高温α-淀粉酶生产菌种选育的研究

以地衣芽孢杆菌B．198为出发株,经不同诱变剂反复诱变和自然选育,得到突变株A.404l,其产高温α-淀粉酶为出发株的100倍。在摇瓶培养条件下,酶活力达200u／ml．是一株无孢子并带有Rifr、Met-、Arg-标记的抗分解代谢阻遏突变株。初步纯化的A1041α-淀粉酶最适反应pH为5—7,晟适反应温度90—95℃,于90℃、60分钟处理不失活,表明突变株A．4041所产α-淀粉酶是高温淀粉酶,具有工业生产价值。     

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。     

中温α-淀粉酶在地衣芽孢杆菌中的异源表达

提高中温α-淀粉酶生产菌株的发酵温度,对减少冷却水消耗降低生产成本有重要意义。本文利用基因删除技术删除了地衣芽孢杆菌CBBD302菌株α-淀粉酶的编码基因(amy L)获得突变株D402。将表达解淀粉芽孢杆菌中温α-淀粉酶基因Ba A的重组质粒p HY-WZX-Ba A转化D402,获得表达中温α-淀粉酶的重组地衣芽孢杆菌D402/p HY-WZX-Ba A。摇瓶发酵实验显示,重组菌最适发酵温度为42℃,比原生产菌株提高8℃,最高产酶水平达到301 U/m L。30 L发酵罐发酵试验,78 h达到最高酶活531 U/m L。重组酶的最适作用温度为60℃,最适作用p H 6.5,在90℃保温20 min可以完全失活,保持了中温α-淀粉酶既能在淀粉糊化温度下保持稳定又便于灭酶的优良性能。     

热稳定β－淀粉酶高产菌株选育及发酵条件研究

从土壤中分离得到一株高温放线菌V4菌株(Thermoactinomyces sp．v4),经测定能产生热稳定β-淀粉酶。V4菌株经过热诱变获得一株具高活力β-淀粉酶的变异株A61产酶活力从400u／ml提高到1000u／ml。A61菌株产生的β-淀粉酶最适反应温度为60℃,酶的热稳定性良好,50℃保温4小时不失活,55℃保温2小时仍具有最初活力的96%。     

极端嗜热α-淀粉酶ApkA的高温活性和热稳定性的优化研究

旨在获得高温活性和热稳定性提高的α-淀粉酶。通过向α-淀粉酶Apk A中引入目前已知的最稳定的α-淀粉酶PFA的Zn~(2+)结合位点,获得Zn~(2+)结合位点突变体ApkAds K152H/A166C。酶学性质分析表明,ApkAds K152H/A166C的高温活性和热稳定性明显提高,最适反应温度由90℃提高至100℃,对应的酶比活力为5 201.08 U/mg。ApkAds K152H/A166C于90℃的半衰期由5 h延长至10 h,于100℃的半衰期由7.5 min延长至80 min。重组α-淀粉酶中Zn~(2+)含量测定结果显示ApkAds K152H/A166C结合了一个Zn~(2+)。结果表明,向ApkA中引入Zn~(2+)结合位点有利于提高其高温活性和热稳定性。     

α-乙酰乳酸脱羧酶产生菌的微波诱变

为获得α-乙酰乳酸脱羧酶的高产突变株,以产α-ALDC的枯草芽孢杆菌3226—5为出发菌株进行了诱变处理。经过微波（小火）物理诱变得到3株高产正突变株W181、W184、W195,经过多次传代实验,表明W181、W195是稳定的突变株。突变株W195的α-ALDC相对酶活（OD522）由出发菌株的0．35提高到0．617,提高了76％,突变株W181提高了66．9％。     

产生二羧酸的耐高温酵母菌的研究

野生株热带假丝酵母(Candida tropicalis)1230能在40℃生长,而其产二羧酸的突变株U3-21则不能在这样高的温度下生长和产酸。用高温(40℃)直接处理的方法从突变株U3-21．获得能在该温度下产酸的耐高温株,其机率为亿分之三。这些菌株在高温下的产酸能力绝大多数相近,经筛选获得在40℃产酸为3％以上的耐高温株MHT39-90该菌株经室温转接保存三年,高温产酸性能稳定。     

一株嗜热地衣芽孢杆菌及其产高温淀粉酶的初步研究

从云南腾冲热海热泉中分离到23株产高温淀粉酶的菌株,选取酶活最高的一株菌株进行生长特征、16S rRNA基因测序及系统进化分析表明,该菌株为嗜热的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),并命名为B.1icheniformis Tamy6。该菌株生长范围为37～70℃,最适生长温度为55℃。对该菌所产高温淀粉酶的性质研究表明:该酶在70℃具有最高催化效率,在98℃保温30min,仍有45%的活力,其最适反应pH为5.0。通过Native-PAGE酶谱分析表明菌株Tamy6的粗酶液中含有一种类型的淀粉酶。通过TLC分析水解淀粉产物表明,其产物主要为葡萄糖、麦芽糖及3～5个葡萄糖基的寡糖,说明菌株Tamy6所产淀粉酶为高温α-淀粉酶。     

地衣芽抱杆菌A.4041耐高温α-淀粉酶的研究

地衣芽抱杆菌A.4041是一株产生耐高温α-淀粉酶的突变株。本文研究了A.4041发酵培养基的成份,发现用天然碳源原料产酶优于葡萄塘、乳糖和淀粉。葡萄糖对发酵产酶有一定程度的抑制作用。此外还发现A.4041所产生的耐高温α-淀粉酶的热稳定性与Ca²⁺浓度有关,高浓度氯化钠与淀粉能促进该酶的耐热性。     

枯草杆菌(Bacillus subtilis)蛋白酶突变株蛋白酶和α-淀粉酶合成的关系

用同步辐射、离子注入和紫外辐射对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)183l菌株辐射诱变后,筛选到四个稳定的蛋白酶突变株。研究了B．subtilis 183l亲株及其蛋白酶突变株的蛋白海和α-淀粉酶合成情况,分析了蛋白酶和α-淀粉酶的合成关系。结果表明,B． subtilis 183l亲株及其突变株在以豆饼粉、玉米粉、麸皮等组成的发酵培养基中,37℃,120r／min培养条件下,各菌株最高α-淀粉酶活力相差不大;中性蛋白酶与α-淀粉酶的合成可能具有相互促进的作用。     

斜卧青霉A10产纤维素酶的酶学性质研究

以斜卧青霉（Penieillium decumbens）A10为出发菌株,经450Gy ^60Coγ-射线诱变处理,选育出一株具有较高纤维素酶活力且传代稳定的正突变株A50,发酵60h后,其CMC酶活和滤纸酶活分别为27．28IU／mL和1．98IU／mL,较出发菌株A10分别提高了33．2％和45．59％。对突变株A50的产酶组分进行研究,通过SDS—PAGE电泳分析,从蛋白质水平上证明突变株A50确实是A10在遗传物质上发生改变的菌株,其CMC酶活最适作用pH值为4．0,最适作用温度为60℃;而滤纸酶活的最适作用pH值为5．2,最适作用温度45℃,二者在一定范围内具有较高的稳定性。     

常压室温等离子体快速诱变绿色糖单孢菌筛选 木聚糖酶高产菌株及其酶学性质研究

[目的]利用常压室温等离子体快速诱变绿色糖单孢菌,筛选耐热耐碱木聚糖酶高产菌株,并对其进行酶学性质分析,确保其适用于生物制浆漂白工艺.[方法]采用刚果红平板水解圈法结合摇瓶发酵胞外酶测定法进行菌株筛选,并通过DNS木聚糖酶活性测定等方法对来源于不同突变株的木聚糖酶进行酶学性质分析对比.[结果]筛选出遗传稳定性良好的两株木聚糖酶高产菌株AT24和AT22-2,以麦草浆为诱导底物的粗酶液中,突变株AT24及AT22-2所产的木聚糖酶活性分别为512.74、552.70U/mL,分别为原始菌株S.v的16和17倍的.来源于突变株AT22-2的木聚糖酶的最适反应pH为9.5,最适反应温度为90℃,在50℃-90℃温度范围内具有良好的热稳定性,在100℃条件下处理30 min剩余酶活仍为68％;突变株AT24所产木聚糖酶的最适反应温度为60℃,最适pH为10.0,在60℃-80℃的高温环境下,突变株AT24所产的木聚糖酶具有良好的热稳定性.[结论]突变株AT22-2所产具有耐碱耐高温性质的木聚糖酶,在应用领域尤其在纸浆造纸行业具有较大的潜在应用价值.     

产α-淀粉酶菌株的分离、鉴定及酶学性质研究

目的:筛选高产α-淀粉酶菌株,为工业生产α-淀粉酶提供储备菌株。方法:利用碘液显色法和摇瓶发酵法,从土壤中筛选产α-淀粉酶菌株;通过菌落形态、菌体特征观察和16S rDNA序列比对对菌种进行鉴定;发酵粗酶液经硫酸铵沉淀、透析脱盐后,对其酶学性质进行初步研究。结果:从土壤中筛选到一株高产α-淀粉酶菌株,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis XL-15。该菌株所产α-淀粉酶的最适反应温度为50℃,最适作用pH为6.5;Ca2 和Mn2 对酶有激活作用,而Cu2 、Zn2 和EDTA对酶有抑制作用;酶的动力学研究测出米氏常数Km值为1.726mg/mL。结论:该菌株是产α-淀粉酶的较好材料,且具有一定的应用前景。     

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。     

热稳定β—淀粉酶高产菌株选育及发酵条件研究

从土壤中分离得到一株高温放线菌V_4菌株(Thermoactinomyces sp.V_4),经测定能产生热稳定β-淀粉酶。V_4菌株经过热诱变获得一株具高活力β-淀粉酶的变异株A_(61),产酶活力从400u/ml提高到1000u/ml。A_(61)菌株产生的β-淀粉酶最适反应温度为60℃,酶的热稳定性良好,50℃保温4小时不失活,55℃保温2小时仍具有最初活力的96％。     

高温α-淀粉酶基因突变体在大肠杆菌、毕赤酵母中的表达

对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)高温α-淀粉酶(amyE)基因进行改造获得的基因突变体(amyEM),通过PCR扩增,将此基因分别克隆至大肠杆菌表达载体pBV220和毕赤酵母表达载体pPIC9K上,并分别转化大肠杆菌DH5α和毕赤酵母GS115感受态细胞,获得重组大肠杆菌和重组毕赤酵母。通过表达产物的酶活性检测和SDS-PAGE分析,证明突变α-淀粉酶(AmyEM)在大肠杆菌、毕赤酵母中获得有效表达。对重组大肠杆菌产生的α-淀粉酶的粗酶性质分析表明,此酶分子量约为55kDa。其最适反应温度为80℃~90℃,与野生型基因相比,其最适pH均为6.0,但不同的是突变体在pH 5.0~5.5时表现出较高的酶活力;在毕赤酵母细胞的表达产物可分泌至胞外。由于酵母可对蛋白进行糖基化,酶分子量增加到60kDa,最适pH也改变为5.5。此高温α-淀粉酶突变体所具有的在微酸性环境具有较高酶活力的性质,具有重要的潜在工业应用价值。     

柠檬酸发酵高温生产菌株选育

以黑曲霉(Aspergillus niger)H-142为出发菌株,通过r-射线、硫酸二乙酯及高温热处理单独或复合诱变,并采用高温、高酸及高渗培养条件定向筛选,从600多株突变株中筛选出一支耐高温柠檬酸高产菌株HQL-601。其发酵温度为40-41℃,周期60—64小时,20％山芋粉摇瓶产酸13％。发酵液的高压液相色谱分析结果表明,其产酸组成明显优于现生产菌株。     

应用营养缺陷型回复突变的方法筛选枯草杆菌(Bacillus subtilis)α-淀粉酶的高产菌株

用甲基磺酸乙脂(EMS)处理枯草杆菌(Bacillus Subtilis)BF-7658的孢子,从中分离到氨基酸、维生素和嘌呤、嘧啶的单项和多重营养缺陷型共47株。营养缺陷菌株和原养型的出发菌株比较,除MA-46突变株的α-淀粉酶活力稍高于出发菌株外,其余均有不同程度的下降。α-淀粉酶活力降至原水平1/6—1/9左右的维生素或嘌呤嘧啶缺陷型VPP-36,VPP-37,酶活力完全丧失的脂肪族氨基酸缺陷型NA-27等,经EMS诱发回复突变后,从回复体中分离到α-淀粉酶高产菌株十余株,最高增产幅度比原始菌株达15％以上。     

一株产α-高温淀粉酶的地衣芽孢杆菌的分离和筛选

从西藏当雄温泉附近的土壤中用锥虫蓝平板,55℃培养,筛选到一株分泌高温淀粉酶的菌株,经生理生化初步鉴定后,克隆16s rDNA基因测序,提交GenBank比对后,鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheninformis),命名为B.licheninformis LT.通过对B.licheninformis LT的生长条件和产酶条件的研究表明:该菌高温特性良好,最高可以在65℃生长,产酶最适温度50℃;可以在pH 3.O～pH 11.0的LB培养基中生长,最佳产酶pH 10.0,LB培养基加入淀粉诱导,发酵液酶活可达80 U.对该菌所产α-高温淀粉酶的性质研究表明:酶的最适反应温度为95℃,100℃处理60 min发酵液酶活力没有明显下降,最适酶作用pH 10.0,添加1g/L的钙离子具有激活作用.     

耐酸耐热α-淀粉酶高产菌株选育的初步研究

目的：从长期高温堆放的富含淀粉质的土壤里筛选高产α-淀粉酶的菌株并对及产酶条件和酶学性质进行研究。方法：采用平板筛选法获得目的菌株,用观察形态和基因组16S基因序列分析相结合的方法进行鉴定,通过单因素和正交实验确定最适产酶条件,并提取粗酶液研究酶反应条件。结果：得到高产α-淀粉酶的菌株Bacillussp.I15,最适产酶条件为：初始pH6.0,40℃培养时间36h。该酶最适反应温度为70℃,且具强耐热性,100℃下相对酶活性仍保持在78%以上;热稳定性高,且无Ca^2＋依赖性,100℃温育1h,酶活仍能保持66%;最适反应pH为7.0,且具有广谱耐酸性,在pH3.0～7.0之间相对酶活性均能保持在到67%以上。结论：Bacillussp.I15可高产耐热耐酸α-淀粉酶,具有良好的应用前景。