高产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及产酶特性研究

为了从腐殖质土壤中筛选得到高产纤维素酶菌株,本试验进行了产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及其产酶特性研究。首先用羧甲基纤维素钠(CMA-Na)培养基初步分离产纤维素酶菌株,再经过酶活复筛得到一株高产纤维素酶菌株B17。经过形态学和16S rDNA测序鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),并对其发酵产酶条件和酶学性质进行初步研究。试验结果表明,菌株B17的最佳发酵条件为:培养时间3 d、发酵温度35℃、初始pH为6.0,该条件下测得CMC酶活达85.48 U/mL、FPA酶活达59.85 U/mL。酶学性质研究表明:菌株所产纤维素酶最适反应条件为温度50℃、pH为6.0,且具在30～60℃、pH为4.0～7.0范围均具有较高酶活。以上结果表明,本研究所得菌株B17具有较高的开发价值,可应用于农作物秸秆饲料的生产。     

耐高温β-葡聚糖酶产生菌株的酶学性质的研究

从云南安宁温泉周围土壤中筛选到一株热稳定性能较好的β-葡聚糖酶产生菌W-9,并对其发酵条件及酶学特性进行初步研究。该菌株发酵72h在pH6.0,70℃条件下酶活性为82.64U/mL。对W-9所产β-葡聚糖酶的酶学性质进行研究,结果显示,β-葡聚糖酶的最适反应pH为6.0,最适反应温度为70℃,70℃条件下保温时,酶活基本稳定。     

纤维素酶高产菌株的选育

从土样中分离筛选出12株产纤维素酶能力较强的菌株。经摇瓶发酵复筛,获得产纤维素酶活较高且稳定的菌株F6,其CMC酶活为887 U/mL,滤纸酶活为210.72 U/mL。以该菌株为出发菌株,经紫外线诱变处理,获得纤维素酶高产菌株4-2-2。将菌株4-2-2摇瓶发酵4 d后,产CMC酶活达3171.598 U/mL,滤纸酶活达1827.372 U/mL,分别比出发菌株提高3.58倍和8.67倍。     

航天诱变菌株黑曲霉ZM-8发酵玉米秸秆产β-葡萄糖苷酶的条件优化及其酶学特性

黑曲霉ZM-8是一株经航天诱变筛选出的高产纤维素酶菌株。以玉米秸秆和麸皮为原料,利用固态发酵法研究了发酵时间、发酵温度和初始pH对该菌株产β-葡萄糖苷酶的影响,采用正交试验对各因素进行了优化,并对酶学特性进行了初步研究。结果表明,发酵时间和发酵温度对酶活影响均达到极显著水平(F=14.994>F0.01=5.85;F=10.872),初始pH(F=5.843)对其影响达到显著水平;当初始pH为5.5、培养温度为35℃、培养时间为72 h时,β-葡萄糖苷酶的酶活达到了58.95 U/mL。该酶最适温度为55℃,保温2 h后仍具有95%以上的酶活力;最适pH为5.5,pH在3.0～6.0时,酶活力稳定性良好。     

B .methylotrophicus SWU6菌株产纤维素酶发酵条件的优化?

前期从自然界土壤中分离筛选到一株纤维素酶产生菌 Bacillus methylotrophicus SWU6菌株,为提高该菌株发酵产酶能力,本研究采用3,5二硝基水杨酸显色法(DNS)对该菌株产酶所需碳源、氮源、温度、pH 值、装瓶量、接种量等发酵条件进行优化,并比较优化前后等量发酵上清液中 CMCase 酶活大小。结果表明：SWU6菌株产纤维素酶的最适碳源为淀粉,最适氮源为牛肉膏,最适培养温度为50℃,培养基最适初始 pH 值为5.0,最适装瓶量为20%,最适接种量为2%;在最优发酵产酶条件下,SWU6菌株发酵上清液中的 CMCase 酶活达到454.69 U/mL,明显高于优化前利用基础培养基发酵所产的 CMCase 酶活,且酶活提高约3倍。通过发酵条件优化后,SWU6菌株单位体积发酵液显示出了更强的纤维素酶活性。     

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

试验从萌发的花魔芋实生种子中筛选出一株产β-甘露聚糖酶的内生菌,对该菌株进行鉴定并研究所产β-甘露聚糖酶的酶学性质。采用透明圈法初筛,DNS法测酶活力,摇瓶发酵复筛获得产酶最高的菌株,利用16SrDNA序列分析对该菌株进行鉴定并对所产酶的基本酶学性质进行研究。结果显示,该高产β-甘露聚糖酶的内生菌株与路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii)同源性达99%。所产β-甘露聚糖酶的最适温度为60℃,在30~50℃条件下较稳定;最适pH为6.0,在pH 4.0~9.0的条件下较稳定;Zn~(2+)(117.84%)、EDTA(115.80%)、Cu~(2+)(113.76%)对β-甘露聚糖酶有较强的激活作用,Mn~(2+)(22.02%)对其有强烈的抑制作用;以魔芋粉为底物时,Km值为26.65mg/mL。该菌摇瓶发酵72h后,β-甘露聚糖酶酶活力达9.48U/mL,具有良好的酶学性质,在动物饲料工业中具有广阔的应用前景。     

产纤维素酶枯草芽孢杆菌Kpg酶学性质研究及对麸皮纤维素含量的影响

对枯草芽孢杆菌B.subtilis Kpg所产纤维素酶的酶学性质进行研究,确定该纤维素酶的最佳温度和最适pH,并进行固体发酵麸皮试验,验证Kpg纤维素酶的实践效果。试验以3,5-二硝基水杨酸酶活测定法为基础,通过改变纤维素酶的反应温度和pH环境,确定最适反应温度和最适pH环境。为研究其实际降解能力,将枯草芽孢杆菌Kpg添加到麸皮中,在37℃环境中发酵6d。结果显示,枯草芽孢杆菌Kpg纤维素酶的最适反应温度为60℃,此时纤维素酶活性最大为108.45U/mL;反应液最适pH值为6.0,此时纤维素酶活性为97.72U/mL;在两者最适条件共同作用下,纤维素酶活性为113.58U/mL。发酵试验结果显示,枯草芽孢杆菌Kpg能够显著降低麸皮中的纤维素含量(P0.05),同时显著提高发酵麸皮中的真蛋白含量(P0.05)。枯草芽孢杆菌Kpg表现出的酶学性质符合发酵微生物选育的标准和特征,为生物饲料的开发和应用提供数据参考。     

淀粉分解菌的筛选及产酶条件的优化

研究旨在从马铃薯渣中筛选出一株酶活较高的淀粉分解菌,通过优化菌株的产酶条件来提高其淀粉酶产量,同时还测定了所产淀粉酶的酶学性质。根据菌体的形态和生化特征,初步鉴定为芽孢杆菌LZ-1;利用DNS法测定了淀粉酶的酶活,并优化了其产酶培养基。结果表明,最适培养基为:马铃薯淀粉2%、蛋白胨1%、硫酸镁0.05%、氯化钙0.05%、硫酸亚铁0.005%、氯化钠0.5%、磷酸二氢钾0.1%,pH值7.0。180 r/min,37℃摇床发酵48 h后,产酶量达到了58.63 U/ml。通过酶学性质测定,表明酶反应最适温度和pH值分别为70℃和6.0,在pH值4.0~8.0范围内稳定,当温度低于75℃时,热稳定性良好。该淀粉分解菌在设计发酵条件下能够产生较高酶活的淀粉酶,且所产酶具有较好的热稳定性和pH值稳定性。     

一株产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其酶促反应适宜条件初步研究

为了分离、筛选产纤维素酶益生菌,确定其酶促反应适宜条件,利用羧甲基纤维素钠等作为筛选培养基,结合刚果红染色法,从玉米青贮饲料样品中筛选产纤维素酶益生菌,并通过形态学和系统进化树方法鉴定分离菌。同时对培养时间、pH和温度等酶促反应条件进行了研究。结果表明,筛选出1株可降解羧甲基纤维素,并产生清晰透明圈的菌株。经形态学观察和16SrRNA基因序列分析,鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。粗酶液中滤纸酶活为1.5U/mL,外切葡聚糖酶活为1.3U/mL,内切葡聚糖酶活为6.4U/mL,β-葡萄糖苷酶活为2.3U/mL。酶促反应的适宜条件为pH 5.5,温度50℃,粗酶液为培养3d后发酵液上清。解淀粉芽孢杆菌分离株具有一定的产纤维素酶能力,在玉米秸秆生物降解与利用方面具有潜在的开发价值。     

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

试验从萌发的花魔芋实生种子中筛选出一株产β-甘露聚糖酶的内生菌,对该菌株进行鉴定并研究所产β-甘露聚糖酶的酶学性质。采用透明圈法初筛,DNS法测酶活力,摇瓶发酵复筛获得产酶最高的菌株,利用16S rDNA序列分析对该菌株进行鉴定并对所产酶的基本酶学性质进行研究。结果显示,该高产β-甘露聚糖酶的内生菌株与路德维希肠杆菌（Enterobacter ludwigii）同源性达99%。所产β-甘露聚糖酶的最适温度为60℃,在30~50℃条件下较稳定;最适pH为6.0,在pH 4.0~9.0的条件下较稳定;Zn²⁺（117.84%）、EDTA（115.80%）、Cu²⁺（113.76%）对β-甘露聚糖酶有较强的激活作用,Mn²⁺（22.02%）对其有强烈的抑制作用;以魔芋粉为底物时,Km值为26.65 mg/mL。该菌摇瓶发酵72 h后,β-甘露聚糖酶酶活力达9.48 U/mL,具有良好的酶学性质,在动物饲料工业中具有广阔的应用前景。     

梅花鹿瘤胃纤维素降解菌的分离鉴定及其酶活力测定

为获得来源于梅花鹿瘤胃的高效纤维素降解菌，本试验采集了3锯龄健康梅花鹿的新鲜瘤胃液，用羧甲基纤维素钠（CMC-Na）培养基分离筛选纤维素降解菌，综合其形态学、生理生化特征和16S rDNA基因测序等对分离菌株进行分类学鉴定，利用DNS法对菌株的产纤维素酶条件进行初步研究，并探讨以不同物质为底物时的纤维素酶酶学特性，为后期菌株的应用提供理论数据。结果显示，本试验从梅花鹿瘤胃液中分离的菌株N-11是一株高效纤维素降解菌，经鉴定为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）。产酶性质研究结果表明，该菌株产纤维素酶活力在30~45℃（最适温度为40℃），pH为6.0~7.0（最适pH 6.0），碳源含量为2%~5%（最佳接种量5%）较高；培养36 h时达到产酶高峰，纤维素酶酶活力（CMCA）和滤纸酶酶活力（FPA）分别为12.563、12.414 U/mL，在20~50℃或pH 6.0~8.0环境下作用1 h，其相对酶活力均保持在80%以上，稳定性较好。以上结果表明，蜡样芽孢杆菌N-11具有较高的纤维素酶活力，在纤维素利用方面具有较高的应用价值。     

一株纤维素酶产生菌SWU6菌株的筛选鉴定

为寻找高效纤维素降解菌,用于蚕沙及桑树废弃枝条等的加工处理,本研究以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源,从西南大学校园土壤中分离纤维素降解菌。结合测定菌株在羧甲基纤维素钠平板上形成水解圈直径与其菌落直径的比值,及胞外酶活测定法(DNS法)筛选获得一株纤维素酶高产菌株SWU6。该菌株24h发酵液上清液经DNS法检测纤维素酶活力达到136.24U/mL。菌种鉴定结果表明SWU6菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌;过氧化氢酶、硝酸盐还原呈阳性;能水解淀粉、液化明胶。基于16SrDNA的系统发育分析结果表明SWU6菌株与登录号为NR 116240的甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)处于进化树的同一最小分支。综合菌体及菌落形态特征、生理生化实验结果以及基于16SrDNA的系统发育分析,将SWU6菌株鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。     

一株高产内切纤维素酶贝莱斯芽孢杆菌的产酶条件优化及酶学性质分析

试验旨在对一株杜仲树皮内生菌贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)的内切纤维素酶(CMCase)进行产酶条件优化及酶学性质分析,为探究贝莱斯芽孢杆菌CMCase的相关特性提供参考依据。采用单因子试验设计,分别优化pH、接种量、温度、时间、碳源和氮源等发酵条件,并探讨温度、pH、底物专一性、金属离子及表面活性剂对CMCase的影响。结果表明,以玉米秸秆为碳源(30 g/L)、豆粕为氮源(30 g/L)、3%接菌量、pH 7.0的条件下37℃培养48 h,贝莱斯芽孢杆菌157的CMCase最高可达(5.14±0.18) U/mL。经CMCase酶学性质分析发现,贝莱斯芽孢杆菌157的最适酶反应温度为60℃,最适pH为5.0;温度稳定性试验发现,在40和50℃时,相对剩余酶活力均高于80%,随着温度的升高,酶活力逐渐降低,当温度高于55℃,相对剩余酶活力约为50%;pH稳定性试验发现,在pH 5.0～10.0之间耐受性良好,相对剩余酶活力均高于90%,随作用时间的延长,相对剩余酶活力变化不大。贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase属于典型内切型纤维素酶。Na^+、Mg²⁺、Ca²⁺可促进贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase酶活力,而Co²⁺、Hg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺和SDS抑制CMCase酶活力;表面活性剂Tween-80、Tween-20、Triton X-100对贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase无影响。本试验通过对贝莱斯芽孢杆菌157进行产酶条件优化及CMCase酶学性质分析发现,贝莱斯芽孢杆菌157 CMCase具有产酶量高,耐受pH范围广的特点,在饲料添加剂、洗涤剂和造纸领域中具有一定的应用价值。     

2个枯草芽孢杆菌源纤维素酶基因的克隆、融合表达及其酶学性质分析

本试验旨在构建不同纤维素酶的融合表达系统及探讨融合纤维素酶的酶学性质。利用PCR技术从实验室前期分离的枯草芽孢杆菌中分别扩增2个纤维素酶基因Cel42和Cel22,设计一段柔性接头(GSGGGS),通过酶切连接将2个纤维素酶基因构建在一个开放阅读框(ORF)内,插入到pET32a(+)中构建重组表达载体pET32a(+)-Cel42-Cel22,转化大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达,并对其酶学性质进行研究。结果表明:本试验成功克隆了2个纤维素酶基因Cel42和Cel22,并构建了重组表达系统BL21(DE3)/pET32a(+)-Cel42-Cel22,十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)估计其分子质量约为101 ku,粗酶液中葡聚糖内切酶活性为57.62 U/mL,葡聚糖外切酶活性为32.57 U/mL。试验所得融合纤维素酶Cel42-Cel22的最适反应温度为50℃,最适反应pH为6.0,温度在30~70℃范围内时可维持70%以上的纤维素酶活性,pH在4.0~9.0范围内时可保持75%以上的纤维素酶活性,除Mn~(2+)外的其他金属离子对纤维素酶的活性均具有一定的抑制作用,其中Hg~(2+)和Cu~(2+)对的抑制作用较明显。由此可见,本试验在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达出了融合纤维素酶Cel42-Cel22,且该酶具有一定的活性,可适应较宽广的温度和pH范围,对金属离子敏感。     

芽孢杆菌B13的分离鉴定及其抑菌作用研究

试验旨在发掘有效的抗性菌以替代部分抗生素,并研究其抑菌作用,以大肠杆菌K88、鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌为指示菌,采用凝胶打孔法从猪肠道内容物中筛选出一株对3种病原菌均具有抑菌活性的菌株,利用形态特征观察、革兰氏染色、16SrDNA序列同源性比对鉴定菌株,并对其抑菌条件和生长条件进行优化。结果显示,试验筛选到1株对大肠杆菌K88、鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均具有较强抑制作用的菌株,经鉴定确定其为芽孢杆菌(Bacillus sp.),并命名为芽孢杆菌B13。此分离菌为革兰氏阳性菌,单生或成对生长。生长试验结果表明,该分离菌在pH为6.0,温度为34℃,以蔗糖为碳源、蛋白胨为氮源时,生长速度最快;在pH为7.0,温度为35℃,以麦芽糖为碳源、蛋白胨为氮源时,抗鼠伤寒沙门氏菌、黄色葡萄球菌和大肠杆菌K88活性最高。本试验通过对芽孢杆菌B13的特性进行研究发现,此菌株具有较好的抑菌效果,在抑菌方面具有良好的开发应用前景。     

Screening and Identification of the Cellulase-producing Fungus

In order to isolate the strains which could degrade fiber from the straw,the straw samples were inoculated on the potato agar medium and cultured at room temperature.The isolating strains were inoculated on the cellulose-congo red agar medium,the strains were screened that could produce bigger cellulose-decomposing zone.It was identified by morphological characteristics and molecular biological methods,and characterization of cellulase was analyzed preliminarily.The results showed that the fungus was Aspergillus niger,it could grow at room temperature,and the H/C was 7.64.The highest cellulase activity reached 42.18 U/mL when cultivated at 20 ℃ for 5 days.The optimum pH was 7.0 and the optimum reaction temperature was 20 ℃,the relative cellulase activity still retained above 90% at 20 to 40 ℃ or pH 6.0 to 8.0 for 1 h.The Aspergillus niger was a cold-adapted cellulaseproducing strain,it had strongger producing cellulase ability,and was tremendous potential valuable for microbial development.     

产纤维素酶真菌的筛选与鉴定

为从秸秆中分离出能够降解纤维的菌株,试验采取秸秆样品接种马铃薯琼脂培养基,在室温环境下培养,取分离菌接种纤维素刚果红琼脂培养基,筛选能形成较大降解圈的细菌,并进行形态学和分子生物学鉴定,测定其纤维素酶性质。结果表明,经分子生物学鉴定,筛选菌为黑曲霉菌,该菌在室温环境能够生长,菌株降解圈直径(H)与菌落直径(C)的比值(H/C)为7.64。筛选菌在20 ℃环境下培养5 d酶活达到最高值,为42.18 U/mL。纤维素酶最适pH为7.0,最适反应温度为20 ℃,在20~40 ℃或pH 6.0~8.0环境下作用1 h,相对酶活力仍保持在90%以上。综上所述,本试验分离的黑曲霉菌株是低温产纤维素酶菌株,产酶能力较强,具有潜在的开发价值。     

牛粪中纤维素分解菌的分离鉴定及其产酶条件优化研究

A strain of highly cellulolytic decomposing bacteria was obtained by the congo red flat plate straining and shake flasking method screened from the ox dung which named N12. It had been identified as Bacillus which belonged to Bacillus pumilus sp. by morphologic characteristics observation,physiology and biochemical experiment and also 16S rRNA genetic analyze.The conditions of producing cellulase on strain N12 were also been studied in this test.When the contents of carbon and nitrogen sources were 0.5% maizena and 1% yeast powder,and also the nitial pH was 3.0,the fermentation temperature was 42 ℃,at the same time the fermentation time was 54 h,it had the highest enzyme activity.