Bacillus subtilis γ-DES36纤溶酶发酵条件的优化研究

以高活性纤溶酶突变株Bacillus subtilis γ-DES36为发酵菌株，研究其纤溶酶液体发酵的最佳工艺条件。通过对不同接种量、碳源、氮源、碳氮比、表面活性剂、金属离子等单因素研究，使用麦芽糖和胰胨时纤溶酶活性达2900IU／mL左右。为了降低成本，使用廉价的碳氮源麸皮和豆粕粉。正交试验得到该菌株产纤溶酶的优化液体发酵条件为：麸皮1％，麦芽糖1％，胰胨0．25％，豆粕粉1．5％，吐温400．15％，酵母膏0．1％，K2HPO4 0．25％，KH2PO4 0．1％，复合无机盐0．2mL／（100mL），接种量1％，发酵液纤溶酶酶活达到2300IU／mL。     

秸秆纤维素降解真菌QSH3-3的筛选及其特性研究

为了获得高效降解秸秆纤维素的微生物菌株,采用滤纸降解法和刚果红染色法从含纤维素类物质的土壤中筛选到一株产纤维素酶菌株QSH3-3,通过形态观察和ITS序列分析,鉴定为草酸青霉Penicillium oxalicum QSH3-3。摇瓶产酶试验结果表明,该菌株的最佳产酶条件为:碳源为0.5%的碱处理过的玉米秸秆粉,氮源为0.2% 硫酸铵,起始pH为7,接种量为5%,产酶温度为30℃,培养时间为4 d。最佳产酶条件下,滤纸酶（FPase）、内切酶（CMCase）和木聚糖酶（Xylanase）分别为12 U、33 U、605 U（U为酶活性单位）;在15℃,其残余酶活力可达70%～80%;在pH 4～9 范围内,其残余酶活力可达70%以上。酶学稳定性研究表明,FPase、CMCase和Xylanase在pH 4～9范围残余酶活力达85%以上,具有较强的酸碱适应能力;FPase、CMCase和Xylanase在45℃以上酶活力迅速下降,耐热性较差。该菌株具有较高的木聚糖酶活力以及较强的低温、pH的耐受力,因而该菌株在田间温差大、土壤偏碱性等复杂条件下对秸秆纤维素类物质的降解具有较高的应用潜力。     

啤酒用β-葡聚糖酶高产菌株的选育及发酵条件优化

对产β-葡聚糖酶的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)A302菌株进行紫外线和硫酸二乙酯(DES)复合诱变和选育，获得产β-葡聚糖酶达27．3U／mL的突变株H302。采用均匀实验设计对H302菌株产β-葡聚糖酶的液体培养基组成及发酵条件进行优化实验，所获优化配方(W／V)为麦麸1．41％，鱼粉0．80％，硝酸钾0．34％，硫酸镁0．11％，起始pH6．0；用含孢量10^8个／mL的种子菌液按体积比3．3％接种上述液体培养基，在36℃下发酵52h，菌株H302的产酶活力达到115．1U／mL，是原出发菌株及培养条件下产酶活力的9．4倍。对突变株H302所产β-葡聚糖酶性质的研究表明，该酶最适作用温度为60℃，最适作用pH为5．5，适用于啤酒生产中的麦芽糖化。     

N+注入选育漆酶高产菌株及其产酶优化研究

以糙皮侧耳Pleurotus ostreatus WY01为出发菌株,通过N+注入诱变处理担孢子、RBBR-PDA平板变色法初筛、ATBS法测定漆酶活性复筛,获得1株漆酶高产诱变菌株ADW-08。用高碳低氮无机盐制备的油菜秸固体培养基（SM）培养,其峰值酶活力比出发菌株高出2.80倍,达7.78 U/g,且产酶稳定。对ADW-08固体培养产酶条件的研究表明,以葡萄糖为碳源明显优于蔗糖、麦芽糖、麸皮和可溶性淀粉;酒石酸铵较有利于ADW-08漆酶的分泌;适宜初始pH为5.0或6.0;ABTS和藜芦醇对产酶均有明显的诱导作用,而吐温-80对产酶有一定的抑制作用;正交试验结果表明,葡萄糖、酒石酸铵和pH最佳参数分别为15.0g/L、0.2g/L和5.2,酶活峰值为8.33 U/g。     

玉溪醇化烟叶表面细菌酶制剂对烟叶中淀粉和纤维素的降解作用

合理降解烤后烟叶中的淀粉和纤维素含量已成为提高烟叶质量的关键工艺之一。本研究对分离自烤烟叶面的产淀粉酶细菌菌株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens A1)和产纤维素酶细菌菌株短小芽孢杆菌(B.pumilus C1)进行发酵培养,提取粗酶液,检测酶活性并应用于初烤烟叶上。通过设计不同酶量、作用时间、相对湿度和温度的方法考察这两种酶制剂对烟叶(Nicotiana tabacum K326)中淀粉和纤维素的降解效果。结果表明,菌株A1主要产α-淀粉酶,酶活力为7×105U/mL,菌株C1以产内切酶为主,酶活力为6×103U/mL;在温度40℃、湿度70%条件下作用96h,用菌株A1所产淀粉酶制剂4×107U/kg处理后的烟叶总糖增加率为12.78%,还原糖增加率为12.03%,菌株C1所产纤维素酶制剂4×105U/kg处理后的烟叶总糖增加率为13.87%,还原糖增加率为18.07%。研究结果提示,利用从烟叶表面分离的产酶菌株进行发酵生产的酶制剂可降解初烤烟叶中淀粉和纤维素,提高还原糖含量,可望在烟叶加工过程中得到应用。     

1株产高温纤维素酶细菌的分离及Biolog鉴定

以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,从来自甘肃永昌的双孢菇培养料中分离筛选得到1株降解纤维素的耐高温菌X3。利用Biolog GEN III微孔板将该菌株鉴定为芽孢杆菌(Bacillus vallismortis/subtilis)。在初始pH 为7.0、温度为50 ℃、接种量为2%、摇床转速为200 r/min的条件下培养72 h,该菌株粗酶液的CMCase活力达到20.36 U/mL。     

具有产表面活性剂功能石油降解茵的筛选及其发酵条件优化

从广州某炼油厂附近石油污染的土壤中筛选出一株可高效产表面活性剂的原油降解菌株MZ01,结合菌株形态观察、革兰氏染色和16SrDNA序列同源性进行分析鉴定其属于假单胞菌属（Pseudomonassp．MZ01）,该菌9d对原油的降解率达54．7％。通过正交实验优化其产表面活性剂的环境因子并进行发酵培养,结果表明,MZ01最佳发酵条件为：酵母膏（3g·L^-1）作为氮源,玉米油（2g·L^-1）作为碳源,温度为25℃,pH值为9．0和含盐量为5％。该条件下3d的发酵产物经提纯后得到表面活性剂产量为2．27g·L^-1,测得该产物CMC值为0．1g·L^-1,可将水的表面张力从初始的72mN·m^-1降至30mN·m^-1。     

高温大曲中高产α-淀粉酶菌株分离鉴定及其产酶性能研究

以前期实验从高温大曲中筛选得到的8株产酱香的细菌为研究对象,利用α-淀粉酶透明圈和α-淀粉酶活性测定相结合的方法从中筛选出1株高产α-淀粉酶的菌株GX05。通过形态观察及生理生化试验和16S r DNA分子生物学鉴定为假蕈状芽孢杆菌属(Bacillus pseudomycoides),并对该菌株产酶条件进行研究,最适条件为外加碳源为葡萄糖,氮源为尿素,初始p H 6,接种量13%,培养时间72 h,酶活可以达到180.12 U/g。     

玉米秸秆低温降解菌的分离筛选及鉴定

利用从渭源县山地采集的30份样品,采用刚果红染色法和液体摇瓶发酵法筛选出了1株能够在15℃条件下降解羧甲基纤维素、玉米秸秆纤维素和高产纤维素酶的真菌菌株D5,同时测定了该菌株纤维素酶活力和对玉米秸秆的降解能力,并通过ITS r DNA序列分析对该真菌进行了初步鉴定。结果表明,菌株D5液体培养7 d的木聚糖酶活为52.7 U·m L~(-1),CMCase酶活为31.5 U·m L~(-1),滤纸酶活为29.6 U·m L~(-1);菌株D5在玉米秸秆为唯一碳源的培养基里发酵10 d,玉米秸秆的失重率为29.8%。菌株D5经ITS r DNA序列分析初步鉴定为Penicillium sp.,在玉米秸秆降解方面具有较大的应用潜力。     

一株产邻苯二酚假单胞菌的筛选及其发酵条件的优化

从土壤中筛选到44株产邻苯二酚的菌株．其中X16菌株转化苯甲酸钠产生邻苯二酚的活性最高，根据其形态特征观察、16SrDNA序列同源性比较．初步鉴定为假单胞菌（Psudomonas sp．）。经过发酵条件优化后，发现该菌最适发酵的碳氮源分别为苯甲酸钠6g／L和聚蛋白胨2g／L；最适温度为32℃；最适pH为6.7；最适发酵时间为22h。在上述发酵条件下，该菌产邻苯二酚的能力达到1mg／mL，比条件优化前提高了25％o。     

Mn2+对白腐菌发酵油菜秸秆木质纤维素酶活性及组织结构的影响

白腐菌对木质素有很强的降解能力。本研究选择白腐菌(Pleurotus ostreatu)WY01于限氮培养基添加不同水平Mn2+固态发酵油菜(Brassica campestris L.)秸秆,实验分为对照组(SMc)、实验1组(SM1)和实验2组(SM2)(Mn2+浓度分别为0、0.6和1.2mmol/L),于28℃恒温培养,静止发酵40d。结果表明,漆酶(Lacs)和锰依过氧化物酶(MnPs)活性SM1极显著高于其它两组(P<0.01),峰值分别在第6天211.11U/g和第10天49U/g;Mn2+对木质素过氧化物酶(Lips)、纤维素酶(Cels)和半纤维素酶(Hcels)活性没有影响,且秸秆组织结构变化与相关纤维素酶活性具有一致性。电镜扫描显示,未经任何处理的油菜秸秆组织结构十分致密,细胞组织排列有序,经白腐菌WY01处理,第20天SMc油菜秸秆原来致密有序的组织遭到破坏,部分出现疏松的网状,SM1第20天油菜秸秆组织遭到破坏且局部出现坍塌现象,第40天纤维组织完全分解并粉化;SM2第20天秸秆组织也遭到不同程度的破坏,第40天纤维组织完全分解,但效果不及SM1。综合生物降解效果SM1>SM2>SMc。结果提示:Mn2+能够诱导并有利于白腐菌WY01对油菜秸秆的降解。本研究为油菜秸秆开发生物饲料提供依据。     

白酒糟水解液摇瓶发酵生产木糖醇的工艺优化

为充分利用白酒糟资源,探讨酸水解液作为碳源发酵生产木糖醇的可行性。采用热带假丝酵母(Candidatropicalis1779)发酵酒糟水解液生产木糖醇,分别利用单因素试验和正交试验考察了影响发酵的工艺条件。发酵在250mL摇瓶发酵瓶中进行。结果表明,当种子龄27h、接种量20mL、装液量100mL、氮源添加量20mL、氮源浓度48g/L时发酵效果最好。该条件下发酵液中木糖醇浓度为11.85mg/mL,木糖利用率和还原糖利用率分别为45.62%和74.81%,残留木糖浓度为463.51μg/mL。发酵试验表明酒糟水解液作为碳源发酵生产木糖醇具有可行性。     

产黄纤维单胞菌CR-14菌株诱变选育及发酵条件优化

为提高产黄纤维单胞菌CR-14纤维素酶活力,对菌株进行亚硝酸、紫外线及复合诱变处理,筛选产纤维素酶活较高的突变株,并对其发酵条件进行优化。结果表明,经亚硝酸和紫外线复合诱变得到一株产纤维素酶活较高的菌株Y-UA-18,其酶活力为10.57 U,为原菌株产酶活力的1.67倍。通过正交试验得到菌株Y-UA-18产酶最佳培养基为:秸秆粉1.0%、复合氮源0.6%、KH2PO40.1%、Mg SO40.1%、Na Cl 0.08%;最佳培养条件为:初始p H值7.0、培养温度30℃、发酵时间3 d。通气量对菌株Y-UA-18产酶影响不明显,但在厌氧条件下发酵液酶活显著降低,0.1%TW-80对菌株Y-UA-18的产酶没有影响。     

产β-甘露聚糖酶内生菌的诱变育种及产酶条件优化

以刺槐豆内生菌Paenibacillus sp.CH-3为出发菌株,采用紫外-硫酸二乙酯-亚硝酸盐对其进行复合诱变,并对菌株的发酵条件进行了优化。结果表明：经过紫外线-硫酸二乙酯-亚硝酸盐复合诱变,获得一株高产β-甘露聚糖酶的突变菌株Paenibacillus sp.CH3-05,其酶活力为160.2U/mL,较出发菌株（42U/mL）提高了281.4%。其最佳发酵培养基为：酵母膏0.25%,魔芋粉3%,磷酸氢二铵0.25%,氯化钠0.1%,硫酸镁0.3%,磷酸氢二钾0.2%,CaCl22 mmol/L。最佳发酵条件为：初始pH 6.5,接种量2%,培养温度35℃,转速200 r/min,培养时间78 h,在该条件下测得酶活为233.5 U/mL,较出发菌株提高456%。     

砂姜黑土中兼具促生功能的纤维素降解菌的筛选及其应用

为实现砂姜黑土地区秸秆资源化利用以及作物增产，本研究从该区小麦-玉米轮作土壤中筛选具有促生功能的纤维素降解菌株。通过羧甲基纤维素酶活(CMC)与吲哚乙酸(IAA)分泌量测定，筛选出1株具有高效降解纤维素的促生菌株。经形态学和分子生物学鉴定，该菌株为普沙根瘤菌(Rhizobium pusense)，命名为X2。小麦秸秆降解和玉米盆栽初步试验结果显示，X2菌株经液态发酵15d后小麦秸秆降解率为16.1%，较对照显著提升65.4%；接种该菌株后盆栽土壤中碱解氮含量较对照显著提高了72.7%，植株根系的平均直径、表面积以及地上部干物质量显著增加了22.0%、28.6%和33.3%。为进一步提高该菌株的活性，采用单因素试验对菌株的培养条件进行优化，结果表明，X2菌株在装液量为25 mL/250 mL、氮源为酵母粉、pH为6.0时生长和产IAA能力最优，产酶的最适pH为5.0。综上，所筛菌株X2具有秸秆降解和玉米促生能力，可在砂姜黑土地区为秸秆资源化利用提供新的微生物资源。     

稻草秸秆纤维素分解菌的分离筛选

本研究基于获得高效木质纤维素分解菌的目的,以刚果红纤维素琼脂和滤纸条培养基为初筛培养基,从分离获得的124株真菌中筛选出透明圈与菌落直径比值较大、滤纸条分解能力较强的11个菌株。经液体发酵,测定其酶活力,复筛得到羧甲基纤维素酶活和滤纸酶活均较高的4个菌株;并进行了不同碳源和不同pH对筛选菌株产酶能力的影响试验,发现不同菌株对不同纤维素物质的分解能力不一样,同一菌株对不同纤维素碳源的利用能力也不相同。     

高产琥珀酸产生菌的60Co γ射线诱变选育

 产琥珀酸放线杆菌的主要副产物是乙酸,为了有效降低乙酸的生成,采用60Co γ射线为诱变源,反复筛选氟乙酸抗性突变株。结果表明,当60Co γ射线诱变剂量为 500 Gy 以及氟乙酸浓度为 20 g/l 时,与出发菌株相比,所获突变株HF417的乙酸浓度由25.7 g/l降低到4.5g/l,琥珀酸由45g/l增加到67g/l,磷乙酰转移酶最高酶活由528U/mg 降低到112U/mg ,进一步的基因序列分析表明,pta 基因（磷乙酰转移酶基因）片段保守序列中发生的 4 处突变,是导致磷乙酰转移酶酶活降低的根本原因。因此,针对副产物代谢途径的定向阻断选育能够有效提高琥珀酸产量。     

绒毛栓孔菌液体培养过程中胞外酶活性的研究

本研究以绒毛栓孔菌为材料,采用液体培养的方法分析其在发酵过程中胞外酶的活性变化,并对其菌丝体生物量和发酵液pH值进行了测定。结果表明：胞外酶活性与菌丝体生长状况密切相关。菌丝体生物量增长呈＂S＂型,6～8d增长最快,第12天达到最大值,在此过程中漆酶、锰过氧化物酶、淀粉酶、羧甲基纤维素酶、果胶酶和蛋白酶活性均出现高峰。酶活性的变化表明,在液体培养过程中绒毛栓孔菌首先分解木质素,其次利用淀粉和纤维素作为碳源,蛋白质作为氮源。若要获得最大菌丝体生物量,缩短培养时间,就必须在培养过程中保证碳氮源的均衡供给。本试验说明不同的酶其分泌高峰期可以作为判断菌丝体营养利用情况和培养周期的依据,以此获取最大菌丝体生物量,为工业生产利用奠定基础。     

γ射线对斜卧青霉的诱变筛选及产酶条件优化

以斜卧青霉(Penicillium decumbens)A10为出发菌株,经450 Gy60Coγ射线诱变处理,选育出1株纤维素酶高产菌株A50,对其产纤维素酶的液态发酵条件进行研究优化,确定了所试因素的最佳组合,即主碳源浓度为5%,其中麸皮与玉米秸秆比例为1∶1,辅加碳源为0.1%的葡萄糖,辅加氮源为0.2%的磷酸氢二铵,Tween-80添加量为0.1%,培养基初始pH为5.0,300ml三角瓶的装液量为30ml、接种量10%、培养温度为32℃、摇床转速200r/min。发酵至60h时,纤维素酶活和滤纸酶活均达到最高,分别为27.28和1.98IU/ml,较出发菌株A10分别提高了33.2%和45.59%。