表面活性剂对大肠杆菌胞外生产α-环糊精葡萄糖基转移酶的影响

研究了不同浓度表面活性剂Tween-80,Triton X-100,SDS对大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶（α-CGT酶）的影响。结果表明：发酵初始添加Tween-80和Triton X-100的最适浓度分别为2％,0.5％,最终胞外酶活分别达2.03U/ml和4.92U/ml,相对于未添加表面活性剂时提高4.6倍和12.67倍,且改变添加时间不能提高酶的产量;发酵36 h添加0.02％SDS对α-CGT酶产量促进最大,最终胞外酶活达5.31U/ml,较对照组提高12.75倍。表面活性剂对α-CGT酶生产的促进作用可能是由大肠杆菌细胞内外膜渗透性增加所致,使细胞周质空间中α-CGT酶能更加快速地渗透到胞外。     

信号肽及化学通透剂对环糊精葡萄糖基转移酶胞外分泌的影响

【目的】研究不同的信号肽和化学通透剂对重组环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)胞外分泌的影响,提高CGTase的胞外分泌量。【方法】扩增地芽孢杆菌CHB1(Geobacillus sp.CHB1)的CGTase基因,构建带有地芽孢杆菌CHB1自身信号肽、Omp A、Pel B信号肽和不带信号肽的4种重组质粒;比较4种重组质粒对重组CGTase胞外分泌的影响,筛选最优的信号肽;考察甘氨酸、Triton X-100、SDS和Tween 80四种化学通透剂对重组CGTase胞外分泌的影响,确定最佳的化学通透剂及其浓度。【结果】Omp A信号肽介导的分泌效果最好,胞外酶活达到7.44 U/m L,分别是Pel B、CHB1信号肽的2.04倍和11.27倍,不带信号肽的重组质粒菌胞外检测不到酶活;携带Omp A信号肽的重组质粒菌发酵48 h,同时添加浓度为0.6%的甘氨酸和0.3%的Triton X-100,胞外酶活达最大到14.27 U/m L;SDS和Tween 80对该酶的胞外分泌具有明显的抑制作用。【结论】Omp A信号肽的介导效果最佳,同时添加浓度为0.6%和0.3%的甘氨酸和Triton X-100可以有效促进胞外分泌,为该重组酶的高效胞外分泌提供了一种有效的方法。     

表面活性剂对D-阿拉伯糖醇发酵的影响

为提高D-阿拉伯糖醇的产量,研究不同类型表面活性剂对德巴利汉逊酵母(Debaryomyces hansenii)发酵生产D-阿拉伯糖醇的影响。结果表明:阳离子和阴离子表面活性剂对D-阿拉伯糖醇的生成几乎没有影响,部分非离子表面活性剂对D-阿拉伯糖醇的生产有促进作用,其中Trition X-100的影响最为显著。在不同发酵时间加入不同浓度的Trition X-100均对D-阿拉伯糖醇的生产有促进作用,当发酵24 h添加30 g/LTrition X-100时,D-阿拉伯糖醇的产量达到最高(92.9 g/L),相比于对照增加了27.2%。     

纳豆芽胞杆菌16S rRNA基因的克隆及其系统进化分析

纳豆芽胞杆菌是从豆豉中分离出的一种具有益生功能的芽胞杆菌。该研究从纳豆芽胞杆菌提取基因组DNA,以芽胞杆菌16S rRNA基因的通用引物,用PCR方法成功扩增出纳豆芽胞杆菌的部分16S rRNA基因,所克隆序列长1 435 bp,G＋C含量为55%,该序列已被GeneBank收录,其编号为AY864812。BLAST分析结果显示,AY864812与GeneBank中收录的枯草芽胞杆菌16S rRNA基因同源性最高,其中与AY601722的同源性为100%.用Clustalx 1.8对相关序列进行系统进化分析,结果显示纳豆芽胞杆菌与枯草芽胞杆菌在进化关系上的地位最近,从分子水平上证实了纳豆芽胞杆菌是枯草杆菌的1个亚种。     

表面活性剂对林可霉素发酵生产的影响

在林可霉素发酵过程中,当向培养基中加入表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)、吐温80(Tween 80)和曲拉通(Triton X-100)时,林可霉素的产量受到较大影响。本研究应用响应面设计法(Response surface design)对表面活性剂的配比进行了优化,得到的优化配比为:十二烷基磺酸钠为31.13 mg/100 mL,吐温80为51.97 mg/100 mL,曲拉通为16.9 mg/100 mL。将该优化配比应用于林可霉素发酵,产量提高了36.67%。     

红曲多糖液态发酵条件与抗氧化活性的研究

对1株高产胞外多糖红曲霉菌株Mr-70的液态发酵条件和粗多糖抗氧化活性进行了初步研究,得到菌株Mr-70优化后的发酵工艺条件为葡葡糖60 g/L,蛋白陈20g/L,K2HPO410 g/L,MgSO4 · 7H20 1.1g/L,PH 6.5,在摇床转速200 r/min,温度32℃的条件下培养96 h,胞外粗多糖产量...     

石油降解菌X-1所产表面活性剂的研究

对石油污染土壤中筛选到的能产生生物表面活性剂的石油降解菌X-1(芽孢杆菌),进行表面活性剂的提取和鉴定,并对其产剂条件进行了优化。结果表明:菌株X-1产生的生物表面活性剂为浅黄色粉末状物质。通过硅胶板薄层层析和红外光谱分析,判定表面活性剂为脂肽、脂蛋白类物质。菌株X-1产生表面活性剂的最佳条件为:温度32℃,pH 7.0,盐度2 g/L NaCl,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为蛋白胨。     

16种茯苓菌株液体发酵产胞内多糖与三萜的比较研究

筛选茯苓高产胞内多糖和胞内三萜的优良液体发酵出发菌株。采用PDA富集固体平板培养与液体发酵培养测定菌丝体生长速率;采用液体发酵策略分析16种茯苓菌株产胞内多糖与胞内三萜的潜能。实验结果表明菌株生长于固体培养基与种子培养基的生长速率之间没有关联性;降低一级种子培养基初始pH值到4.0时能有效缓解茯苓菌株培养物褐化现象;AS5.137胞内多糖含量最高,达377.60±0.10 mg/g,而DB菌株显示出最高的胞内多糖产量,达1.01±0.13 g/L;Y1菌株胞内三萜含量最高,达83.89±4.28 mg/g,而Jingzhou28菌株胞内三萜产量最高,达136.63±26.66 mg/L。就生产茯苓胞内多糖与胞内三萜而言,AS5.137与DB菌株适合作为液体发酵产胞内多糖的出发菌株;Y1,Jingzhou28,Z(z)与Xingpinzhong菌株均较适合作为液体发酵产胞内三萜的出发菌株。     

两株假单胞菌对烃的作用及其协同效应

研究了两株假单胞菌K80-A、K80-B对大港油田官69原油的作用效果。实验证明,能产生乳化因子和假溶因子的K80-B菌株对原油粘度的降低率为51.6％、凝固点降低2℃;而只产生表面活性剂的K80-A菌株对同一原油的作用效果分别为43.5％和3℃。当两菌株以等比例混合共同作用原油时,以上指标均有明显提高。说明两菌株具有协同效应。矿场试验证明了混合菌种的优势。     

不同来源的尿卟啉原Ⅲ转甲基酶在脱氮假单胞菌中的表达及其对生产维生素B_(12)的影响

S-腺苷-L-甲硫氨酸依赖型尿卟啉原Ⅲ转甲基酶(S-adenosy-L-methionine uroprophyrinogen Ⅲ methyltransferase,SUMT)催化尿卟啉原Ⅲ(uroprophyrinogen Ⅲ,urogen Ⅲ)中心碳原子C-2和C-7甲基化生成前咕啉-2,是维生素B_(12)生物合成途径中的一步关键酶。本文分别克隆了荚膜红细菌来源的RCcob A1,RCcob A2和脱氮假单胞菌来源的PDcob A,并在VB_(12)生产菌株脱氮假单胞菌中过表达和发酵。通过对三株重组菌维生素B_(12)发酵结果分析可知,SUMT(PDcob A),SUMT1(RCcob A1)和SUMT2(RCcob A2)的表达有利于维生素B_(12)产量的提高,与对照菌株相比分别提高了16.48%,10.2%和31.86%。根据摇瓶发酵的结果在5 L发酵罐上进行了放大实验,p BBR122-PblaRCcob A2的产量为144.5 mg/L,相比对照菌p BBR122-Pbla(111.3 mg/L)产量提高了29.83%左右。结论:SUMT的表达可以在一定程度上解除维生素B_(12)合成途径中的瓶颈,提高维生素B_(12)产量。     

响应面法优化短短芽胞杆菌ch2-22的发酵工艺

在摇瓶发酵条件下,优化提高短短芽胞杆菌ch2-22芽胞浓度和抑菌活性的发酵培养基和培养条件。首先在单因素试验基础上进行响应面设计对ch2-22的发酵培养基进行优化,然后使用单因素试验方法确定最佳发酵条件,得到优化发酵培养基为淀粉35.05 g/L,豆饼粉26.08 g/L,蔗糖10 g/L,鱼粉5 g/L,Na Cl 1 g/L,Mg SO40.3 g/L,(NH4)2SO43 g/L,Mn SO40.1 g/L,K2HPO43 g/L,酵母膏1 g/L,Ca CO32 g/L。培养条件为温度32℃,转速180 r/min,装液量100 m L/500 m L,接种量4%,初始pH为7.0,发酵时间45 h。优化后的芽胞数量达到8.1×109cfu/m L,与优化前的芽胞数量(1.6×109cfu/m L)相比,提高了3.7倍,优化后发酵液效价达到3 350 IU/m L,提高了109%,高于同类菌株的2 000 IU/m L。     

9株海洋来源铜绿假单胞菌合成鼠李糖脂的比较分析

目的:从海洋来源的铜绿假单胞菌中筛选多株具有鼠李糖脂合成能力的菌株。方法:以9株分离自不同海洋环境的铜绿假单胞菌为研究对象,考察并比较其发酵合成鼠李糖脂生物表面活性剂的表面活性、产量和产物成分的差异,扩增并比对合成途径中的关键基因。结果:9株菌的发酵产物均具有表面活性,其中菌株1A01151发酵液的表面活性最强,表面张力值可降低至28 m N/m;9株菌的基因组中均含有鼠李糖脂合成途径中关键基因rhl AB和rhl C,都具有合成单、双鼠李糖脂的能力;菌株1A01151和1A00364的发酵产量最高(2.69 g/L),产物经LC-MS/MS检测,所合成的鼠李糖脂同系物组分不同,双糖双脂的含量最高(1A01151:75.96%;1A00364:61.01%)。结论:海洋来源的铜绿假单胞菌是具有鼠李糖脂高产潜力的菌株,可用于合成性能不同、组成多样的鼠李糖脂生物表面活性剂。     

表面活性剂对出芽短梗霉多糖生产影响的研究

研究了表面活性剂对出芽短梗霉细胞培养过程中多糖释放的影响。在摇瓶中,比较添加0.05%(w/v)的Tween 80、Tween 60、Tween 40,结果显示几种表面活性剂均能促进细胞释放多糖,其中以Tween 80的效果最佳。在5L发酵罐中,以100g/L玉米粉水解液做碳源的出芽短梗霉细胞培养液中分别添加了表面活性剂Tween 80 0.01%、0.05%、0.1%,其中以添加Tween 800.05%时的效果最好,与不添加表面活性剂相比多糖产量提高25%左右,发酵周期缩短了将近2d。     

响应面法优化Vc二步发酵新菌系产2-酮基-L-古龙酸的培养基

以短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)HJ-04作为维生素C二步发酵第2步中的伴生菌,促进产酸菌产维生素C(Vitamin C,Vc)前体2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid,2-KGA)的能力强于工业生产用菌株巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium) B2980.采用单因素试验、Plackett-Burman(PB)试验及Box-Behnken试验对影响新菌系发酵产2-KGA的6个因素进行分析优化.结果表明,L-山梨糖、尿素、玉米浆为显著影响因子.最佳产酸条件为L-山梨糖94.95 g/L,尿素11.99 g/L,玉米浆14.13g/L.优化后产酸量提高12.31 mg/mL,产酸周期缩短6h.     

微粒促进培养(MPEC)联合Triton X-100原位萃取竹红菌素

竹红菌素是具有抗肿瘤、抗病毒活性的光敏性苝醌类化合物,分离自我国传统的药用真菌——竹黄菌子实体和菌丝。竹红菌素作为非卟啉类新型光敏剂,已应用于肿瘤、真菌疾病的光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)中。近年来,微粒促进培养(MPEC)技术在真菌发酵培养和生产中受到了广泛关注,笔者在竹黄菌种子培养期加入竹炭微粉(BCP)(2 g/L)处理,竹黄菌胞内竹红菌甲素(HA)含量和胞外HA产量在3 d后分别增加了63.0%～64.9%和63.5%～147.4%,发酵8 d后,HA总产量可达604.8 mg/L,是对照组的1.65倍。进一步在生产发酵阶段加入Triton X-100(25 g/L)进行萃取发酵,将胞内HA萃取到胶束溶液中,浊点系统的形成可简化HA的提取过程,提高生产效率。本研究为真菌苝醌类光敏药物生产提供了新型的萃取发酵技术。     

纳豆芽胞杆菌对AA肉鸡生产性能以及免疫功能的影响

目的探讨纳豆芽胞杆菌作为饲料添加剂对AA肉鸡生产性能和免疫功能的影响。方法将300只1日龄的AA健康肉鸡,随机分为5组,对照组饲喂基础日粮,实验组在基础日粮中分别添加50、100、150和200mg/kg纳豆芽胞杆菌(处理组Ⅰ~Ⅳ),检测其对AA肉鸡增重、饲料转化率、新城疫疫苗免疫后的抗体水平和免疫器官指数的影响。结果在21d时,处理4个组肉鸡的体重分别较对照组高0.23%、6.16%、8.29%和7.82%,其中处理组Ⅱ、Ⅲ与对照组相比差异有统计学意义(P0.05);处理组Ⅰ、Ⅳ与对照组相比差异无统计学意义(P0.05);在7~28d时处理4个组肉鸡的饲料转化率均稍高于对照组,但差异无统计学意义(P0.05);当21d时,处理组Ⅱ、Ⅲ的效价水平与对照组、处理组Ⅰ及Ⅳ相比差异有统计学意义(P0.05)。处理组Ⅰ~Ⅳ的胸腺、脾脏以及法氏囊三项指数均显著优于对照组,尤其是处理组Ⅱ和Ⅲ的免疫器官指数提升最为显著(P0.05)。结论在AA肉鸡基础日粮中添加100、150mg/kg的纳豆芽胞杆菌对于其生产性能的改善和免疫功能的提高有显著效果。     

药用昆虫蜣螂对灵芝多糖生物合成的影响

采用液体深层发酵方式,研究了几种药用昆虫对灵芝多糖生物合成的影响。结果表明,药用昆虫蜣螂在添加量为5g/L时能显著促进灵芝胞内多糖(IPS)和胞外多糖(EPS)的形成(P<0.05)。胞内多糖和胞外多糖的产量分别由对照的(1.93±0.09)g/L和(520.3±20.2)mg/L提高到(2.41±0.12)g/L和(608.9±20.2)mg/L。灵芝胞内多糖和胞外多糖在DEAE纤维素柱上都可分离得到5种主要组分,其中IPS-1和EPS-1分别为2类多糖的主要组分。进一步用凝胶柱分离显示,IPS-1由3个单个的组分组成,EPS-1由2个单个的组分组成。添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖中没有出现新的组分,且各组分的相对含量也没有显著变化(P>0.05),提示添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖主要组分的合成途径并未改变。     

高渗条件下利用蔗糖提升2-酮基-L-古龙酸生产效率

旨在进一步提升维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)的生产效率。在详细考察了2-KLG工业化生产过程中渗透压变化规律的基础上,研究了高渗对混合菌系细胞生长和2-KLG合成的影响,提出蔗糖促进伴生菌巨大芽胞杆菌Bacillus megaterium生长,进而促进普通生酮古龙酸菌Ketogulonigenium vulgare生长和产酸的策略。结果表明,2-KLG的积累和碱性物质的流加使渗透压上升了832mOsmol/kg;高渗抑制了巨大芽胞杆菌的生长(15.4%),从而抑制普通生酮古龙酸菌(31.7%)的生长,导致2-KLG产量和生产强度分别下降67.5%和69.3%(以1250mOsmol/kg为例);蔗糖的添加则显著促进巨大芽胞杆菌的生长,使高渗条件下(摇瓶,1250 mOsmol/kg)2-KLG产量(40.6g/L)提高87%;在3L发酵罐中,补加10mmol/L蔗糖使2-KLG发酵周期缩短10.8%,2-KLG生产强度提高10.4%。研究成果为在环境胁迫下提高混菌生产目标代谢产物的产量提供了潜在的策略。     

枯草芽孢杆菌cdd基因敲除及对胞苷发酵的影响

目的:通过敲除出发菌株上的胞苷脱氨酶基因,阻断嘧啶代谢通量由胞苷流向尿苷和尿嘧啶,选育胞苷产生菌。方法:采用同源重组的方法敲除枯草芽孢杆菌TS8的胞苷脱氨酶基因cdd,并通过遗传稳定性实验验证其缺失标记和胞苷产量,通过摇瓶发酵实验对比出发菌株和缺失株的产苷水平。结果:cdd基因缺失菌株TSb发酵72h,发酵液中胞苷产量达到1.72g/L,与原始菌株相比提高了44.19%,且遗传性状稳定。结论:cdd基因的缺失可有效阻断嘧啶代谢通量由胞苷流向尿苷和尿嘧啶,提高胞苷产量。     

高产表面活性素的重组枯草芽孢杆菌构建及培养优化

表面活性素是一种新型生物表面活性剂,因其具有良好的表面活性、可生物降解及抗菌活性,在石油开采、医药、农业和食品化妆品等领域具有广阔的应用前景。高产表面活性素菌株的获得和发酵过程优化是其商业化生产的关键。文中考察了脂肪酸合成途径对表面活性素合成的影响,强化脂肪酸生物合成关键基因以及该途径全部基因分别构建了高产表面活性素枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis THBS-2和THBS-8,并对发酵过程中氨基酸种类及添加量、诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷 (IPTG) 添加时间和添加量等条件对产物合成的影响进行考察,获得优化的两阶段前体添加方案：发酵3 h,加入IPTG和L-亮氨酸,使其终浓度分别为1.25 mmol/L、5 g/L;发酵24 h,添加L-亮氨酸 (终浓度5 g/L) 和浓缩培养基5 mL。优化条件下,枯草芽孢杆菌THBS-2摇瓶发酵48 h,表面活性素产量高达24 g/L;30 L发酵罐中发酵68 h,产物产量最高达到34 g/L。研究结果为表面活性素的工业化生产及应用奠定基础。