培养条件对低聚木糖增殖青春双歧杆菌的影响

以低聚木糖为底物碳源，在严格厌氧培养条件下研究了pH值、还原剂和低聚木糖浓度等因素对该糖增殖青春双歧杆菌的影响。研究表明，在初始pH5.5-8.0的范围内低聚木糖均可增殖青春双歧杆菌，但pH8.0的微碱性培养效果更好。添加L－半胱氨酸和硫代乙醇酸钠还原剂可迅速降低培养液的初始氧化还原电位，有利于双歧杆菌的快速增殖，还原剂的初始浓度以0.5-1.0g/L为宜。人体持续摄入低聚木糖可保证其对双歧杆菌的增殖作用。在2.5-10g/L内，增加低聚木糖的初始浓度可提高双歧杆菌的菌体浓度和增殖速率，当糖浓为5.0g/L时青春双歧杆菌对该糖的利用效果最好。培养至18h，菌体浓度达1.03g/L，糖的转化率达42.2%。     

木二糖和木三糖的分离及其用于双歧杆菌的体外培养

采用凝胶过滤层析技术获得了高纯度木二糖和木三糖,并研究了它们在体外对青春双歧杆菌的增殖效果.以聚丙烯酰胺凝胶(Bio-Gel P-2)为层析介质,采用快速蛋白液相层析(FPLC)系统为平台,以脱气高纯水洗脱,制备分离了木二糖和木三糖,并分别以它们为碳源,研究了体外增殖培养青春双歧杆菌的生长历程.结果表明,体外培养48 h后,木糖、木二糖和木三糖分别将青春双歧杆菌菌体浓度从0.10 g/L增殖至0.16、0.33和0.47 g/L,木三糖对青春双歧杆菌的增殖效果最好,木二糖次之,木糖的增殖效果不明显.木二糖和木三糖在体外培养青春双歧杆菌48 h后,能分别将体系的pH值从7.0降到4.40和4.42.     

田菁来源半乳甘露低聚糖对青春双歧杆菌的增殖

田菁是被广泛应用的盐碱地改良先锋植物,半乳甘露聚糖是田菁种子的主要成分。半乳糖、甘露糖和半乳甘露低聚糖为半乳甘露聚糖酶法完全和不完全水解产物。为揭示不同分子质量半乳甘露聚糖不完全降解产物的生物学功能差异,笔者研究了半乳糖、甘露糖和不同分子质量分布的半乳甘露低聚糖对青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)的增殖作用及其代谢产物。青春双歧杆菌分别以3g/L(质量浓度)半乳糖和甘露糖为碳源培养24h,糖利用率分别为99.67%和72.00%,菌体质量浓度从初始的0.04g/L分别增殖到1.82和0.39g/L,生成的总短链脂肪酸(乙酸、乳酸和丙酸)质量浓度分别为6.76和3.02g/L。不同分子质量分布的半乳甘露低聚糖能有效增殖青春双歧杆菌,半乳甘露低聚糖平均分子质量越低,对青春双歧杆菌的增殖作用越强。青春双歧杆菌以3g/L,分子质量分布为510,25和≤2ku的半乳甘露低聚糖为碳源培养24h,半乳甘露低聚糖利用率分别为59.00%,61.67%和86.33%,青春双歧杆菌菌体质量浓度从初始浓度的0.04g/L分别增殖到0.51,0.79和1.71g/L。青春双歧杆菌以分子质量≤2ku的半乳甘露低聚糖为碳源培养24h,代谢产物乙酸、乳酸和丙酸的质量浓度分别为4.14,2.48和0.81g/L。     

青春双歧杆菌代谢低聚木糖机理研究

对青春双歧杆菌代谢低聚木糖的动力学行为进行了探讨,同时对青春双歧杆菌代谢低聚木糖时各组分的变化规律及代谢产物进行了研究.结果表明,青春双歧杆菌代谢低聚木糖48 h后,总糖质量浓度从最初的5.00g/L降至3.59g/L,菌体质量浓度从0.10g/L上升至0.35g/L,培养体系的pH值从7.00降至4.75.青春双歧杆菌代谢低聚木糖时,首先代谢木二糖至木五糖组分,此后,其分泌的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶将低聚木糖组分中的阿拉伯糖基侧链水解释放,并作为青春双歧杆菌的碳源.代谢过程中,青春双歧杆菌还能分泌β-D-木糖苷酶作用于低聚木糖的末端,释放出木糖,最终导致木糖在培养体系中累积.代谢产物分析结果显示,青春双歧杆菌代谢低聚木糖的代谢产物主要有乳酸、乙酸、丙酸和丁酸.     

双歧杆菌在低聚木糖基质中的增殖和代谢过程

研究了不同聚合度的低聚木糖对青春双歧杆菌的增殖效果,以及青春双歧杆菌利用低聚木糖的规律,并对其代谢产物进行了分析。结果表明,在分别以木二糖和木三糖,木四糖和木五糖,木六糖、木七糖和木八糖3组混合组分为碳源的培养基中,青春双歧杆菌菌体浓度增殖倍数分别为4.0、3.0和2.0。青春双歧杆菌优先利用聚合度较低的低聚木糖,并代谢产生短链脂肪酸,如乳酸、乙酸、丙酸和丁酸,其总酸含量在2.28~5.70g/L。     

产焦性没食子酸菌株筛选及其培养条件优化

研究了肠杆菌、短乳杆菌和植物乳杆菌3种菌种催化底物没食子酸降解产焦性没食子酸的能力,其中产焦性没食子酸效果较好的是肠杆菌和植物乳杆菌。对不同温度、底物浓度、pH值、离子浓度等反应条件对肠杆菌和植物乳杆菌没食子酸脱羧酶酶活的影响进行分析,并确定了这两株菌降解没食子酸的培养条件。结果表明:在培养温度为28℃、没食子酸浓度为30 mmol/L,(NH_4)_2SO_4浓度8 mmol/L,MgSO_4浓度为80 mmol/L,初始培养基pH值6.0,培养48 h时,肠杆菌催化没食子酸产焦性没食子酸58.11%;在培养温度为37℃、底物浓度为10 mmol/L,(NH_4)_2SO_4浓度为8 mmol/L,MgSO_4浓度为20 mmol/L,初始培养基pH值6.5,培养48 h时,植物乳杆菌催化没食子酸产焦性没食子酸83.31%。     

葡甘露低聚糖的酶法制备及其对肠道微生物的增殖作用

为提高酶法制备葡甘露低聚糖得率,并阐明其对肠道微生物增殖的作用,研究了不同碳源诱导物对甘露聚糖酶酶系组成以及葡甘露聚糖酶解过程中工艺参数对葡甘露低聚糖得率的影响,研究了葡甘露低聚糖对典型肠道微生物的增殖作用及其代谢产物。结果表明,微晶纤维素是里氏木霉合成甘露聚糖酶的最佳碳源诱导物,里氏木霉以10 g/L微晶纤维素为诱导物产酶,β-甘露聚糖酶活力为3.902 U/mL,β-甘露糖苷酶活力为0.019 U/mL,两者酶活比为205.4∶1.0。15 g/L葡甘露聚糖在甘露聚糖酶用量10 U/g、50℃、pH 4.8条件下水解8 h,葡甘露低聚糖得率可达73.70%,酶对葡甘露低聚糖的选择性为85.60%。以3 g/L葡甘露低聚糖为碳源的肠道微生物进行体外培养,结果显示长双歧杆菌等14种有益菌能有效利用葡甘露低聚糖进行增殖和代谢,产生短链脂肪酸,而平肠球菌等3种潜在致病菌几乎不能利用葡甘露低聚糖;长双歧杆菌(Bifidobaterium longum ATCC15697)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus B-4495)的增殖效果最好,分别增殖了27.0和19.5倍,生成的短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸和乳酸)浓度分别为(78.5±3.5)和(42.6±2.6) mmol/L。     

The Study about Enzymatic Hydrolysis of Bagasse Sulfite Pulp and the Assistant Effect of Additives

以亚硫酸盐蔗渣浆为研究对象,研究了底物浓度、外源添加物种类和浓度对纤维素酶解工艺的影响以及PEG6000强化酶解效率的作用机理.研究结果表明,纤维素酶用量15 FPIU/g(以绝干纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶用量30 CBU/g,纤维素质量浓度80 g/L条件下水解48 h,葡萄糖质量浓度达72.51 g/L,葡萄糖得率、纤维素酶解得率和总糖得率达81.58％、86.79％和84.23％.PEG6000可有效强化酶解,添加量为2g/L时,水解48 h葡萄糖质量浓度可升至78.54 g/L,葡萄糖得率、纤维素酶解得率和总糖得率达88.36％、95.02％和92.54％.添加2g/L的PEG6000使纤维素酶Celluclast 1.5 L滤纸酶活力提高到原酶活力的117.33％;同时50℃,pH值4.8,保温48 h,残余酶活力同比增加38.99％.     

亚硫酸盐蔗渣浆酶解工艺及外源物辅助作用的研究

以亚硫酸盐蔗渣浆为研究对象,研究了底物浓度、外源添加物种类和浓度对纤维素酶解工艺的影响以及PEG6000强化酶解效率的作用机理。研究结果表明,纤维素酶用量15 FPIU/g(以绝干纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶用量30 CBU/g,纤维素质量浓度80 g/L条件下水解48 h,葡萄糖质量浓度达72.51 g/L,葡萄糖得率、纤维素酶解得率和总糖得率达81.58%、86.79%和84.23%。PEG6000可有效强化酶解,添加量为2 g/L时,水解48 h葡萄糖质量浓度可升至78.54 g/L,葡萄糖得率、纤维素酶解得率和总糖得率达88.36%、95.02%和92.54%。添加2 g/L的PEG6000使纤维素酶Celluclast1.5 L滤纸酶活力提高到原酶活力的117.33%;同时50℃,pH值4.8,保温48 h,残余酶活力同比增加38.99%。     

一株用于石油污染修复的产漆酶菌种产酶条件优化及性能评价

选取血红密孔菌Pycnoporus coccineus为产漆酶菌种,通过开展单因素产漆酶条件优化研究,明确最佳液体发酵工艺参数,制备出粗酶制剂并进行原油降解性能评价。结果表明:1)漆酶最佳液体发酵工艺参数为初始pH值5～7、初始温度30℃、摇床转速200r/min,接种量1.5%、碳源为羧甲基纤维素钠20.00g/L、氮源为硝酸钠5.00g/L、磷源磷酸氢二钾为2.00g/L、Cu2+浓度为1.00mmol/L、诱导剂为蔥2.00×10-4 mmol/L;复合制剂(粗酶制剂+菌剂)TPHs降解率高于单一制剂(仅投加菌液),环境耐受性、微生物底物作用能力及原油降解速率均显著提升。     

优化培养条件对提高香菇漆酶产量的研究

对香菇发酵产漆酶条件进行了优化并研究了部分漆酶性质。结果发现静置培养优于振荡培养;pH值≥5.6时香菇菌体基本无法生长,香菇最适生长及产酶pH值为3.5;20℃低温有利于香菇漆酶生长,但最适产酶温度是25℃;Cu2 浓度为0.2~1.0 mmol/L时有利于香菇漆酶的合成,其中0.4 mmol/L是香菇产漆酶的最佳铜离子浓度,当铜离子终浓度超过5 mmol/L时,严重抑制香菇菌丝的生长;除了2,5-二甲基苯胺之外,阿魏酸、愈创木酚、没食子酸、黎芦醇等诱导剂促进香菇合成漆酶的作用不明显,反而会抑制菌丝生长;Tween-80的加入不利于漆酶合成。香菇漆酶在60℃条件下保温1 h后仍残余了2%的活力;以2,2′-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)为底物的最佳反应温度是65℃,最适反应pH值为2.2(柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液体系)。     

漆酶活化处理条件对竹材活性氧类自由基变化的影响

采用电子自旋共振波谱检测技术,分析漆酶活化毛竹材产生的自由基种类,并结合单因素方差分析方法,分析漆酶活化处理条件对毛竹材产生的活性氧类自由基相对浓度的影响。未处理毛竹材产生的自由基属酚氧自由基,而漆酶处理毛竹材产生的自由基属典型的活性氧类自由基。酶用量、反应体系pH值、处理时间、处理温度及Cu~(2 )浓度,均对活性氧类自由基相对浓度有极显著影响。当采用酶用量为30u/g、反应体系pH值为4、处理时间为2h、处理温度为60℃、Cu~(2 )浓度为30mmol/L时,漆酶活化毛竹材产生的活性氧类自由基的相对浓度最高。     

响应面优化法在纤维素酶合成培养基设计上的应用

以里氏木霉(Trichoderma reesei)RUTC30为产酶菌株,经酵母发酵除去葡萄糖后的脱葡萄糖淀粉水解液为碳源,采用Plackett-Burman(PB)设计法寻找培养基组成中对产酶影响最大的因素,并经响应面试验设计优化最佳产酶条件。试验得到对产酶影响最大的两个因素分别为脱葡萄糖淀粉水解液质量浓度和氯化钙质量浓度,经最陡爬坡和响应面试验建立了滤纸酶活与两者之间的模型。对此模型求解得到,当脱葡萄糖淀粉水解液质量浓度为28.85 g/L、氯化钙质量浓度为0.67 g/L时,产酶120 h理论酶活为7.52 FPIU/mL,156 h达到最大酶活为11.16 FPIU/mL,β-葡萄糖苷酶活最大为0.79 IU/mL。     

利用汽爆玉米芯酶解液发酵生产类胡萝卜素的研究

研究了汽爆玉米芯酶水解及酶解液发酵生产类胡萝卜素.对影响酶解各因素考察表明:在最适酶解条件下,即温度50℃、pH值4.8、底物质量浓度50 g/L、加酶量48 FPU/g、酶解时间60 h,还原糖质量浓度达34.85 g/L.利用均匀设计对发酵条件进行了优化,最优发酵条件为:装液量23.91 mL,pH值4.85,接种...     

优化彩绒革盖菌产漆酶条件及染料脱色研究

对一株漆酶高产白腐菌———彩绒革盖菌的培养和产酶条件,包括培养基初始pH值、金属离子Cu2 和Mn2 的含量,以及诱导剂的种类、添加量和添加时间等相关因素进行了优化。结果发现该菌种适宜在pH值3.5~5.7环境下生长并合成漆酶,培养基中添加缓冲液可以获得更高的酶活,但不加则有较高的酶产率;铜和锰可以显著提高漆酶活力,当以0.1 mmol/L 2,5-二甲基苯胺为诱导剂时,培养基中宜含0.008~0.08 mmol/L Cu2 ,0.01 mmol/L左右的Mn2 。在5种常用漆酶诱导剂中,2,5-二甲基苯胺的效果最佳,且应在菌种进入对数生长期时加入效果最好,其最适添加浓度为0.4 mmol/L,此时最适产酶Cu2 浓度为0.4 mmol/L。研究显示漆酶在30和40℃下保持6 h后残余酶活分别为原来的95%和80%;60℃条件下,该酶保温1 h后的残余活力仅为原来的14%。该酶的最适反应温度是65℃,最适反应pH值为2.4~3。对20种常用染料进行的脱色研究显示,在pH值5、40℃条件下,该粗漆酶液可以直接作用于13种工业染料。     

地衣芽孢杆菌YB15发酵培养优化的研究

采用单因素试验和正交试验对地衣芽孢杆菌(Bacillus lincheniformis)YB15发酵培养基的碳源、氮源、无机盐进行研究,得出该菌的最适培养基组分为葡萄糖5 g,酵母浸膏7.5g,蛋白胨7.5g,硫酸铵5.0g.在此基础上运用正交试验对地衣芽孢杆菌YB15发酵的最适条件进行研究,得到的最适培养条件为温度25℃,pH 6.5,瓶装量100 mL,接种量4 mL;地衣芽孢杆菌生长曲线的结果表明12 h～18 h时为菌体收集的最佳时间.     

Conversion of Xylose to Furfural Using Solid Acid SO24-/ZrO2 as Catalyst

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO24-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应.采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3h.之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响.得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5h,呋喃甲醛产率达最大值47％.实验结果表明:SO24-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力.     

造纸蒸煮废液水解制糖的研究

考察了马尾松硫酸盐法制浆蒸煮废液水解制糖,结果显示同酸水解相比,酶水解效率较高.脱木质素后再进行酶水解,水解液中还原糖可达到9.18 g/L.脱木质素的最佳条件为pH值3.0,温度75℃,硫酸质量分数6％,此时上清液中的半纤维素质量浓度最高,达到47.61 g/L.对脱木质素后酶水解液做液相色谱分析,发现水解液中主要为葡萄糖3.63 g/L,其次为木糖醇2.94 g/L和纤维二糖1.81 g/L,并有少量木糖和阿拉伯糖,质量浓度分别为0.80和0.02 g/L.     

稻草液化物酶解发酵制备2,3-丁二醇的研究

以乙二醇为液化剂对稻草进行液化和酶解预处理,经肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneu-moniae CICC 10011)发酵制备2,3-丁二醇。考察了温度、pH值、接种量、摇床转速、时间和底物浓度对发酵产2,3-丁二醇的影响。结果表明:稻草液化产物酶解后,经双膜浓缩总糖质量浓度可控制在85～95 g/L,不但为后续发酵提供充足的碳源,而且实现了工艺控制的自动化,易于提高产物浓度,降低分离成本。对其脱色发酵生产2,3-丁二醇,最佳发酵条件为:初始总糖质量浓度94.3 g/L、37℃、pH值5.5、接种量10%、转速170 r/min、反应72 h,制得2,3-丁二醇质量浓度为36.47 g/L,2,3-丁二醇对总糖的转化率可达42.5%,生产效率为0.51 g/(L.h),对其液化产物的转化率最高为33.4%。     

膜荚黄芪苯丙氨酸解氨酶特性的初步研究

该文初步研究了荚膜黄芪苯丙氨酸解氨酶(PAL)的基本特性。结果表明:PAL的最适反应时间为30min,PAL在Tris-HCl缓冲液中适宜的pH值为8.0,最适反应温度为37℃,PAL酶浓度过高或过低不利于酶的活力,PAL最适底物浓度为2mmol/L。