响应面法优化链霉菌S10A09发酵产纤维素酶条件

在筛选纤维素酶活菌株时,发现一株放线菌链霉菌属S10A09具有较高的纤维素酶活力。为了获得高酶活纤维素酶,将Plackett-Burman(PB)筛选和中心组合设计(CCD)以及响应面分析法相结合,考察影响链霉菌属S10A09发酵生产滤纸酶的发酵条件。Plackett-Burman结果表明,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和(NH_4)_2SO_4是影响S10A09发酵产纤维素酶活高低的主要因素。CCD实验优化后产酶最优发酵培养基(g/L)为CMC-Na 2.57、(NH_4)_2SO_411.31、KH_2PO_4 0.2、MgSO_41、FeSO_40.01。优化后,滤纸酶活(FPA)达到125.96 U/mL,接近优化前的3倍。     

2株瘤胃纤维降解细菌的分离鉴定

从日粮精粗比为3:7的小尾寒羊×蒙古羊杂交一代绵羊的瘤胃内容物中分离到2株严格厌氧细菌,一株球菌WQ-1,1株弧菌WH-2,二者对滤纸有很好的降解能力。通过酶活力试验测得WQ-1的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为0.66,7.0 U/mL和15.3 U/mL;WH-2的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为0.52,6.9 U/mL和17.2 U/mL。经形态学、生理生化反应、生态特性和遗传型的鉴定,WQ-1归类为瘤胃球菌属(Ruminococcus)的黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)。WH-2归类为丁酸弧菌属(Butyrivibrio)的溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)。     

一株产纤维素酶嗜盐真菌的分离、鉴定及发酵条件优化

纤维素酶是生物燃料产业的关键酶系。本文通过刚果红染色法从腌制一年的诺邓火腿上分离到一株具有纤维素酶活性的嗜盐真菌YFCC2018SY。以形态学结合分子系统学手段对其进行鉴定,用胞外酶活测定法探索其产酶规律,并通过响应面法优化其产酶条件。结果表明该菌株属于球孢枝孢菌,且能分泌滤纸酶、内切酶和β‐葡萄糖苷酶3种嗜盐纤维素酶。响应面分析得到最优发酵条件为:NaCl含量88.58g/L、装瓶量51.21mL、起始pH 7.72。通过优化,纤维素酶活力由113.3U/mL提高到302.8U/mL,提高了167%。上述结果可以为嗜盐纤维素酶开发利用提供参考。     

棉秸秆降解高温菌株的筛选及产酶分析

从新疆地区分离具有降解棉秸秆纤维素功能的菌株,得到4株耐高温真菌(50°C)。纤维素酶学性质分析表明,该4株菌的纤维素酶具有良好的耐酸性(最适pH为4.5)和耐高温性(最高达60°C)。以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、微结晶纤维素、棉花、滤纸、淀粉、果胶为底物测定酶活力,滤纸酶活力(FPA)最高达2.63 U/mL、淀粉酶活力最高达6.17 U/mL、果胶酶活力最高达5.86 U/mL。4株真菌酶学特性分析表明,该系列菌株在秸秆生物质利用方面有很大的应用潜力。     

纤维基质对液体培养灵芝产纤维素酶的影响

本研究通过在培养基中添加滤纸、羧甲基纤维素(CMC)、蔗渣和玉米芯等纤维素类基质,观察纤维素基质对液体培养条件下灵芝产纤维素酶和半纤维素酶的影响.结果表明,这些纤维素基质能促进纤维素酶活力的增加,促进作用效果各异,当滤纸的添加量达到1 g/L时,滤纸酶活(FP酶活)达到空白对照的9.04倍,当蔗渣添加量为1 g/L时,灵芝β-1,4-葡聚糖酶酶活(Cx酶活)、FP酶活、半纤维素酶活分别比空白对照样增加了12%、534%、117.3%.     

一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及酶学特性研究

从采集的含腐烂树叶的土壤中,筛选到1株产纤维素酶能力较高的菌株JJ-3,经16S r RNA基因序列分析,鉴定该菌株为产酸克雷伯氏杆菌(Klebsiella oxytoca)。产酶条件及酶学特性研究表明:以滤纸为碳源、蛋白胨为氮源、初始p H为8.0的培养基中发酵3 d更利于纤维素酶的合成;菌株发酵液在中性和碱性条件下均有较高的滤纸酶活力,分别可达118.7 U/m L(p H7.0),167.8 U/m L(p H8.0)和120 U/m L(p H9.0);所产纤维素酶的最适酶反应p H为7.0,最适酶反应温度为40℃,对温度比较敏感,在p H7.0-8.0的范围内具有较好的稳定性,能满足中性和碱性纤维素酶的要求。     

Identification and optimal degradation conditions for cellulase-degrading enzyme of a methanol-utilizing and cellulase-producing bacterium

采用刚果红染色法,从废弃矿山周边土壤中筛选出一株产纤维素酶的甲醇利用细菌,命名为xt - 04.形态特征、生理试验及16S rDNA序列和gyrB序列分析表明,该菌株属于Bacillus methylotrophicus.为提高该菌所产纤维素酶的降解能力,首先通过单因子实验考察了底物CMC -Na浓度、反应温度及缓冲液pH值对纤维素酶活力的影响;然后采用响应面分析法对影响纤维素酶活力的3个单因子进行了优化.结果表明,单因素实验得出的适宜反应温度、缓冲液pH和底物浓度分别为70℃、5.0和2％ (20 mg/mL);响应面法得出的最高酶活力条件:反应温度、pH和底物浓度分别为66.1℃、4.81和19.01mg/mL.在最优条件下,酶活力达到17.85 U/mL,比优化前的酶活力12.84 U/mL提高了39.01％.因此,鉴于这种纤维素酶能耐受较高温度和酸性条件,该菌株所产纤维素酶可能在工业中具有良好的应用前景.     

纤维素降解菌Aspergillus sp. YN1的产酶条件及酶学特性

从牛羊粪堆肥中筛选出一株纤维素降解菌Aspergillus sp.YN1,主要研究了液体发酵培养基中碳源、氮源、培养温度、起始pH、通气量以及接种菌龄对菌株YN1的羧甲基纤维素酶活(CMC酶活)及滤纸酶活的影响。研究结果表明,在优化条件下,该菌的CMC酶活、滤纸酶活在培养第3天分别达到0.53U/mL和0.15U/mL。在酶学特性研究中,菌株YN1的CMC酶的最适反应温度为70°C,最适反应pH4.0(酶促反应为30min)。用不同温度处理1h或不同pH处理2h,YN1的CMC酶在30°C?50°C或pH3.0?4.0之间仍可保持80%以上的酶活性,对热及酸表现出较高的稳定性。     

蠼螋肠道中碱性内切葡聚糖酶基因的克隆表达及功能分析

【目的】从蠼螋肠道细菌菌株Q5中获得一个新型耐碱纤维素酶基因,通过异源表达、酶学性质及功能分析,旨在为以后进一步研究开发高温碱性纤维素酶提供一些理论参考。【方法】采用刚果红平板初筛法,从河南南阳宝天曼国家级自然保护区落叶堆下的昆虫蠼螋肠道中,获得具有分泌较高活性碱性纤维素酶的细菌菌株。基于该菌株的形态学、生理学及16S rRNA序列特征等对高活性菌株进行分类鉴定。并通过设计简并引物,从高活性菌株中克隆出该菌株的纤维素酶基因,并进行序列分析,并导入大肠杆菌BL21中表达。【结果】获得1株具有分泌较高活性碱性内切葡聚糖酶的细菌菌株Q5,经鉴定为甲基营养型芽孢杆菌,进一步从Q5菌株中成功克隆出该菌株的一个全长1500 bp的内切葡聚糖酶基因(GenBank KR067575),在NCBI比对后发现该基因的氨基酸序列与芽孢杆菌菌株LM 4-2的耐碱性β-1,4-内切葡聚糖酶基因(AKE23721.1)有98%的同源性。重组菌经优化培养,细胞破碎后上清液中的酶活力可达3.46 U/mL,是出发菌株Q5(2.05 U/mL)的1.69倍。经正交实验优化后的酶活力为4.99 U/mL。酶学性质研究表明:该酶的最适反应温度与pH值分别为50°C与pH 8.5,在pH 8.0和9.0保温48 h,其酶活力仍然维持到最高酶活的82%和81%;该酶在50°C以下较稳定,60°C以上酶活迅速降低。10 mmol/L的Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶的活性有明显促进作用,重组酶Ega5的K_m和V_(max)分别是2.217 mol/mL和9.606μmol/(min·L)。该重组酶对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌具有显著抑制作用。【结论】本文首次从蠼螋肠道中筛选到了一株产碱性内切葡聚糖酶的细菌菌株并从中克隆出了一个碱性纤维素酶基因,为该酶在碱性条件的应用奠定了理论基础。     

工业纤维素诱导里氏木霉RUT C-30产葡聚糖酶的条件

为了研究工业纤维素诱导里氏木霉RUT C-30产葡聚糖酶的最佳条件,根据单因素实验结果,以工业纤维素、(NH4)2SO4和生物素为实验因素,滤纸酶活为响应值,进行中心组合设计,建立一个二次多项式数学模型,进行响应面优化,寻找最优产酶结果.经过优化,选出工业纤维素、(NH4)2SO4和生物素的添加量分别为39.485 g/L、6.232 g/L和249.872 μg/L,最高的滤纸比酶活为6.298 U/mL,实验验证,滤纸比酶活为6.118 U/mL,与预测值相差了2.86%.     

纤维素降解真菌A25-2的分离、鉴定及其产纤维素酶的酶学特性

本研究以Avicel-刚果红选择培养基为初筛培养基,从云南哀牢山国家级自然保护区和广西猫儿山国家级自然保护区的土壤样品中分离筛选得到4200株真菌,从中筛选出透明圈与菌落直径比较大、透明程度较为清晰的12个菌株。通过液体培养发酵,测定其上清液中的羧甲基纤维素酶活力、滤纸酶活力和Avicel酶活力,最终筛选出一株产该三种酶且其活力均最高的真菌菌株A25-2。通过对菌株A25-2形态学观察和其内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列同源性比对分析,将菌株A25-2鉴定为哈茨木霉(Hypocrea lixii)。酶活测定结果表明菌株A25-2产纤维素酶的酶活力较高,在最适作用pH4.5和最适作用温度55℃下,其羧甲基纤维素酶活力为2.26IU/mL,滤纸酶活力为0.58IU/mL,Avicel酶活力为0.39IU/mL。薄层层析实验表明A25-2具有完整的纤维素酶系统。因此,真菌A25-2可作为饲料加工等生产和纤维素酶相关研究的备选菌株。     

黑曲霉GD-6纤维素酶液体发酵条件的研究

采用黑曲霉 (Aspergillusniger)GD 6液体发酵生产纤维素酶 ,研究了碳源、氮源、培养基起始 pH值、接种量、摇床转速、通气量对该菌株产纤维素酶活力的影响。结果表明 ,GD 6的最适发酵温度为 2 8～ 3 0℃ ,产酶pH为 5 .5～ 6.0 ,摇床最适转速为 1 5 0r/min ,最佳接种量为 1 0 %。在以 6.0 %稻草粉为碳源、1 %豆饼粉为氮源时产酶活力最高。在最适培养条件下 ,发酵周期为 1 2 0h,发酵液中CMC酶活为 1 88.6U/mL ,FP酶活为 2 7.0U/mL。     

液态发酵条件下拟康宁木霉8985产纤维素酶能力初探

液态发酵条件下,以微晶纤维素为唯一碳源,比较了拟康宁木霉Trichoderma koningiopsis 8985和里氏木霉T.reesei QM9414产纤维素酶的能力。8985发酵12 h开始产生纤维素酶,36 h时酶活达到产酶峰值的50%,此时QM9414尚未诱导产酶。测定8985发酵84 h时上清液中滤纸纤维素酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的酶活分别为1.06、3.62、1.80和6.67 IU/mL,分别是QM9414上述酶活的1.72、1.70、6.35和1.12倍。8985滤纸纤维素酶酶活的最适反应条件为pH 4.5,反应温度50℃,在Fe³⁺(≤4 mmol/L)和Cu²⁺(0–10 mmol/L)存在条件下酶活稳定。     

烟曲霉A-16产纤维素酶工艺优化及酶学特性北大核心CSCD

分离筛选高效降解稻草的菌株,研究菌株产纤维素酶工艺条件及酶学性质。采用刚果红染色法从腐败木质下的土壤中分离筛选到一株产纤维素酶菌株,结合菌株的形态特征和18S rDNA序列同源性比较进行鉴定;通过单因素试验和响应面分析法确定菌株最适产酶条件,并对纤维素酶的稳定性进行研究。分离纯化得到的菌株命名为烟曲霉(Aspergillus fumigatus A-16);响应面实验结果表明,最优产纤维素酶工艺参数为:稻草粉添加量7 g/100 mL,pH 6.0,温度65℃,发酵时间5 d;在此最优条件下,该菌产生的羧甲基纤维素酶(CMCase)和滤纸酶(FPA)活力分别为2 954.76 U/mL和1 086.37 U/mL;其总活力较优化前提高了26.4%。该纤维素酶的适宜反应温度为70℃,适宜pH 6.0。在80℃热处理90 min条件下酶活力可保持在80%以上,说明该酶热稳定性较好。同时,在pH 5.0-7.0范围内比较稳定,放置1 d后可保持70%以上的酶活力。该研究可为利用富含纤维素的生物质原料开发洁净能源及食品级葡萄糖资源提供了基础支撑。     

纤维素降解菌L-06的筛选、鉴定及其产酶条件的分析

从用于堆肥的水稻秸秆中初筛出一株高效纤维素降解菌L-06, 根据18S rRNA基因序列和菌株形态分析, 初步鉴定该菌为斜卧青霉(Penicillium decumbens)。研究了液体发酵培养基中氮源、碳源、表面活性剂、培养温度、起始pH以及接种量对该菌株各纤维素酶活力的影响。在最适条件下, 该菌的b-葡萄糖苷酶(BGL)、外切纤维素酶(CBH)于培养第3天酶活力分别达到1662 u/mL和2770 u/mL; 内切纤维素酶(EG)、滤纸糖化力(FPase)于培养第4天酶活力分别达到18064 u/mL和4035 u/mL。在产酶优化实验中, 该菌的EG和CBH在pH10的培养条件下分别保持了70%和43%的酶活性; 在50oC培养条件下EG和CBH分别保持了68%和59%的酶活性。表现出了耐热, 耐碱的特性。     

纤维素降解菌L-06的筛选、鉴定及其产酶条件的分析

从用于堆肥的水稻秸秆中初筛出一株高效纤维素降解菌L-06, 根据18S rRNA基因序列和菌株形态分析, 初步鉴定该菌为斜卧青霉(Penicillium decumbens)。研究了液体发酵培养基中氮源、碳源、表面活性剂、培养温度、起始pH以及接种量对该菌株各纤维素酶活力的影响。在最适条件下, 该菌的b-葡萄糖苷酶(BGL)、外切纤维素酶(CBH)于培养第3天酶活力分别达到1662 u/mL和2770 u/mL; 内切纤维素酶(EG)、滤纸糖化力(FPase)于培养第4天酶活力分别达到18064 u/mL和4035 u/mL。在产酶优化实验中, 该菌的EG和CBH在pH10的培养条件下分别保持了70%和43%的酶活性; 在50oC培养条件下EG和CBH分别保持了68%和59%的酶活性。表现出了耐热, 耐碱的特性。     

利用黑曲霉固态发酵啤酒糟生产饲料复合酶的研究

以啤酒糟为主要基质,利用黑曲霉固态发酵生产酸性蛋白酶、木聚糖酶和纤维素酶等多种饲料复合酶,研究了黑曲霉固态发酵培养基组成对复合酶酶活的影响,确定最优培养基配方为:啤酒糟75%,麸皮25%,硫酸铵1%,KH_2PO_4 0.2%,MnSO_4 0.1%、ZnSO_4 0.2%,料水比1:2。在适宜的发酵条件下,经30℃发酵5 d,烘干后得到的复合酶制剂中,具有多种酶活性(以干基计)。其中酸性蛋白酶活力3 800 U/g,木聚糖酶活力12 00 U/g和纤维素酶活力18 U/g。     

一株产纤维素酶细菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

目的：筛选1株产纤维素酶的细菌。方法：通过对从腐烂朽木及其附近土壤中得到的样品进行富集培养、分离纯化得到16株纤维素分解菌,经刚果红染色鉴定和液体发酵培养后对其进行了菌种初步鉴定及产酶条件的初步优化。结果：获得1株纤维素酶分泌量较高的细菌LT3。结论：LT3为革兰氏阳性菌,菌体成杆状,经发酵优化培养后,较适产酶条件为甘蔗渣20g/L,pH7.0、30℃培养120h,CMC酶活为71.17U/mL,滤纸酶活为33.37U/mL。通过克隆其16S rDNA序列,对其进行系统进化分析,鉴定为蜡状芽孢杆菌。     

一株产纤维素酶真菌的筛选、鉴定及酶学性质初步研究

经过初筛和复筛从土样中分离出1株高产纤维素酶真菌SNB9,经形态学和ITS序列分析。鉴定为黑曲霉（Aspergu Uusniger）。生长条件的测定显示该菌生长范围偏酸。发酵后纤维素酶的最适作用pH在4．0—5．0,最适作用温度在45—55℃。滤纸酶活为9．29U／mL,C,酶活为23．69U／mL,CMCase酶活为38．23U／mL,β-葡萄糖苷酶活为65．52U／mL。发酵液中除了纤维素酶,还发现有辅助酶,包括木聚糖酶、淀粉酶、果胶酶、蛋白酶。     

核茎点霉发酵产纤维素酶的培养基优化

利用响应面分析法对核茎点霉(Phoma putaminum)LYYZ90-19的发酵产酶培养基进行优化。在单因素试验基础之上,通过Box-Behnken试验设计原理,以酶活力值为响应值进行响应面分析,借助Minitab软件对回归模型进行分析,得到优化后的培养基条件:麸皮4.27 g/L,蛋白胨0.79 g/L,K2HPO40.59 g/L。在优化条件下发酵液比酶活13.47 U/mL,而优化前该菌比酶活为7.73 U/mL,比酶活提高了约74.1%。