结论：筛选到了1株耐高温脂肪酶产生菌株NJY-1,确定了其粗酶酶学性质和其亲缘关系。     

醋酸钙不动杆菌产生的耐热碱性脂肪酶的研究

从福建省福州市郊区土壤中分离筛选到一株活力强的作用温度高的碱性脂肪酶野生型菌株：醋酸钙不动杆菌F-1903。该菌产酶培养基组成(％)：大豆粉2.O、玉米浆1.0、糊精1.0、磷酸氢二钾0．5、硝酸钠0．5。产酶最适条件：发酵培养基起始pH9.0,温度26℃,周期2。小时。酶作用最适温度54℃,最适pH9．2。Ca2+件对酶有激活作用,EDTA有抑制作用。     

洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia)PCL-3产脂肪酶发酵条件研究

研究了洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia) PCL-3发酵产碱性脂肪酶培养条件的优化。采用单因子试验筛选出糊精为最适碳源,蛋白胨和尿素为复合氮源。通过Plackett-Burman设计试验,对影响产酶条件的8个相关因子进行评估并筛选出具有显著效应的三个因子：尿素、接种量以及初始pH值。用最陡爬坡实验逼近显著因子的最大响应区域后,采用响应面分析法,确定尿素、接种量以及初始pH值最优值分别为0.15％,3.05%和8.59。优化后液体发酵培养基中脂肪酶活力提高到48.88 U/mL,比初始酶活25.37U/ml提高了1.93倍。10 L 的发酵罐中,脂肪酶活力在52h达到最大,为47.69U/mL。     

脂肪酶产生菌分离,鉴定及酶性质的研究

从含油污泥中分离筛选出１７株产脂肪酶菌株,对其中一株进行鉴定,为无花果丝孢酵母（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｆｉｇｕｅｒｉａｅ）．研究了该菌的最适产酶条件,并对其部分酶性质进行了研究．