干酪乳杆菌HDS-01甘露聚糖酶基因克隆及生物信息学分析

本研究旨在借助基因克隆和生物信息学方法挖掘甘露聚糖酶基因的结构和功能。通过本地BLAST比对,从干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) HDS-01的基因组信息中获得甘露聚糖酶基因M1。采用qRT-PCR测定MRS培养基和KGM培养基中M1的差异表达情况,表明KGM培养基中的魔芋粉更好的诱导M1的表达。以L.casei HDS-01基因组DNA为模板克隆基因M1,并利用生物信息学方法对其序列进行预测和分析。该序列长2640 bp,可翻译成879个氨基酸,包括一个2640 bp的开放阅读框;M1蛋白分子量为98723.55 Da,等电点为5.58。这种稳定的M1蛋白的二级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲组成。研究结果不仅为甘露聚糖酶分子改造提供理论依据,同时有助于了解乳酸菌中甘露聚糖的代谢路径。     

平菇深层培养产纤溶酶的条件研究

以平菇为产纤溶酶菌种,采用单因素实验,确定该菌株产纤溶酶的最适发酵培养基为:葡萄糖2%,豆浆15%,KH2PO40.3%,MgSO40.15%;最适培养条件为:初始pH为自然,接种量为直径1cm的菌片1片,培养基装液量80mL(250mL三角瓶),培养温度25℃,摇床转速150r/min,发酵周期6d。在此条件下,发酵液纤溶酶活力(相当于尿激酶活力单位)稳定达到5.20IU/mL。     

解淀粉芽孢杆菌Y11产淀粉的酶条件优化

为了提高解淀粉芽孢杆菌Y11的产淀粉酶能力,研究了其培养基成分(碳源、氮源、无机盐),及发酵培养条件(温度、pH值、接种量)对产生淀粉酶活的影响,通过单因素试验、Box-Behnken响应面分析试验、正交试验,以酶活为响应值,确定了微生物培养的最佳培养基成分及最佳培养条件。结果表明,培养基成分及培养条件的改变可以显著提高酶活,得到解淀粉芽孢杆菌的最佳培养基组成如下:淀粉16.29 g/L,酵母膏16.04 g/L,Mg SO_40.42 g/L;最佳培养条件为培养温度35℃,pH值7,接种量1.5%,得到最高酶活为70.2 U/m L,较初始发酵培养酶活提高1.8倍。     

益生菌Lactobacillus casei Zhang固态发酵培养基及发酵条件的优选

以一株分离自传统酸马奶中的益生菌Lactobacillus casei Zhang进行固态发酵(SSF),得到Lactobacillus casei Zhang的固态发酵优化培养基为豆渣6.4g、麸皮5g、蔗糖0.4g、大豆蛋白粉0.1g、碳酸钙0.5g、自来水23.2g;发酵基本条件为培养基初始pH值6.5、水分含量65%、接种量5×106cfu/g、发酵温度37℃、发酵中途(36h)补充5mL 0.01mol/L的氨水,在此条件下培养60h,发酵物中活菌数为1.65×1010cfu/g。     

阿魏侧耳(Pleuratus ferulae)产漆酶条件的优化及其酶学性质研究

为获得酶活较高的酶液用于农药污染的修复,探讨阿魏侧耳(Pleuratus ferulae)产漆酶的条件。对碳源、氮源、pH诱导剂和金属离子这5个培养条件进行优化,并对酶学性质进行研究。结果表明:阿魏侧耳产漆酶的最佳培养时间为9天,最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为蛋白胨,培养基最适的初始pH 6.0,0.1 mmol/L愈创木酚和1 mmol/L Mn~(2+)对阿魏侧耳产漆酶有明显的促进作用,使酶活分别提高了32.2%和30.8%。对阿魏侧耳产的漆酶进行酶学性质研究,其最适反应温度为45℃,在40、45℃下酶活相对稳定,48 h后能保持较高酶活。最适反应pH 6.0,在pH 4.0~7.0时,漆酶均有较高活性,在pH 5.0~7.0时有较高稳定性,48 h后相对酶活保持在70%以上。阿魏侧耳在发酵条件优化后具有较高的产漆酶能力,所产漆酶的最适温度相对较高,最适pH为中性偏酸性。     

低温脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件研究

通过使用RodamineB平板筛选法,从新疆具有典型低温环境地区的近200份土样中筛选分离到11株产低温脂肪酶的菌株。其中1株酶活较高的菌株L22,根据形态观察初步断定为假丝酵母,该酶的最适反应温度为30℃,属低温脂肪酶。摇瓶发酵确定该菌株产脂肪酶的最适发酵培养条件为:葡萄糖0.5%,豆饼粉2%,玉米浆2%,KB2BHPOB4B0.5%,NaNOB3B0.5%,橄榄油0.25%,初始pH值为7,发酵温度为20℃,摇床培养48h,酶活最高可达7.17U/mL,添加适量的油脂对产脂肪酶有诱导作用。     

产漆酶菌株的筛选及其对烟秆降解效果的研究

为烤烟秸秆中木质素降解提供理论依据,丰富降解木质素的真菌资源。从腐殖质中分离高产漆酶的木质素降解真菌1株,对其进行形态学鉴定,并对其液态发酵产漆酶培养条件进行优化和对碳、氮源和Cu²⁺进行正交试验,最后测定了该株菌对烤烟秸秆的降解情况。结果表明：（1）该株真菌形态学鉴定为半知菌亚门,粘头霉属(Moniliales Gliocephalias sp.)命名为Z-1。基础培养基中产漆酶的最大值出现在液态发酵第4天,酶活为2.72 U/mL。（2）单因素试验中Z-1最适宜产酶发酵条件为：麦芽糖25 g/L、酵母膏10 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L。（3）正交试验中,培养基麦芽糖30 g/L、酵母膏12 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L处理产酶最高,酶活为3.24 U/mL,较基础培养基中高出18.89%。（4）液态发酵菌株对烟秆粉末降解30天后,失重率50%、木质素降解率39.39%、纤维素降解率36%。该株真菌产酶较高,对烤烟秸秆降解能力较强。     

生防细菌SY286发酵条件优化

为探讨生防细菌SY286 菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株SY286 最适发酵培养基为葡萄糖10 g/L、牛肉膏7.5 g/L、氯化钠2.5 g/L、硝酸钾5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度27℃、培养时间72 h、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速150 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株SY286发酵液抑菌率达到99.19%,抑菌能力提高6.98%。     

超富集植物体降解菌枯草芽孢杆菌BS-C3产纤维素酶条件研究

旨在通过研究一株能够降解超富集植物的枯草芽孢杆菌枯草亚种BS-C3菌株的产纤维素酶条件,为其降解超富集植物体提供一定参考。通过设置不同碳源、氮源、接种量、培养温度、装液量、培养基初始pH和培养时间等生长条件,进行单因素和正交试验。实验结果表明菌株BS-C3产纤维素酶的最佳条件是:以1%的CMC-Na为碳源,1%的蛋白胨和1%的酵母粉为氮源,接种量为3%,培养温度为37℃,装液量为70 mL,初始p H为8,其滤纸酶活FPA和羧甲基纤维素酶活CMCA分别在第4天和第5天时达到最大值223.74 U/mL和257.67 U/mL。该试验获得了菌株BS-C3产纤维素酶的最佳条件。     

聚乙烯醇降解菌HK1产酶条件优化

以聚乙烯醇为唯一碳源从堆肥中筛选所得降解细菌HK1为出发菌株,对该菌株产酶条件进行了研究。首先通过无色透明圈法确定产酶方式,然后采用单因子试验和正交试验优化菌株HK1的产酶条件。结果表明,该菌在细胞内外均有PVA降解酶的分布,并且胞外酶活水平最高。该菌产酶最佳装液量为50 mL/250 mL三角瓶,最佳接种量为6%,最适温度30℃,最佳碳源和氮源种类分别为PVA和NH₄NO₃。通过正交试验优化,得出该菌产酶的最佳营养条件为：PVA浓度2.5 g/L,NH₄NO₃ 0.6 g/L,pH 7.0。在此条件下,菌株HK1产酶能力是优化前的225%。     

番茄晚疫病病原菌的菌落生长和产孢子条件的研究

为了提高番茄晚疫病病原菌的菌落生长速度和产孢子数量,用佳木斯地区番茄晚疫病植株上分离、纯化的晚疫病病原菌,分别在不同培养基、pH、糖浓度、温度条件下培养,研究番茄晚疫病病原菌菌落生长和产孢子的最佳培养条件。结果表明,黑麦培养基最适宜菌落生长及产孢,最适菌落生长pH值为6.0~7.0,最适产孢子pH值为6.5,孢子生长的最适温度为20℃,培养基中添加蔗糖80 g/L时菌落生长快,产孢量大。     

不同碳、氮营养对球孢白僵菌HFW-05的生长及胞外蛋白酶产量的影响

在基础培养基中添加14种碳源和11种氮源测定,球孢白僵菌HFW-05菌株的萌发率、生长速率、产孢量及胞外蛋白酶活性.综合各项指标得出,HFW-05菌株生长的最适碳源为蔗糖,产孢量与产酶量最大,分别为16.13×107孢子/cm2和117.38 μg/(min·mL);最适氮源为豆粕粉,其产孢量和酶活远高于对照和无机盐类,分别为15.62×107孢子/cm2和74.01 μg/(min·mL).除硝酸钾外,无机盐类在供试浓度上均对孢子萌发和生长有抑制作用.在各种碳(氮)源培养基中添加1%蛋白胨(葡萄糖)后,菌株的产孢量和产酶量均有所提高.结果表明,HFW-05菌株的产孢量和胞外蛋白酶之间具有一定的相关性.     

纤维素降解菌LY16的筛选鉴定和产酶条件研究

从腐烂朽木及附近的土壤采样,分离到25株具有纤维素分解能力的菌株,其中LY16菌株的纤维素酶活最高.采用形态学观察及分子生物学方法初步鉴定其为里氏木霉(Trichoderma reesei).通过碳氮源优化等试验进行产酶条件研究,得出该菌株最佳的产酶条件,培养基配方为(g/L):微晶纤维素10,麸皮40,蛋白胨4,尿素12,KH_2PO_42,MgSO_4·7H_2O 1,CaCl_2·2H_2O 1,FeSO_4 0.01,MnSO_4 0.004 5,CoCl_2 0.003 6,ZnSO_4 0.0035,培养温度30℃、装液量50mL,转速200 r/min,培养时间为72 h.优化后在该条件下,CMC酶活为202.6 U/mL,FPA酶活最大53.2 U/mL.     

一株产胶原酶海洋微生物发酵条件的研究

于海洋污泥中筛选得到的Aeromonas sp.F3所产的胞外酶对胶原蛋白有水解作用,采用单因素试验法对Aeromonas sp.F3的发酵条件及培养基组分进行全面优化,提高该胶原酶生产菌的产酶效率。经优化试验结果表明,该菌株最佳发酵条件为：培养时间24 h,温度40℃,初始pH为8,装瓶量80~100 mL/250 mL;培养基组分为：葡萄糖3 g/L,酵母浸粉9 g/L,NaCl 5 g/L,MnSO4 10 mg/L。经优化试验明显提升了该菌株的产酶能力。     

控制pH值和溶解氧对地衣芽孢杆菌HDYM-04分批发酵产β-甘露聚糖酶的影响

为了探究地衣芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的能力,探究在发酵过程中pH值和溶氧水平对产β-甘露聚糖酶的影响。以地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) HDYM-04为试验菌株,通过3,5-二硝基水杨酸比色法（DNS法）测定酶活力。结果表明,控制pH值至7.0直至发酵结束,在发酵的初始阶段(12~20 h)效果明显,酶活力水平均处于3200 U/mL以上,同时菌体密度达到5.5以上。其次,控制溶氧在25%左右时,保持菌体的生长状态,酶活力高峰持续时间较长（6~20 h保持在3000 U/mL左右）。因此控制pH值7.0,溶氧在25%左右时,在发酵的初始阶段,有良好的产酶能力。     

海洋解淀粉芽孢杆菌GM-1培养基及摇瓶发酵条件优化

GM-1菌株为分离自海洋对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。以菌体密度和无菌滤液对油菜菌核病菌的抑制作用为检测指标,采用单因素试验筛选GM-1菌株生长及产抗菌物质培养的最佳碳源、氮源和无机盐,通过正交试验设计对该菌株生长和产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行优化。研究结果表明,GM-1菌株生长及产抗菌物质最佳培养基配方为:蔗糖10g/L,牛肉膏16g/L,酵母膏3g/L,FeSO40.4g/L。最佳发酵条件为:28℃,pH7.0,200r/min摇床培养60h,种子液浓度108cfu/mL接种量为10%,装液量为70mL/250mL。     

草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶研究

为研究草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶种类和特性,采用经典的DNS法对草本纤维生物提取菌株分泌的果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶进行系统分析。结果表明,6 个草本纤维非纤维素降解菌株均能同步产果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶;在培养的第9~11 h,菌株CBXW-3 分泌的果胶酶活力最高达123 IU/mL,其次为菌株CBXW-1 的果胶酶活力105 IU/mL;菌株CBXW-4 的甘露聚糖酶活力最高达214.2 IU/mL,其次为菌株CBXW-1 的甘露聚糖酶活力162.1 IU/mL;菌株CBXW-4 的木聚糖酶活力最高为111.4 IU/mL,其次为菌株CBXW-6 的木聚糖酶活力87.6 IU/mL。由此得出,6 个目标菌株分泌的草本纤维非纤维素降解酶系种类丰富,酶活力高,可为阐明草本纤维生物提取机理和开发微生物资源的应用价值提供科学依据。     

大曲中高产糖化酶菌株的筛选及产酶条件优化

为了获得高产糖化酶的菌株并用于强化大曲的生产,以张弓老酒大曲为试材,通过透明圈法进行初筛以及测酶活法进行复筛,从中筛选了一株高产糖化酶的菌株WD11,其初始酶活为101 U/mL,然后通过16S rDNA序列同源性分析可以初步将该菌株归于芽孢杆菌属。在此基础上,又对其进行生理生化特性研究分析,结果表明甲基红试验、V.P试验、硝酸盐及鸟氨酸反应显阳性,赖氨酸呈阴性,故可以确定菌株WD11为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。后采用正交试验法进行了产酶条件优化,结果表明：在固体发酵培养基上,当以高粱面为最适碳源（质量分数2%）,以蛋白胨为最适氮源（质量分数4%）,接种量为6%时,其糖化酶活可达160 U/mL,是初始酶活的1.6倍,预期可以提高白酒的出酒率。     

栓菌属高产漆酶菌株的筛选及其发酵产酶条件研究初报

从秦岭采集的15株栓菌属真菌中筛选出产漆酶能力最强的菌株03588,对其发酵产酶条件的研究结果表明其产酶最适碳源为葡萄糖,最适氮源为硝酸铵。起始最适pH为6.0,最适培养温度为28℃,5d酶活达到最大值。培养基装量对产酶的影响不大。     

蛋白酶产生菌的筛选及酶学性质研究

从养牛厂附近的土壤中分离得到一株产蛋白酶性质优良的菌株,初步鉴定为芽孢杆菌,对其最适产酶条件进行了研究。试验表明,最适碳源为玉米粉,最适氮源为玉米浆,300mL摇瓶最适装液量为60mL,最适接种量为2%,起始pH值为4.5和6.5时有2个产酶高峰,并对其进行酶学性质的研究。该酶最适温度为65℃,最适pH值为7.5,该酶在50℃以下保温30min酶活仍较高,在70℃以上酶活全部丧失。在pH值7.0～9.0时比较稳定,而在pH值5.0以下时酶活下降很快。金属离子Pb2+,鳌合剂EDTA能抑制蛋白酶的活性,而Fe2+能激活蛋白酶活性。