响应面法优化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶培养基的研究

为获得黑曲霉Aspergillus niger M85菌株较高的β-葡萄糖苷酶酶活,本文采用响应面法对该菌株产β-葡萄糖苷酶关键发酵过程参数进行优化。Plackett - Burman试验结果表明,麸皮和MgSO4?7H2O的浓度对产酶结果影响显著。采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,得到麸皮浓度为17 g/L,MgSO4?7H2O浓度为8 g/L,结合中心组合实验及响应面法分析建立了以β-葡萄糖苷酶酶活力为响应值的二次回归方程模型：Y=-19.1057+0.4526X2+ 3.8260X5-0.02775X2X5- 6.3569×10-3X22-0.2085X52 。对方程求极值点得到优化的发酵过程参数：麸皮浓度为18.345 g/L,MgSO4?7H2O浓度为7.963 g/L。在优化后的发酵条件下培养4天,菌株产β-葡萄糖苷酶活力可达0.2640 U/mL,比优化前提高了61.97%。预测模型可靠性高,可应用于β-葡萄糖苷酶发酵条件的优化。产酶进程结果表明：发酵5天后β-葡萄糖苷酶活力可达到最高值0.3334 U/mL,还原糖浓度仅为0.49g/L。     

产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌分离鉴定及酶学性质研究

对一株产纤维素酶菌株进行分离鉴定,并对其酶学特性进行了初步研究.刚果红染色法筛选产纤维素酶菌株B16,采用形态观察、生理生化指标和16S rDNA确定其菌属来源,分析纤维素酶的最适反应pH值和温度、酸碱和热稳定性、金属离子对酶活性的影响,最后考察纤维素酶系的分布.结果表明:筛选菌株为解淀粉芽孢杆菌,其较适反应温度为30℃,较适pH 8.0,在10~60℃呈高稳定性,在pH 5~8时稳定性较强,Mn2+和Ba2+是该酶的激活因子.除微晶纤维素酶活力(16.39 U/mL)稍弱外,滤纸酶(70.37 U/mL)、β-葡萄糖苷酶(131.55 U/mL)、羧甲基纤维素酶(307.23 U/mL)活力均相对较高.结果表明,该酶在饲料添加剂方面具有应用潜力.     

纤维素酶产生菌——根霉的分离选育与鉴定

6月在兰州榆中县兴隆山次生林区采集潮湿的腐质土壤、枯枝落叶、腐烂的植物种子、果实和朽木等样,用羧甲基纤维素钠培养基初筛,根据水解圈与菌落直径之比大小和水解圈清晰度分离筛选出较多的产纤维素酶菌株,其中有真菌、放线菌和细菌等.进一步通过测纤维素酶活力复筛,最终筛选出滤纸酶活力FPA和羧甲基纤维素酶活力同时都较高的菌株10株。经形态学鉴定10株均为霉菌,其中酶活最高的菌株分别是58-3A,42-2A和50-2B,它们的粗酶液崩解滤纸效果快速明显.58-3A的FPA酶活是497.78 U,CMC酶活是1376.2 U.10株之中菌株50-2B和菌株50-2C的菌落形态与其他菌株区别较大,经形态学鉴定菌株50-2B和50-2C都是根霉属.菌株50-2B的FPA酶活是218.88 U,CMC酶活是1571.4 U,菌株50-2C的FPA酶活是273.78U,CMC酶活是1084.62U.     

里氏木霉产酶菌株的选育研究

采用紫外线和亚硝酸联合诱变技术,得到产纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶的高产的菌株里氏木霉Y07.试验表明,诱变后菌株的木聚糖酶活由325 U/g,提高到28 500 U/g,相对于出发菌株提高了88倍;纤维素酶活由560 U/g,提高到2600 U/g,相对于出发菌株提高了4.6倍;β-葡聚糖酶活由480 U/g,提高到5500 U/g,相对于出发菌株提高了11.5倍.     

兰州榆中县兴隆山纤维素酶产生菌的筛选和鉴定

在兰州榆中县兴隆山次生林区采集潮湿的腐质土壤、枯枝落叶、腐烂的植物种子、果实和朽木等样,用羧甲基纤维素钠培养基初筛,根据水解圈与菌落直径之比大小和水解圈清晰度分离筛选出较多的产纤维素酶菌株,其有真菌、放线菌和细菌等.进一步通过测纤维素酶活力复筛,最终筛选出滤纸酶活力和羧甲基纤维素酶活力同时都较高的菌株10株,其中酶活最高的3株菌株分别是58-3A(FPA:497.78U,CMCase activity:1376.2U),42-2A和50-2B,它们的粗酶液崩解滤纸效果快速明显.经形态学鉴定菌株58-3A是青霉,菌株42-2A是木霉,菌株50-2B是根霉.     

β-葡萄糖苷酶高产菌株筛选

以黑曲霉为出发菌株,经紫外线-氯化锂诱变得13株长势良好的单菌落。通过水解水杨苷产还原糖方法测定这13株菌固态发酵产β-葡萄糖苷酶活力,结果表明,IK-7产酶活最高,可达118.95 U/mL,比原始菌株提高了将近6倍。     

纤维素分解菌——青霉和放线菌的分离选育研究

在平凉县的一蘑菇房里采集了用来种植蘑菇的潮湿木屑粉.用纤维素刚果红鉴别培养基初筛,根据水解圈与菌落直径之比大小和水解圈清晰度分离筛选出较多的产纤维素酶菌株,进一步通过测纤维素酶活力复筛,最终筛选出滤纸酶活力和羧甲基纤维素酶活力同时都较高的菌株2株,分别是27-3F (FPA:199.12U,CMCase activity:1181U)和27-1A(FPA:110.54U,CMCase activity:908.2U).经形态学鉴定菌株27-3F是青霉。菌株27-1A是为放线菌的链霉菌属.     

转录调控因子BglR对东方肉座菌纤维素酶表达的影响

东方肉座菌(Trichoderma orientalis)EU7-22菌株是一株高效分泌纤维素酶的丝状真菌,对生物质转化具有重要价值.采用交错式热不对称PCR(TAIL-PCR)方法克隆得到纤维素酶转录调控因子bglr基因及其上下游序列,并经同源交换获得bglr基因敲除的菌株EU7-22Δbglr.其生产的滤纸酶、外切葡聚糖酶、木聚糖酶活力和分泌蛋白最高值较对照菌株分别增加了39%,22%,16%和20%,而β-葡萄糖苷酶活力下降47%,β-葡萄糖苷酶基因bgl1的表达量显著降低.进一步分析发现BglR的缺失抑制了菌株EU7-22在以特定多糖/寡糖为碳源的培养基上的生长,且引起发酵液pH值的改变.上述结果证明BglR对β-葡萄糖苷酶起正调控作用,可为构建高效降解纤维素的工程菌株提供参考.     

利用曲霉sp.HX-1发酵稻草秸秆制备纤维素酶

以稻草秸秆原料,利用曲霉sp.HX-1固态发酵生产纤维素酶,研究了不同发酵时间、不同氮源和氮源浓度对曲霉sp.HX-1纤维素酶系的影响,并最终用硫酸铵分级沉淀和低温冷冻干燥的方法得到混合纤维素酶干品.结果表明,发酵6 d后稻草秸秆产生的纤维素酶活力单位最大,分别为CMC酶307 U/mL,C1酶841 U/mL、β-葡萄糖苷酶205 U/mL.以不同氮源优化发酵条件时发现,NH4NO3质量浓度为1 g/L时CMC酶活力达到1 652 U/mL,且失重率也到达最大值17.42%;NH4Cl质量浓度为0.5 g/L时,C1酶活力达到1 807 U/mL;尿素（UREA）质量浓度为2.0 g/L时,β-葡萄糖苷酶活力为2 033 U/mL,这表明氮源对曲霉sp.HX-1纤维素酶系的影响很大.最后在NH4NO3质量浓度为1.0 g/L的条件下,将120 g稻草秸秆发酵6 d,从发酵液中提取得到8.851 7 g混合纤维素酶的干品.此实验为以后探讨碳源或者其他因素的影响提供方法借鉴,也可以为获得纤维素酶混合酶干品的获得提供参考方法.     

嗜热侧孢霉2441纤维素酶产酶条件优化及突变株选育

为了提高嗜热侧孢霉2441纤维素酶的产量,对产酶条件进行了优化,测定了酶的特性,对选育抗葡萄糖效应突变株和中温型突变株进行了探索.实验中酶活力测定以微晶纤维素、CMC-Na和水杨苷为底物,DNS法测定还原糖;产酶条件优化采用正交试验设计,以微晶纤维素酶活为指标;通过NTG诱变和UV诱变选育抗葡萄糖效应突变株和中温型突变株.结果表明:产酶条件优化后,嗜热侧孢霉2441的纤维素酶活极显著提高(P0.01);2441的微晶纤维素酶、CMC-Na酶和β-葡萄糖苷酶的最适作用温度分别为60℃、65℃、70℃,最适作用pH值均为5.5,温度高于70℃及碱性条件下,酶活力显著下降;选育的抗葡萄糖效应突变株N20-01,微晶纤维素酶活提高13.203%,CMC-Na酶活提高47.176%,β-葡萄糖苷酶活提高119.517%;选育的中温型突变株U40-03,在32℃培养时与2441在45℃培养时相比,微晶纤维素酶活提高11.411%,CMC-Na酶活提高29.484%,β-葡萄糖苷酶活提高54.759%.     

纸浆浓度及分批补料对里氏木霉产纤维素酶的影响

研究了摇瓶中不同浓度纸浆为碳源对里氏木霉产纤维素酶的影响.结果表明:最佳的碳源质量浓度为12g/L,在此条件下第3天的滤纸酶活、CMC酶活和β-葡萄糖苷酶酶活分别为1.68、0.96和0.28U/mL.总碳源为15g/L下采用分批补料技术可以有效提高里氏木霉分泌纤维素酶.使用起始纸浆浓度为9g/L,第2、3、4天分别加入2g/L纸浆,其第3天的滤纸酶活、CMC酶活和β-葡萄糖苷酶酶活分别为2.41、0.72和0.27U/mL,较15g/L纸浆为碳源分批培养滤纸酶活提高1.8倍.     

聚多巴胺辅助磁微球固定β-葡萄糖苷酶的制备与应用

通过溶剂热法和改进的St?ber水解法制备了Fe_3O_4@SiO_2磁性纳米粒子,并用透射电镜对纳米粒子进行了表征.采用聚多巴胺辅助法将β-葡萄糖苷酶固定在磁性纳米粒子上.具体考察了加酶量、多巴胺质量浓度和固定化时间等因素对酶活和酶固定率的影响规律,获得了β-葡萄糖苷酶固定化的最适条件.结果表明,当加酶量为50,U/g、多巴胺质量浓度为1.6,mg/m L、固定化为24,h时,所制备的固定化β-葡萄糖苷酶活力为25.01,U/g,明显优于传统戊二醛交联固定的β-葡萄糖苷酶活力.     

饲用葡聚糖酶高产菌株的选育及发酵条件研究

对实验室保藏的12株黑曲霉菌株进行了筛选,经紫外、硫酸二乙酯DES诱变最终获得一突变株An08-752.通过培养基优选和发酵条件优化后,其产β-葡聚糖酶酶活力较出发菌株提高了213%,酶活力达到了1.23×105 U/g.     

一株产碱性纤维素酶放线菌的分离及酶学特性

目的为了弥补目前学术界在产碱性纤维素酶放线菌研究方面的薄弱环节。方法通过实验从采集的土样中,分离获得6株不同菌株,利用CMC透明圈、刚果红染色及酶活测定从中筛选出1株酶活较高的放线菌菌株H,经鉴定,该菌株为间孢囊菌属的一个种(Intrasporangiumsp.);通过液体振荡培养法,对该菌株的发酵条件进行研究,并对该菌株酶系组成及特性进行探讨。结果该菌株为好氧型兼性嗜碱菌,当接种量为6%,pH为8,在28℃条件下振荡培养5 d时生长良好。结论此菌株可产生碱性纤维素酶(CMC酶),且该酶大部分属内切β-1,4葡聚糖酶,其初始酶活力为2.912 IU/mL。酶反应温度为40℃时,酶活力可达到6~10 IU/mL;当pH为6~11,温度为10~60℃时,酶活力可保持在60%以上,能较好地满足日常洗涤的环境要求。     

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.     

高产脂肪酶菌株筛选

以实验室所提供的12株酵母菌菌株为试验对象,进行活化和扩大培养,通过初筛及复筛,筛选出高产脂肪酶菌株,并采用酸碱滴定法测定酶活力.经过选择培养基复筛选出6株透明圈较大的菌株,对其测定酶活.结果表明,菌株CC06具有较高的脂肪酶活性,脂肪酶活力为31.67 U/mL.     

发酵法生产京尼平菌株的筛选与培养

从土壤中筛选到一株产β-葡萄糖苷酶的菌株FYS-9,其发酵可将京尼平苷转化为京尼平。通过菌落形态特征、孢子和菌丝显微观察及18S rDNA基因序列分析,初步鉴定该菌株为泡盛曲霉（Aspergillus awamori）。以FYS-9为出发菌株,通过紫外线、原生质体诱变,选育得到一株高产β-葡萄糖苷酶的突变株70C-3,该突变株发酵产酶平均酶活力达到36.15IU/mL,比FYS-9提高39.4%。对突变株70C-3发酵转化京尼平苷条件的优化结果表明,在京尼平苷添加量1.5%,30℃、150r/min转化24h的条件下,京尼平苷的转化率达到97.7%,京尼平的产量可达8.5g/L。     

抗高浓度葡萄糖阻遏的纤维素酶高产菌的选育

以本室保存的一株纤维素酶产量较高的拟康氏木霉为出发菌株,经紫外诱变处理,用葡萄糖( 梯度浓度) 纤维素双层平板选育,在含葡萄糖(4% ) 纤维素双层平板上获得一株葡萄糖浓度高达10% 仍能产生纤维素水解透明圈的突变株UVⅢ.培养6 d ,干曲的CMC 酶活、FP 酶活和βG 酶活分别可达1145 .7 u/g 、55 .6 u/g 和24 u/g .分别是出发株的2 .4 倍、3.4 倍和12 .6 倍.     

长蛸胃肠道产蛋白酶菌的筛选及粗酶性质研究

通过透明圈法从长蛸胃肠道内筛选出4株产蛋白酶的菌株, L 1、L 2、L 3、L 5, 采用偶氮酪蛋白法测定粗酶液蛋白酶活力, 采用SDS PEAG活性电泳测定粗酶液中具有蛋白水解活性的蛋白酶的种类及分子量. 菌株L 2产蛋白酶比酶活最高, 达到4.80U/μg, 菌株L 1比酶活最低为3.31 U/μg. 菌株L 2粗酶液中含有4种酶活较高的蛋白酶, 分子量分别为105.2、86.9、69.3、37.8kD, 其他3株菌株的粗酶液中各蛋白酶分子量相近. 菌株L 1和L 2蛋白酶最佳反应温度为40℃, 最佳反应pH为8.0; L 3产蛋白酶的最佳反应温度为50℃, 最佳pH为7.0; 菌株L 5产蛋白酶在温度为60℃, pH为8.5时有最大酶活力.     

白蚁肠道具耐高温耐碱β-葡萄糖苷酶活性共生菌株的筛选鉴定及其产酶条件优化

从低等木食性白蚁——黑胸散白蚁肠道中通过七叶苷与柠檬酸铁铵的显色反应筛选出14株产β-葡萄糖苷酶的菌株.采用选择培养复筛出1株在60℃, pH值为8的培养条件下,具有耐高温耐碱性的产β-葡萄糖苷酶的菌株BH1.通过对BH1菌株进行形态学鉴定,结合16S rRNA序列对比分析,初步判断BH1属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.).运用单因素和正交试验法对其在产酶过程中的培养条件,如时间、温度、 pH等进行优化.通过单因素试验可知BH1菌株产酶最佳碳源是麦麸,氮源是酵母膏,无机盐是NaCl,最适pH值为8.0,最适温度为60℃. BH1菌株最佳酶活力为36.24 U/mL,在pH值为9.0,温度为70℃时还具有相对较高的酶活,也进一步说明了该菌株所产的β-葡萄糖苷酶具有耐高温耐碱的特性.