N^＋注入诱变选育改善豆粕饲用品质的菌种研究

为了选育能够提高豆粕饲用品质的高效菌株,利用能降解胰蛋白酶抑制因子(trypsin inhibitors,TI)的枯草芽孢杆菌进行N+注入诱变,挑选碱性蛋白酶高产菌株,按出发菌的优化发酵条件与出发菌分别进行豆粕固态发酵,比较其TI兀降解效果,同时采用L16(45)正交设计对诱变菌株发酵豆粕的接种量、料水比、温度、发酵时间和通气量五个因素进行优化.在诱变能量为15 keY,剂量为1.5×1015ions/cm2时,筛到一株高产碱性蛋白酶的菌株KY-103,其酶活由诱变前21.39 U/mL提高到103.07 U/mL,胰蛋白酶抑制因子的降解率由19.58%提高到36.24%,小肽含量也由4.27%提高到7.89%.综合考虑的最佳发酵条件为15%的接种量,料水比1:1,通气量为60 g/500 mL,pH自然,在40℃下发酵96 h.此条件下胰蛋白酶抑制因子的降解率达43.92%,小肽含量达8.14%.结果提示,N+注入诱变可以获得改善豆粕饲用品质的高效枯草芽孢杆菌.     

1株聚乙烯醇降解菌的分离鉴定及其降解性能

筛选聚乙烯醇（PVA）降解性能优良且适合驯化的菌种是PVA生物降解的关键环节。为了获取PVA高效降解菌种,采用选择性培养基从某化工厂回流池污泥中筛选菌株,并对菌株的生长及PVA降解过程、培养液pH值、温度、摇床转速、装液量进行测定。结果表明：筛选的1株聚乙烯醇高效降解菌MH 007,基于16S rRNA基因序列的系统发育多样性分析鉴定该菌为Sphingopyxis terrae的一个菌株。该菌PVA降解率可达97.2%,摇床动态培养过程中降解PVA的最佳条件为pH 7.2、温度30 ℃、摇床转速120 r/min和30%的装样量。     

葡萄糖醛酸木聚糖酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵条件优化

为了研究葡萄糖醛酸木聚糖酶在枯草芽孢杆菌中异源表达,笔者从枯草芽孢杆菌中克隆得到带有自身信号肽的葡萄糖醛酸木聚糖酶基因,将其构建到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒中,转化入枯草芽孢杆菌WB800,得到重组菌。通过发酵条件以及培养基成分优化,重组菌中葡萄糖醛酸木聚糖酶酶活达到76.0 U/mL,约为优化前产酶量的5.4倍。葡萄糖醛酸木聚糖酶在枯草芽孢杆菌中实现高效异源表达,为其进一步的实际应用奠定了基础。     

产纳豆激酶枯草芽孢杆菌种子液培养条件的优化

利用Plackett-Burman法(PB法),以紫外分光光度法作为测量方法对产纳豆激酶枯草芽孢杆菌种子液培养条件进行了优化。确定了产纳豆激酶枯草芽孢杆菌种子液的最佳氮源是大豆蛋白胨,优化出最佳种子液培养条件为牛肉膏0.5 g/100 mL、大豆蛋白胨1 g/100 mL、NaCl 0.75 g/100 mL、pH 7、培养温度37℃、培养时间8.5 h、接种量为3 mL/100 mL、装液量100 mL/250 mL。     

分解玉米赤霉烯酮菌株的分离、鉴定及其产酶特征

【目的】从发酵食品材料中筛选出对玉米赤霉烯酮(ZEN)有分解作用的微生物,研究其分解效率及产酶特征并进行菌种鉴定。【方法】利用添加ZEN毒素类似物(PL)的固体培养基对25种发酵食品材料进行初筛,获得毒素类似物耐受菌株,经过用ZEN复筛,得到高效分解ZEN的细菌。用高效液相色谱法(HPLC)分析培养物残留ZEN,评价菌株对ZEN的分解效率。初步分析该菌株产纤维素酶、木聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的特性。通过微生物形态学、分子生物学方法进行菌种鉴定,确定该菌的系统分类学地位。【结果】从发酵食品材料中筛选出一株分解ZEN的菌株BF-B-3,经初步鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。其ZEN分解率达62.48%,测定该菌产纤维素酶、木聚糖酶及β-葡萄糖苷酶活力分别为160.38、84.51和4.14 U/mL。【结论】枯草芽孢杆菌属于饲用微生物,生物安全性高,所分离到的枯草芽孢杆菌疑似株(Bacillus subtilis)BF-B-3菌株,可作为具有分解ZEN功能的益生菌使用,具有较好的应用前景。     

高效羽毛降解菌株的鉴定及发酵条件的优化

通过前期研究筛选获得一株高效降解羽毛的菌株BS8,该菌株在48 h内可将完整羽毛全部降解。研究其对不同动物毛发的降解能力发现,该菌株对羽毛类硬蛋白降解效果最明显。通过形态学、生理生化特性及16S r DNA分析,结果表明该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对菌株的最适培养条件进行了单因素试验优化,同时将显著因素进行正交试验。试验结果表明,枯草芽孢杆菌BS8液体发酵的最适培养条件为:起始p H 8.0,发酵温度37℃,接种量2%,羽毛含量1%,转速180 r/min,摇床培养48 h。在上述条件下测得其角蛋白酶活力为23.6 U/m L,相对于优化前18.2 U/m L提高了29.7%。废弃羽毛经枯草芽孢杆菌BS8发酵酶解不仅有利于环境保护,其发酵产物可广泛用于饲料蛋白源及有机肥料。     

玉米秸秆和异Vc钠生产废液固态发酵生产高蛋白饲料研究

以玉米秸秆为原料,以麸皮和异Vc钠生产废液(WEP)为辅料进行生物蛋白饲料固态发酵研究.通过菌种配伍试验,确定了混菌发酵菌种为白地霉、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌.在此基础上通过单因素优化试验确定了秸秆蛋白饲料的最优发酵条件:以玉米秸秆(5 g)和麸皮(1 g)为基料,4%WEP营养液,固液比1:4(g/mL),初始pH值4.5;以麸皮浸汁作种子培养液,种龄24 h,各菌接种比例为产朊假丝酵母∶白地霉∶枯草芽孢杆菌=3:1:1,接种量2 mL;28℃、静置发酵2 d,在此条件下,秸秆饲料中真蛋白含量为6.21%,比对照提高了23.95%.该研究为秸秆和异Vc钠生产废液的高质化利用提供了新的思路和途径.     

耐高温石油烃降解菌的筛选及性能研究

目的筛选耐高温石油烃降解菌并对降解条件进行优化。方法以大庆地区石油污染土壤的堆肥样品为研究材料,通过富集培养后分离得到耐高温石油降解菌株,选取降解率最高的菌株,对其降解条件进行了探讨。结果得到6株耐高温石油烃降解菌,其中WY 2最适温度52~58℃,pH值7,石油浓度0.5%,接种量2mL,最佳氮源为硫酸铵,通过16SrDNA序列分析,确定该菌株为地衣芽孢杆菌。结论确定了耐高温石油烃降解菌的最佳降解条件。     

一株快速转化甜菊苷的细菌鉴定、产酶及转化特性

【目的】本研究鉴定了一株筛选的甜菊苷特异降解菌、优化了该菌产β-葡萄糖苷酶的条件以及研究了该菌对甜菊苷的转化特性。【方法】经16SrRNA基因序列测序和系统发育学分析,结合形态学特征确定该菌株的系统发育地位。用单因素及多因素分析探讨了其对甜菊苷的降解,通过液质联用检测了降解产物。【结果】菌株-J2与巨大芽孢杆菌的16SrRNA基因序列相似性达到100%,结合形态学特征,鉴定该菌为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。在玉米淀粉4%、豆粕粉1%、硫酸镁0.04%、pH7.0、37℃、220r/min、接种量10%、培养36h的条件下,该菌产β-葡萄糖苷酶活力为779.68U/mL。甜菊苷转化的结果表明:3d可将10mg/mL甜菊糖溶液中甜菊苷转化74%,使莱鲍迪甙A和甜菊苷的比例(RA/SS)由转化前的0.38上升至0.99,RA的相对量增加160.5%,5d时转化完全。转化产物经液质联用鉴定为甜菊双糖甙。【结论】确定菌株-J2为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),该菌对甜菊苷具有高效、特异的转化能力,为首次报道的新型、安全菌株。     

土壤中高产蛋白酶菌株产酶条件及酶学性质

【背景】微生物蛋白酶已经成为工业用蛋白酶的主要来源,筛选具有特殊环境适应性的微生物成为生物酶资源的开发热点。【目的】通过对青藏高原土壤微生物产蛋白酶菌株的筛选、优化及相关特性研究,寻找新的蛋白酶资源,为高原菌种资源利用提供科学依据。【方法】采用形态学和分子生物学对筛选菌株进行菌种鉴定,利用单因素试验和正交试验对菌株进行发酵条件优化及酶学性质的探究。【结果】筛选出一株高产蛋白酶菌株XC2,经鉴定菌株XC2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。XC2最优产酶条件:可溶性淀粉4.0%,牛肉膏1.0%,K~+0.6%,培养温度34°C、初始pH 7.0、接种量2.0%的条件下200 r/min振荡培养13 h,所产蛋白酶活力最高为638.5 U/mL。XC2所产蛋白酶最适反应温度60°C,最适pH9.0;40-50°C、pH8.0-10.0条件下酶活稳定性较高;Mn~(2+)对酶活力有明显激活作用,而Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe3+对酶活力有明显抑制作用。【结论】枯草芽孢杆菌XC2有较强的产碱性蛋白酶的能力,具有较好的应用前景。     

生防枯草芽孢杆菌B29菌株抗菌物质的初步研究

通过检测生防枯草芽孢杆菌除菌上清液对黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporium f．cumerinum菌丝生长和分生孢子萌发的抑制作用,初步研究了生防枯草芽孢杆菌B29菌株抗菌物质的活性。结果表明,枯草芽孢杆菌B29菌株分泌的抗菌物质不仅抑制病原菌的生长;并可抑制尖孢镰刀菌孢子的萌发,使分生孢子萌发畸形。研究确定了该菌株抗菌物质产生的最佳条件：培养温度30℃;培养基初始pH值7.5;装液量为250ml三角瓶装液75ml培养基;培养时间120h。经30%~70%硫酸铵沉淀获得的抗菌粗提物对60℃处理具有稳定性（活性达97.8%）;对蛋白酶K具有部分耐受性,对胰蛋白酶和胃蛋白酶较敏感。     

枯草芽孢杆菌微生态制剂发酵研究进展

微生态制剂是饲用抗生素的绿色有效替代品。枯草芽孢杆菌在逆境中可形成抗逆性强的芽孢,在生产和应用过程中保持高活性,是一种高效的微生态制剂菌种。提高枯草芽孢杆菌活菌数及芽孢率是保证微生态制剂产品质量的关键。本文综述了枯草芽孢杆菌芽孢形成的分子生物学机制及影响芽孢形成的重要因素,进一步比较枯草芽孢杆菌微生态制剂不同发酵方式的特点,重点阐述了提高枯草芽孢杆菌有效生物量的工艺优化,最后介绍了枯草芽孢杆菌微生态制剂的应用,并对将来研究思路进行了讨论。     

α-葡萄糖苷酶菌株的选育及发酵条件的研究

从2株芽胞杆菌中通过筛选获得了一株产α-葡萄糖苷酶活力较高的嗜热脂肪芽孢杆菌U2,以嗜热芽孢杆菌U2为菌种,优化发酵培养基后,在温度45℃、初始pH6.8、转速200r/min和10%接种量条件下,发酵20h,菌株U2产酶水平可达到2.62U/mL,比出发菌提高了4倍。     

茴香酸产生菌发酵条件的优化

为提高微生物降解反式茴脑获得茴香酸的产量,对假单胞菌Pseudomonas sp.NT2的发酵参数进行优化,以提高降解过程的转化率。利用单因素试验考察碳氮源种类及浓度、反式茴脑添加量、发酵温度、接种量、初始pH以及装液量对茴香酸生成量、反式茴脑降解率的影响,通过Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验确定影响茴香酸生成量的显著因素并获取中心点,最后采用Box-Behnken模型进行响应面优化得到最佳发酵条件并验证。结果表明氯化铵浓度、初始pH和装液量是显著影响因素,最佳发酵条件为:柠檬酸钠10 g/L,氯化铵1.26 g/L,反式茴脑添加量1%,发酵温度30℃,接种量4%,初始pH 7.9,装液量42 mL/250 mL。优化后茴香酸生成量为7.24 g/L,为优化前的3.5倍,茴香酸摩尔生成率为80.72%,反式茴脑降解率为89.81%,分别比优化前提高了270.28%和97.78%。综上,假单胞菌NT2是生物转化生产茴香酸的潜力菌株。响应面优化可以显著提高反式茴脑的降解率和茴香酸产量,这为大规模生产茴香酸奠定了基础。     

一株氯嘧磺隆降解菌分离鉴定及降解条件优化

为解决氯嘧磺隆残留对土壤、水体污染及后茬敏感作物药害问题,为污染土壤微生物修复提供降解菌种资源,文中采用富集培养、逐级驯化等方法,从氯嘧磺隆污染土壤中分离到1株高效氯嘧磺隆降解菌T9DB-01,经形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.。采用单因素实验探究温度、pH值、底物浓度、装液量和接种量对菌株T9DB-01降解氯嘧磺隆的影响,采用正交试验及验证,优化菌株T9DB-01对氯嘧磺隆降解条件。结果表明,在30℃,pH 8.0,底物浓度200 mg/L,装液量100 mL/250 mL,接种量4%的条件下,5 d后降解率达到93.7%。该降解菌株对氯嘧磺隆污染土壤原位生物修复具有一定的应用潜力。     

混合菌固体发酵花生粕的工艺优化

本实验选用符合《饲料添加剂品种目录》的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)EM1、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)JM、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BW2作为发酵菌株对花生粕进行固体发酵,以多肽和总酸含量为指标,通过单因素实验及正交试验对植物乳杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌接种量,发酵温度,发酵时间和料液比进行优化。确定工艺参数为:植物乳杆菌接种量5%,酿酒酵母接种量9%,枯草芽孢杆菌接种量9%,料液比1∶1.2,发酵温度37℃,发酵时间48 h。在此条件下发酵花生粕,多肽和总酸含量分别为18.89%±0.35%和9.12%±0.23%,较优化前分别提高33.78%和24.45%,提高幅度较大,可见优化后工艺稳定且重复性较好。     

褐藻胶降解菌株S10鉴定及产酶条件优化

探讨了褐藻胶降解菌株S10的生长条件及其对产褐藻胶降解酶活力的影响。以分离自海参肠道的褐藻胶降解菌株S10为研究对象，采用形态学观察结合16S rDNA序列分析，对菌株S10进行菌种鉴定并对其生理生化特性进行测定。以降解酶活力为指标，利用单因素、Plackett-Burman(PB)和响应面法对培养基成分和培养条件进行优化；最后对优化前后的菌株生长量、产酶活力和粗酶液稳定性进行分析。结果表明，菌株S10属于溶藻孤菌(Vibrio algindyticus);当pH 7、接种量2%(体积分数)、装液量150 mL、温度26℃、转速150 r/min、NaCl 3%(质量分数，下同)、海藻酸钠含量1.12%、硫酸铵含量0.44%、培养时间35.95 h条件下，褐藻胶降解酶活力最大(188.18 U/min)。优化后产酶活力提高30%;4℃低温更有利于该酶保存。综上，优化后的菌株S10产褐藻胶降解酶活力较高，能更好地用于降解褐藻胶，可为提高褐藻胶的利用率和进一步发掘褐藻胶寡糖的利用价值提供参考。     

化学机械法棉秆制浆废液的生物转化条件及转化物的安全性

摘要:【目的】系统研究棉秆制浆废液用于培养具有生物防治功能的枯草芽孢杆菌的适宜条件和转化液的安全性。【方法】以初始pH值、温度、曝气量和接种量作为单因素,通过实验优化培养条件,并以大鼠和大耳兔作为测试动物,对转化液的安全性进行分析。【结果】结果表明,APMP棉秆制浆废液培养枯草芽孢杆菌的最适条件为:初始pH7.0,温度30℃,曝气量16 L/h,接种量0.8 g/L,反应器内加入填料,装填率为30%,在此培养条件下菌株的活芽孢数为6.27×109 CFU/mL,废液COD 转化率达70.4%。生物转化后,转化液的成分含量与转化前相比均有不同程度的下降。经4种毒性试验检测表明,未发现转化液的生物致病性。【结论】APMP 棉秆制浆废液可为枯草芽孢杆菌的生长和代谢提供必要的营养,可用于生物转化,且转化液为无刺激性、无毒性物质。     

河南省白龟山水库下游水体氨化细菌分离鉴定及其降解有机氮条件

【目的】从河南省白龟山水库下游水体中分离筛选氨化细菌,并研究其降解有机氮的条件。【方法】利用选择性培养基从微污染水源水中筛选氨化细菌,进一步比较了不同氨化细菌降解有机氮的效果;采用单因子法研究菌株N24降解有机氮的条件;通过形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对菌株N24进行鉴定。【结果】从微污染水源水中分离筛选到4株氨化细菌,其中菌株N24培养48 h后氨氮浓度较高,达到138.926 mg/L。菌株N24降解有机氮最适温度为30-35°C,最适初始pH值为6.0,500 mL摇瓶最适装液量75 mL。菌株N24被鉴定为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus,GenBank登录号:JX291240.1),其16S rRNA基因序列与基因库中芽孢杆菌属菌株的16S rRNA基因序列有99%-100%的相似性,与弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus IFO15717T,GenBank登录号:NR024691.1)的遗传距离最近。【结论】菌株N24是一株高效降解有机氮的弯曲芽孢杆菌;本研究丰富了降解有机氮菌种资源,可为该菌在环境工程领域的实际应用提供理论基础。     

地衣芽孢杆菌16S rRNA基因的TD-PCR扩增及系统发育分析

运用16SrRNA基因序列分析了中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)保存的30株地衣芽孢杆菌的系统发育关系,结果显示:24株菌株位于地衣芽孢杆菌系统发育分支;3株菌株位于蜡状芽孢杆菌-苏云金芽孢杆菌系统发育分支;1株菌株位于枯草芽孢杆菌系统发育分支;2株菌株与其它地衣芽孢杆菌菌株间序列同源性为96.4%~97.4%,明显低于其它地衣芽孢杆菌菌株间同源性,分类地位不明确,有待进一步讨论。通过比较分析16SrRNA基因5′端500bp、3′端500bp以及其全基因的系统发育树,表明16SrRNA基因5′端500bp可以很好的代表全基因序列进行系统发育研究,可用于区分地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及蜡状芽孢杆菌分支。