产褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

为进一步探索高产褐藻胶裂解酶菌株,促进其工业化应用,以褐藻酸钠为唯一碳源筛选培养基,从鲍鱼内脏中筛选出一株高产褐藻胶裂解酶菌株B4,通过形态学观察和系统发育分析,鉴定为弧菌属细菌Vibrio sp.B4。通过单因素实验对B4菌株的发酵条件和发酵培养基进行优化,获得发酵培养基的最适碳源为褐藻酸钠10g/L,最适氮源为(NH4)2SO410g/L,最适发酵条件为温度30℃,接种量1%,培养基初始pH 6.0。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman(PB)筛选出3个影响产酶活力的显著因素:(NH4)2SO4浓度、pH、接种量。通过响应面进一步分析优化,得到最佳的发酵培养基为褐藻酸钠10g/L,(NH_4)_2SO_4 10.91g/L,NaCl 10g/L,KH_2PO_4 1g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl_2 0.2g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02g/L,最佳发酵条件为温度30℃,接种量1.1%,起始pH 6.07。在最佳培养条件下,褐藻胶裂解酶活力可达19.09U/mL,比基础培养条件下提高了3.67倍。该菌经过产酶发酵条件的优化,酶活力得到较大幅度的提高,且其发酵产酶时间短,可为褐藻胶裂解酶的进一步研究应用提供参考。     

产纤维素酶芽孢杆菌DS1309的分离鉴定及产酶条件研究

通过唯一碳源法从来源于长白山森林的土壤中筛选到多株具有纤维素降解活力的细菌,选取其中的1株芽孢杆菌DS1309进行了鉴定及发酵条件的初步优化,结果显示该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。发酵产酶的最适条件为培养温度30℃,培养基初始p H6.0,最适碳源为葡萄糖,最适碳源为酵母粉。菌株在最适条件下培养48h达到产酶高峰,酶活力可达到1.82 IU/m L。     

产纤溶酶菌株的发酵条件优化

筛选了1株产纤溶酶能力较强的芽孢杆菌,对其液体发酵条件进行了优化,结果表明菌株产酶最佳的各组分质量浓度为木糖20 g/L,大豆蛋白胨30 g/L,Na2HPO41 g/L,MgSO41 g/L,CaCl20.1 g/L,吐温40为2 g/L.种龄16 h,接种量3%,发酵周期3 d,起始pH为7.0,摇床转速200 r/min,发酵温度37℃,在此条件下发酵液纤溶酶活性(相当尿激酶活力单位)高达862.2 U/mL.     

褐藻胶裂解酶发酵工艺优化及其中试放大

对产微球茎菌（Microbulbifer sp.）ALW1发酵产褐藻胶裂解酶5 L罐发酵工艺进行优化,建立褐藻胶裂解酶的高产发酵工艺。结果表明:海藻酸钠质量浓度为1 g/L时效果最好,浓度减半或加倍都会使酶活力下降;25 ℃比20 ℃更利于产酶;pH值控制在7.5时比自然条件下发酵产酶高峰提前,产酶量变化不大;在此基础上,对罐上工艺进行中试放大,20 L发酵罐酶活力最高为57.0 U/mL,200 L罐酶活力最高为43.5 U/mL,500 L罐酶活力最高为38.3 U/mL,分别是小试水平的39.6%、30.2%、26.5%。     

重组褐藻胶裂解酶酶解工艺的优化及产物分析

为探索假交替单胞菌（Pseudomonas syringae）重组褐藻胶裂解酶降解褐藻胶的动态过程变化,采用DNS法和苯酚－硫酸法分别测定体系还原糖和总糖,根据二者比例,得出酶解产物随时间变化的平均聚合度,从而研究各因素对褐藻胶降解过程的影响,确定褐藻胶酶解工艺条件。结果表明,重组褐藻胶裂解酶降解褐藻胶的适宜工艺条件为:水解温度25 ℃,pH 7.5,初始底物质量浓度7 g/L,加酶量0.48 U,静置条件下酶解反应210 min。在此工艺条件下,产生的还原糖的质量浓度达0.878 g/L,平均聚合度为3。酶解终产物的质谱鉴定结果显示为单糖、二糖和四糖。     

高产磷脂酶D的蜡样芽孢杆菌诱变筛选及发酵条件优化

蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)是一种天然的磷脂酶D(PLD)生产菌株,为了提高PLD产量,以野生型蜡样芽孢杆菌(B.cereus CICC 20551)为出发菌,使用紫外线和硫酸二乙酯对其进行复合诱变,通过建立的PLD活性高效筛选方法,从大量突变样本中筛选得到一株高产PLD的蜡样芽孢杆菌S6-UD46。将该菌株摇瓶发酵48 h,产酶量达到0.52 U/mL,相比原始菌株(0.32 U/mL)提高了62.5%。对诱导产酶条件与培养基成分进行了优化,确定最佳发酵条件为：以20 g/L牛肉膏为氮源,10 g/L蔗糖为碳源,在600 nm波长下的光密度(OD₆₀₀)达到4左右时加入40 g/L卵磷脂(磷脂酰胆碱含量>90%)对突变菌株S6-UD46进行诱导产酶,在37℃、200 r/min下培养48 h, PLD酶活性可达3.22 U/mL,是优化前的6.19倍。     

可降解蓖麻饼粕的蛋白酶产生菌筛选及产酶条件优化

利用酪素平板透明圈法初筛和测蛋白酶活力复筛,从分离自蓖麻饼粕和实验室保存的菌株中筛选出1株高产蛋白酶菌株P3-2,对其产酶条件进行了研究。结果表明,最适碳源为麦芽糖,最适氮源为蓖麻饼粕,Na+对产酶具有促进作用,培养基初始p H值为7.5时出现产酶高峰,最适接种量为4%,培养到36 h和84 h时有两个产酶高峰。经正交试验优化,得到较佳产酶培养基组成:2.0%麦芽糖、1.0%蓖麻饼粕及1.0%Na Cl。     

高产胞外蛋白酶毛霉的筛选及酶学性质研究

通过平板初筛和发酵复筛从保藏的16种毛霉菌株中筛选出了四株高产胞外蛋白酶毛霉菌株,分别为3.4906、3.4909、3.4943和3.5009。筛选过程中发现平板筛选法用于毛霉筛选不易观察,需改进方法,发酵法仍是最直接有效筛选的方法。对四株毛霉所产蛋白酶酶学特性研究发现,在温度耐受性方面,3.4943和3.4906的蛋白酶耐温性强;在反应温度方面,3.4906和3.5009的最适反应温度较低,3.4943和3.4909的最适反应温度较高;在反应p H方面,4种毛霉所产蛋白酶的最适p H在6.0~8.0范围;在受Na Cl浓度影响方面,3.4943的酶活力受Nacl浓度影响较大,3.4909的酶活力受Na Cl浓度影响最小。各菌株的酶学特性存在差异,根据发酵食品的工艺特性选择适宜的菌株。     

交替假单胞菌BYS-2产褐藻胶裂解酶条件研究

以褐藻酸钠作为褐藻胶裂解酶产生菌初筛培养基唯一碳源,从鲍鱼养殖水样中分离获得一株产褐藻胶裂解酶的微生物,形态学和分子生物学16S rDNA鉴定结果显示,该菌株为交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp.BYS-2.对该菌株进行产酶条件研究,获得最适产酶配方为:褐藻酸钠1 g·L~(-1),葡萄糖0.5 g·L~(-1),酵母膏10g·L~(-1),黄豆饼粉3 g·L~(-1),(NH_4)_2HPO_4 3 g·L~(-1),初始培养基pH8.0;最佳产酶条件为:接种量2%(体积分数),装液量50 m L/250 m L,发酵温度20℃,摇床转速200 r·min~(-1),在此条件下发酵24 h酶活力可达5.29 U·m L~(-1),比优化前(1.57 U·m L~(-1))提高2.37倍.     

新疆罗布泊周边胀果甘草内生芽孢杆菌BLG-542产碱性纤维素酶最佳条件的研究

文章以罗布泊胀果甘草中分离出的78个菌株中初步筛选出7株产碱性纤维素酶的菌株为研究对象,进行产碱性纤维素酶最佳优化条件的研究.碱性的胀果甘草内生芽孢杆菌菌株接种于CMC-Na为碳源,复合蛋白胨为氮源的培养基中,分析研究菌株产碱性纤维素酶的最佳条件优化.通过从78株本实验室于2006年保藏的罗布泊胀果甘草内生菌中筛选出能产生胞外碱性纤维素酶的7株菌,其中酶活力最高的菌株为BLG-542.本研究主要以酶活力最高的菌株BLG-542为出发菌株进行研究.经过对产酶条件优化,获得了胀果甘草内生菌产碱性纤维素酶最佳配方培养基:D-木糖10g/L,复合蛋白胨10g/L,可溶性淀粉10g/L,酵母粉5g/L,K2 HPO4 1g/L,MgSO4 0.2g/L,NaCl 20g/L,Na2CO3 10g/L;实验产酶最佳接种量为6％,最佳培养温度为37℃,最佳培养时间为48h,产酶最佳PH为9.0;菌种生长最佳PH为7.6,经过优化产酶条件纤维素酶活力从优化前的3.8U/mL提高到6.26 U/mL,是优化之前的1.8倍;该研究表明特殊生态环境的植物内生菌与次生代谢产物、活性物质、酶类有密切的关系,环境除对内生菌酶的产生极其活性影响外,还影响着内生菌的次生代谢.该地区植物内生菌均有潜在的应用价值.     

凝胶法固定乙酰胆碱酯酶的研究

以海藻酸钠为载体包埋固定乙酰胆碱酯酶(AChE),考察了影响酶固定化的重要因素,获得了最佳固定化条件。实验结果表明,将1U乙酰胆碱酯酶,2μLφ(戊二醛)为5%的戊二醛,1μL10g/L的牛血清白蛋白(BSA),与30g/L的海藻酸钠配成300μL的酶溶液,滴入20g/L的氯化钙溶液中,3℃下固定8h,制备的凝胶酶珠机械强度高,活力重现性好。在20g/L的氯化钙溶液中3℃下保存40d,活力基本不变,相对标准偏差为5.53%～6.82%。     

虾类生物保鲜膜的制备技术研究

以凡纳滨对虾为原料,采用茶多酚、海藻酸钠、甘油、硬脂酸等成分为成膜材料,对生物抗菌膜的组分配比和制膜工艺进行研究。结果表明:茶多酚浓度15 g/L、海藻酸钠浓度20 g/L、甘油浓度0.4%、硬脂酸浓度15 g/L的组分配比以及在膜液pH 5.5、存放环境RH<50%的条件下制备的膜具有良好的机械抗菌性能。经过上述条件生产的抗菌膜对凡纳滨对虾及其虾仁具有良好的保鲜效果,虾类保鲜期延长3~4 d,虾仁持水力和感官品质得到不同程度的提高。     

一种新型磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球的制备与性能研究

以海藻酸钠水凝胶为骨架, 结合壳聚糖和磁性Fe₃O₄, 开发出一种新型的磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球(MCSB)制备方法, 并通过正交试验和单因素实验, 探究不同制备条件对复合凝胶球制备效果的影响, 确定最优制备条件: CaCl₂浓度为2.5 g/L, 海藻酸钠浓度为24 g/L, 壳聚糖添加量为5 g/L, 磁流体添加量为4.64 g/L。制备出的凝胶球表面光滑, 大小均匀, 纯黑色, 呈球形, 直径在2 mm左右, 具有顺磁性。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析(TGA)等手段对凝胶球进行表征。结果表明, MCSB的热稳定性良好, 凝胶球表面的活性基团主要有羟基、氨基、羧基等。吸附性能实验表明, 当MCSB用量为20 mg时, 对40 mL 25 mg/LCu²⁺溶液的吸附去除率为78.13%, 表明磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球是一种制备简单、效果良好的新型复合吸附剂。     

海藻酸钠复合载体固定化细胞拆分D,L－泛解酸内酯的研究

研究了海藻酸钠及其与聚丙烯酰胺(PAM)和聚乙烯醇(PVA)的复合载体对镰孢霉菌(Fusarium oxysporum BU-11)细胞的固定，该固定化细胞被用于手性拆分D,L-泛解酸内酯的反应体系。实验表明，海藻酸钠固定化细胞具有较好的扩散性和强度，在水解试验中与游离细胞相比，酶活收率可达到80%以上，而且具有较好的温度和批次反应稳定性，在底物质量浓度为200 g/L的3L搅拌式反应器中6h水解反应20批,水解率可以保持在初始的80%左右。PVA和PAM的加入可增强固定化细胞的强度，前者对酶活影响不大，后者使酶活略有增加。     

扑草净降解酶的固定化及其对受污染土壤的生物强化研究

提取扑草净降解优势菌Pseudomonas FR粗酶液，以藻酸钠作为包埋剂将酶液固定化，比较固定化酶与游离酶对扑草净的作用效果，结果表明，理想条件下，固定化酶的活性相当于游离酶液活性的79％，但温度、pH值等条件的变化对固定化酶的影响很小；对固定化载体进行了优化，确定纤维系为适宜的添加剂，利用固定化酶对受污染土壤进行处理，经六周检测，土壤中扑草净的含量减少85％．     

环氧氯丙烷交联壳聚糖/海藻酸钠吸附铜离子的研究

以壳聚糖、海藻酸钠为原料,环氧氯丙烷为交联剂制备了交联壳聚糖/海藻酸钠吸附剂,并采用红外光谱对其结构进行了表征.考察了吸附时间、pH值、吸附剂用量和交联度等因素对吸附容量的影响,研究了该吸附剂的吸附性能,同时对吸附动力学进行了研究.结果表明:pH值为4.0～6.0、吸附时间为120min、在100mL 50mg/L的Cu2+溶液中吸附剂的投加量为0.10g时,平衡吸附容量达46.4 mg/g;该等温吸附在低浓度时的吸附过程较符合Freundlich模型,在高浓度时较符合Langmuir模型;吸附过程动力学符合拟二级动力学方程,线性相关性良好(r2=0.944 4).     

两种固定化方法的抑藻剂效果研究

采用藻类生长抑制试验的方法比较了相同抑藻剂与不同载体组配后对塔玛亚历山大藻和铜绿微囊藻的抑制效果,以研究固定化抑藻剂对于藻类爆发水体修复技术的可行性.结果显示,对于赤潮藻塔玛亚历山大藻（ATDH01）而言,海藻酸钠固定化绿茶浸提液及绿茶粉均有较高的抑制率;海藻酸钠固定化绿茶浸提液比海藻酸钠固定化绿茶粉的抑藻作用快5~24 h;单纯的海藻酸钠小球对ATDH01也有较好的抑制效果.PVA高分子棉片固定绿茶浸提液对ATDH01的抑制率与海藻酸钠固定化绿茶浸提液接近.对于铜绿微囊藻（FACHB-905）来说,海藻酸钠固定化绿茶抑藻剂（浸提液或粉）对FACHB-905的抑制效果不如ATDH01.总体来看,海藻酸钠或者PVA高分子棉片作为固定剂制备的绿茶抑藻剂均可用于处理ATDH01赤潮,但是对于FACHB-905水华,本研究的抑藻剂及其固定化方式效果均不够理想.     

Shewanella haliotis BP-1海藻酸裂解酶基因的克隆表达

【目的】了解海洋细菌Shewanella haliotis BP-1中海藻酸裂解酶降解海藻酸钠的生物活性。【方法】应用基因克隆和大肠杆菌异源表达技术,过量表达海藻酸裂解酶,将粗酶液通过DEAE Sepharose FF柱分离纯化后检测其酶活性。【结果】从S.haliotis BP-1菌株的基因组DNA中克隆得到一个大小为2 157bp的海藻酸裂解酶基因Alg17S,该基因编码的海藻酸裂解酶Alg17S属于PL17家族的蛋白,大小为79 726Da,其中包括N端26个氨基酸的信号肽,与Saccharophagus degradans 2-40菌株产生的海藻酸裂解酶Alg17C具有高度同源性,相似性为52%。经纯化后获得的重组酶Alg17S和△snAlg17S(N端不含26个氨基酸的信号肽)均具有降解海藻酸钠的活性,但△snAlg17S对海藻酸钠的催化活性比Alg17S高,其酶比活力高达9 635U/mg。【结论】重组海藻酸裂解酶△snAlg17S兼具高表达水平及高酶活性,是进一步研究海藻酸盐糖化和生物燃料生产的潜在的优势酶。     

嗜盐淀粉酶产生菌的筛选鉴定及其酶学性质研究

【目的】筛选分离新的嗜盐淀粉酶产生菌,并对其进行酶学性质研究。【方法】从广西大学奶牛厂的奶牛粪便土壤中分离得到一株能产耐盐淀粉酶的菌株,利用16SrRNA序列对比进行鉴定,经破胞提取胞内总蛋白测定嗜盐淀粉酶酶学性质。【结果】经16SrRNA初步鉴定该菌株为阴沟肠杆菌属(Enterobacter cloacae)。该菌株是非嗜盐菌株,却能产生一种胞内嗜盐淀粉酶。酶学性质研究表明该酶在NaCl终浓度为4mol/L时,酶活力最强,当盐浓度为5.5mol/L时,仍能保持最高酶活的60%;以MOPS-NaCl配制的1%可溶性淀粉溶液为底物时,其最适反应温度为50℃,最适pH值为6.5,pH值在4.5~8.5时均能保持60%以上的相对活力;在35~45℃的温度范围内显示较好的稳定性,相对酶活保持在80%以上,但当温度达到50℃时,酶活力急剧下降;Ca2+浓度对酶活力几乎没有影响;EDTA浓度在10~140mmol/L时酶活力变化不大,大于140mmol/L之后,酶活力逐渐下降。【结论】该菌株是在非嗜盐菌株中发现的具有嗜盐淀粉酶基因的菌株,其嗜盐淀粉酶在高盐环境下具有很高的酶活力。