复合诱变及发酵优化选育染料木素转化菌株的研究

本研究通过对两株β-葡萄糖苷酶高产菌株黄丝曲霉JS-Q和黑曲霉XK-L进行复合诱变,诱变混合菌株直接进行产酶培养,利用"复杂系统定向调控技术",以酶活为指标对培养条件进行连续的定向调控,在产酶培养条件优化过程中富集正突变株并逐步提高酶活,在挑选出正突变株的同时优化出适合高酶活正突变株的培养条件.最终从优化产酶培养基中挑选到菌株F17和F27,产酶能力比出发前菌株XK-L提高了64.9%和49.4%.用这两株菌分别发酵槐角苷,经测定其转化率分别为76%和78%,比出发菌株XK-L提高31.0%和34.5%.     

分离浓缩的β-葡萄糖苷酶降低京尼平制备损失率的研究

为了减少京尼平在酶解制备过程中的损失,通过硫酸铵盐析及DEAESepharos52离子交换层析对黑曲霉发酵产生的β-葡萄糖苷酶进行分离浓缩,比活由1.09 U/mg提高到8.17 U/mg, 京尼平损失也从45.7%降低到7.7%左右,从而提高了京尼平的得率;另外,通过海藻酸钠固定β-葡萄糖苷酶,使酶的有效使用次数达到五次以上,提高了酶的使用效率,降低了成本.     

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。     

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。     

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%.     

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.     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶菌株的筛选

采用牛津杯平板透明圈法对研究室保藏的17株黑曲霉菌株进行了β-葡萄糖苷酶产生菌初筛,得到5株透明圈相对明显的菌株,经固态发酵产酶复筛及相关纤维素酶活力的检测,选出一株β-葡萄糖苷酶酶活力高、且纤维素酶活力也较高的菌株niger-2,其β-葡萄糖苷酶酶活力为78.75 U/g、纤维素酶(CMC)活力为312.15 U/g...     

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.     

虎杖中虎杖苷的微生物发酵转化研究

从中药材虎杖中筛选到一株具有转化虎杖苷能力的根霉菌株T-34,利用该茵株产生的β-葡萄糖苷酶能将虎杖苷转化为白藜芦醇.虎杖的液体发酵动力学研究结果显示:根霉菌T-34能够直接利用虎杖煮提液中的碳源、氮源等作为其生长所需的营养,并且产生的β-葡萄糖苷酶与底物虎杖苷的转化具有相对应的关系,用HPLC测得虎杖苷的转化率达98%.     

栀子苷的提取及酶促水解生产京尼平的研究

栀子苷是栀子果实中的主要生物活性物质之一.本研究用乙醇浸提栀子果实获得栀子苷浸取液,使用AB-8大孔吸附树脂对栀子苷进行纯化,栀子苷的收率为1.79％.用固定化β-葡萄糖苷酶对纯化后的栀子苷进行酶促水解,获得富含京尼平的栀子苷酶促水解液,经TLC和HPLC分析结果表明:酶法水解12 h后可得到含大量京尼平的水解液.     

黄姜皂苷水解烟曲霉的分离及其β-糖苷酶性质初探

为实现黄姜皂苷的清洁生产, 从自来水中筛选能用于黄姜皂苷生物转化的微生物并研究其粗酶的性质。首先通过平板划线法分离自来水中能水解黄姜皂苷的微生物, 利用TLC法和HPLC法分析微生物的转化效率。然后采用比色法测定粗酶β-糖苷酶活性的最佳反应条件并检验其热稳定性。最后以典型螺甾烷型皂苷延龄草苷为底物, 探讨该粗酶用于黄姜皂苷生物转化的可能性。筛选所得最佳菌种为烟曲霉, 其粗酶在65℃ pH6.0条件下活力为4.1 U/mg, 为筛选所得另外两种真菌的2.7倍和2.6倍; 含有1.5 mol/L硫酸铵时, 其粗酶活性在65℃放置48小时后还剩余77%; 该酶对延龄草苷的水解反应在24小时达到平衡, 皂素的得率达56%。首次报道了烟曲霉及其粗酶对黄姜皂苷的生物转化, 其粗酶的热稳定性远高于其他耐热性β-糖苷酶, 且对延龄草苷的转化率较高。     

添加外源物对蒸汽爆破玉米秸秆酶水解性能的影响

研究了8种添加物辅助单、双酶水解蒸汽爆破玉米秸秆的效果和规律。结果表明,在8种外源物中,添加Tween-80对β-葡萄糖苷酶和纤维素酶水解的促进作用最佳,可显著提高酶水解得率和酶活的稳定性。在底物纤维素质量浓度为50 g/L、纤维素酶用量为15.0μmol/(min.g)、β-葡萄糖苷酶用量为30.0μmol/(min.g)的条件下,添加4.0 g/L Tween-80反应48 h,纤维素水解生成葡萄糖和总还原糖的酶解得率分别达到86.85%和93.45%,较空白对照分别提高了7.34%和9.59%,其中可发酵性葡萄糖占总还原糖的92.94%。进一步考察该酶解条件下的蛋白质和酶活回收率,结果表明:添加Tween-80后可溶性总蛋白质的回收率提高了56.83%,β-葡萄糖苷酶和纤维素酶酶活回收率分别提高了16.87%和40.04%。     

鞭打绣球的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性的研究

利用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20等色谱法从鞭打绣球的95%乙醇提取物的乙酸乙酯部分中分离得到10个化合物.根据化合物的理化性质和~1H NMR、~(13)C NMR鉴定化合物为齐墩果酸(1),β-谷甾醇(2),紫丁香苷(3),苯基β-D-吡喃葡萄糖苷(4),苄基β-D-吡喃葡萄糖苷(5),熊果苷(6),草夹竹桃苷(7),反式肉桂酸(8),顺式肉桂酸(9),丁香醛(10).其中化合物3～7和10为首次从该植物中获得.通过体外α-葡萄糖苷酶抑制模型对以上化合物进行活性筛选,结果显示化合物1和10对α-葡萄糖苷酶活性具有一定的抑制作用, IC_(50)值分别为(68.93±6.20)μmol/L、(71.77±6.46)μmol/L.     

微生物转化法生成橙皮素的研究

用以橙皮苷为转化底物和主要碳源的培养基筛选到能高效转化橙皮苷生成橙皮素的青霉菌C-21.并利用"复杂系统状态定向调控技术"对种子培养和发酵条件进行优化,使发酵时间缩短至58 h,转化率达到99.55%.根据茵种的动力学曲线发现优化后的培养条件可以提前起始产酶时间,增强产酶能力.     

黑曲霉的紫外诱变及酸性蛋白酶缺陷株的选育

以黑曲霉3.2130为出发菌株,经紫外线诱变处理,采用平板培养筛选,获得一酸性蛋白酶缺陷的菌株L4。通过对紫外照射时间、照射距离、孢子悬液稀释倍数的影响分析,得出最佳诱变条件,即照射时间180 s,照射距离30 cm,孢子液中孢子数量约为109个/L。该株的酸性蛋白酶活性为原始菌株的3.7%,而其β-葡萄糖苷酶活性基本不变,可作为外源基因高效分泌表达的宿主菌。     

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.     

以聚乙二醇反萃取法从栀子中分离栀子苷

为了克服栀子苷传统分离方法的缺点,达到从栀子中分离栀子苷的目的,采用聚乙二醇(PEG)反萃取法从栀子果提取液中分离栀子苷,将富含栀子苷的浸膏溶解在正丁醇中,再用极性较大PEG水溶液为萃取剂反萃取,正丁醇溶液过活性碳柱和浓缩可得到栀子苷。反萃取法条件为:PEG-6000,质量浓度为5%,萃取次数为3次。在此工艺条件下,栀子苷得率为24.1%,纯度为91.9%。研究结果可为分离栀子苷分离纯化提供参考。     

灵芝菌液态发酵富硒大豆过程中酶活性的研究

以富硒大豆豆乳为培养基,接种灵芝菌种进行发酵,对发酵过程中的酸性蛋白酶、中性蛋白酶、淀粉酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶活力变化趋势进行研究.结果表明,在0～132 h范围内,酸性蛋白酶、淀粉酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶活力呈增加趋势,发酵至132 h,酸性蛋白酶、淀粉酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶活力达最大值,分别为9.87、0.87、0.951、.07、1.85 U/mL,中性蛋白酶活力在发酵108 h达最大值5.35 U/mL.     

紫色红曲霉的微波诱变及其产红曲色素发酵条件的优化

以紫色红曲霉S1为出发菌株进行微波诱变,筛选出产红曲色素能力最高的突变株紫色红曲霉S1-29,其红曲色素值达3 240 U/g,比出发菌株提高了57%.针对菌株S1-29固态发酵培养产红曲色素的条件进行优化,添加不同的碳源、氮源以及无机盐,研究添加物对产红曲色素能力的影响,并进行正交实验,得到最佳发酵条件:在大米基质中添加葡萄糖、蛋白胨、硫酸镁和磷酸氢二钾,使其质量分数分别为4%,6%,0.4%和0.3%,32 ℃培养11 d,菌株S1-29红曲色素值达到4 003 U/g,比优化前提高23.55%.