链霉菌B221降解角蛋白的扫描电镜观察

应用扫描电子显微镜直接观察链霉菌B221在固体发酵条件下,菌丝与羽毛的相互作用,对比酶作用后羽毛结构,深入了解菌状微生物降解角蛋白机制及菌丝在降解过程中的作用.结果显示,灭菌处理过程有助于降解启动,链霉菌B221菌丝穿透作用在降解前期明显,菌丝穿透羽毛表面,沿羽毛纵向生长,大面积剥落羽毛表面.角蛋白酶活力在前4 d较高,生物最在第4天达到最高,水溶性物质与可溶性蛋白在整个降解过程中的变化与酶活力变化不完全一致.链霉菌B221降解角蛋白过程中机械作用起重要作用,菌丝的生长压力穿透且剥落羽毛表层结构,更多酶作用位点暴露出来,极大提高酶解效率.     

4种含硫化合物对链霉菌B221固体发酵羽毛角蛋白过程的影响

利用自行分离得到的链霉菌B221固体发酵羽毛角蛋白,设置硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠和二硫苏糖醇4种含硫化合物添加组,分析发酵后7 d的发酵物中角蛋白酶活力、可溶性蛋白含量以及各种含硫化合物的消长变化规律。结果表明添加的4种含硫化合物对角蛋白酶都具有激活作用,但没有显著增加发酵产物中可溶性蛋白的含量;亚硫酸盐含量、二硫键化合物含量和S-磺酸半胱氨酸类物质含量之间存在着密切的相关性,B221固体发酵角蛋白过程中存在着亚硫酸盐解作用;硫代硫酸盐含量、二硫键化合物含量、S-磺酸半胱氨酸类物质含量、巯基化合物含量之间存在着密切的相关性,B221固体发酵角蛋白过程中存在着另一种降解机制——硫代硫酸盐解作用。     

地衣芽孢杆菌nju-1411-1降解羽毛角蛋白过程中含硫化合物的变化

利用自行筛选到的1株角蛋白降解细菌--地衣芽孢杆菌nju-1411-1发酵羽毛角蛋白,发酵2 d时角蛋白降解率、角蛋白酶活、生物量等指标就达到了最大值.降解率的变化和角蛋白酶活力的变化基本是一致的,并且酶的活力明显高出笔者所在实验室筛选的其他2株角蛋白降解菌--链霉菌B221和真菌C281.发酵过程中,硫元素以硫酸根、亚硫酸根、硫离子、硫代硫酸根、巯基化合物、二硫键化合物、半胱氨酸、胱氨酸以及S-磺酸半胱氨酸类物质等9种形态存在,没有检测到过硫化物、多硫化物、连多硫酸盐、芳基类硫代磺酸盐、烷基类硫代磺酸盐等其他形式的含硫化合物.其中硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质是主要形态,而其他5种物质含量相对较少.硫酸根和硫代硫酸根是硫元素代谢的终产物,其中硫酸根在自然状态下和氧化酶的作用下都可以产生,而硫代硫酸根是微生物代谢的产物.亚硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质出现相互消长的关系,表明硫解作用的存在.发酵液的可溶性物质中,二硫键主要以胱氨酸的形式存在;除了少量的半胱氨酸以外,巯基还存在于多肽和寡肽中.     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究 Ⅱ角蛋白分解过程中含硫化合物变化规律的初步探讨

弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种在分解利用羽毛角蛋白过程中产生角蛋白酶，使角蛋白不断地降解成多肽或游离氨基酸的同时，角蛋白中的硫也随之转化成巯基化合物、Ｈ２Ｓ和硫酸盐３种含硫化合物形式存在于分解产物中，并对３种含硫化合物形成过程进行了初步探讨。     

嗜热角蛋白降解菌的分离筛选及降解特性

为获得高效降解羽毛角蛋白的嗜热微生物，提高微生物降解角蛋白的效率，利用以羽毛角蛋白为唯一碳氮源的培养基从堆肥样品中分离降解菌，并对其菌种分类、粗酶液的酶学性质及降解角蛋白机理进行研究。通过选择培养基共筛选到5株高温降解菌，其中，菌株K-7降解性能和生物安全性能最佳。结合菌株形态特征、生理生化特征及16S rDNA系统进化树分析，鉴定该菌株为副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)。在含角蛋白底物培养基中，K-7的发酵上清液可检测到较强的角蛋白酶活，但未检测到明显的二硫键还原酶活；同时，在降解过程中，产生了大量的亚硫酸盐和巯基化合物，表明亚硫酸盐裂解是角蛋白二硫键断裂的主要方式。酶学特性结果显示，粗酶液的最适反应温度为50～70℃,最适反应pH值为7.0～8.0,粗酶液在80℃以下时热稳定较好，SDS、PMSF和EDTA等化学试剂对酶活有较强的抑制作用，而DTT、β-巯基乙醇对酶活性有显著的增强作用。研究结果扩展了副地衣芽孢杆菌的应用领域，丰富了嗜热角蛋白降解菌的菌种资源库。     

耐热链霉菌B221产生角蛋白酶的液体发酵条件研究

以羽毛粉为底物,采用链霉菌(Streptomycessp.)B221液体发酵生产角蛋白酶,考察了温度、pH值、氮源、碳源以及接种菌量对角蛋白酶生成的影响。结果表明,该菌能够分解羽毛角蛋白,产生角蛋白酶,且在40℃、pH值为9.0、接种量为5%时酶活力最强。与培养基中只含有羽毛的发酵过程相比,添加蔗糖更有利于提高角蛋白酶的活性,而葡萄糖和可溶性淀粉对酶的活性则有不同程度的抑制作用;添加NH4C l和KNO3对角蛋白酶活性均有一定的促进作用,而尿素和蛋白胨则对角蛋白酶活性有抑制作用。本试验研究结果为进一步利用微生物技术手段开发羽毛角蛋白资源奠定了基础。     

嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ分解角蛋白的生化机制初探

对嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)DHHJ降解角蛋白的生化机制进行初步研究。结果发现:该细菌与羽毛共培养24 h后,电镜下观察到细菌紧密地生长在羽枝上,96 h后羽毛完全降解;该菌所产角蛋白酶属于胞外酶,胞内二硫键还原酶可提高该胞外酶活性3倍左右。单独的角蛋白酶和二硫键还原酶在没有活的细菌存在下,都不能完全降解羽毛,这说明细菌附着在降解过程中起了重要的作用,也可能是由于细菌持续提供了一种还原剂破坏二硫键。此外,羽毛降解过程中,在细菌与羽毛共培养液中检测到亚硫酸盐,说明亚硫酸盐解可能对羽毛降解也起了一定的作用。     

高效猪毛角蛋白降解菌株的分离与鉴定

为了筛选能高效降解猪毛角蛋白的微生物,从长期堆放废弃猪毛的土壤中取样,采用以猪毛粉为唯一碳氮源的培养基分离角蛋白降解菌,并对其产角蛋白酶条件进行了研究。通过驯化培养后,筛选到5株能够降解猪毛角蛋白的菌株,其中菌株E-2降解效果最佳。将E-2接种到以猪毛为唯一碳氮源的培养基中培养5 d后,猪毛降解率达58.6%,发酵液中角蛋白酶活为46.6 U·m L~(-1)。结合形态学观察、生理生化特征及ITS序列分析,鉴定该菌株为解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)。E-2产酶影响条件实验结果表明,培养108 h后酶活性最高,产角蛋白酶最适条件为p H值6.0~7.0,温度35~40℃,猪毛粉添加量15 g·L~(-1)。E-2能降解猪毛、鸡毛、羊毛,但降解活性及产酶活性均不同。该菌株的分离筛选为微生物降解猪毛角蛋白提供了新的菌种资源,至今未见解脂耶氏酵母在降解毛发角蛋白方面的相关报道。     

链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1固体混合发酵工艺的优化

链霉菌B221和地衣芽孢杆菌NJU-1411-1为2株高效角蛋白降解菌株.采用固体发酵体系,系统研究不同接种顺序、接种时间、接种比例、接种量、培养基起始pH值、培养基含水量对2株菌混合发酵的影响.结果表明,链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1混合发酵的最优条件为:链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1接种比例为4:1,接种量20％,2种菌同时接种,起始pH值为9.0左右,温度40℃培养6d.最佳混合发酵工艺参数的获得为羽毛角蛋白资源生物技术利用奠定了基础.     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究：Ⅱ角蛋白分解过程中含硫化？…

弗氏链霉菌Ｓ－２２１变种在分解利用羽毛角蛋白过程中产生角蛋白酶，使角蛋白不断地降低解成多肽或游离氨基酸的同时，角蛋白中的硫也随之转移成巯基化合物，Ｈ２Ｓ和硫酸盐３种含硫化合物形式存在于分解产物中，并对３种含硫化合物形成过程进行了初步探讨。     

嗜麦芽窄食单胞菌YJ-1角蛋白酶底物特性及酶活测定方法研究

从羽毛加工厂污泥中分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)YHYJ-1,对羽毛、羊毛和毛发底物均具有降解作用。菌株YHYJ-1对不同底物的降解能力存在差异,培养36 h羽毛完全降解,羊毛降解时间是72 h,毛发则在84 h有部分降解作用。分别以可溶性羽毛角蛋白、羽毛粉和偶氮角蛋白为底物进行酶活测定,以最高酶活值设定为100%,3种底物的相对酶活分别为100%、65.1%和23.2%,表明菌株YHYJ-1角蛋白酶的最适底物为可溶性角蛋白。菌株YHYJ-1接种于羽毛粉培养基,培养20 h后角蛋白酶活性急剧升高,28 h酶活达最大值,之后快速下降。     

不同碳氮源对Paracoccus sp.QD15-1降解邻苯二甲酸二甲酯的影响

邻苯二甲酸二甲酯（Dimethyl phthalate，DMP）是一种高毒性的有机污染物，Paracoccus sp.QD15-1能够高效降解DMP，碳氮源是微生物需求量最大的生长要素。本实验以Paracoccus sp.QD15-1为研究对象，在基础无机盐（MSM）培养基中分别外加不同碳氮源（碳源分别为5 g·L^-1的葡萄糖、蔗糖、乳糖和淀粉；氮源分别为5 g·L^-1的硫酸铵、硝酸钠、硝酸铵和尿素），研究Paracoccus sp.QD15-1生长和降解DMP能力的变化。结果表明，外加4种碳源后，菌株生物量和降解DMP能力均显著提高，其中外加淀粉处理的最大比生长率达到0.13 lg（cfu）·h^-1，36 h降解率为78.2%，DMP半衰期为15.6 h。外加4种氮源后，降解菌的生物量均有所上升，其中外加尿素，36 h降解率为62.8%。研究表明，Paracoccus sp.QD15-1在不同碳氮源中均能够较好地降解DMP，且外加淀粉作为碳源和外加尿素作为氮源的降解效果更佳，在实际工程应用中具有良好前景。     

The Character of Normal Temperature Straw-Rotting Microbial Community

In order to study degradation capability and optimal condition of produced endoglucanase （CMCcase）, the microbial community with efficient cellulose degrading ability in 28℃ was studied. Microbial community came from rotted rice straw which was enriched and domesticated by improved Mandels medium. The standard cellulase activity assays were used to determine cellulase activity, degradation products were analyzed by gas chromatography mass spectrometry （GC/MS）, and denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE） was used to identify the composition dynamic of the community. The results showed that the microbial community could degrade 39.6% of rice straw gross weight within 6 d. When culture medium volume was 1/5 and pH = 6 on day 5, the CMCcase activity reached the highest of 14 IU mL-L During the fermentation, more than ten products were detected using GCMS. The microbial changed lots in different fermentation periods which detected by DGGE. Phylogenetic tree derived from 16S rDNA sequence found that the community composed of bacteria, and the closest relative were belong to Clostridium sp., Brevibacillus sp. and Bacterium sp. This microbial community could accelerate rice straw rotting and decomposed products could promote organic matter increase of soil     

废弃菌渣中纤维素降解细菌的筛选及其降解特性分析

【目的】研究羧甲基纤维素钠（CMC-Na）和纤维素粉对纤维素降解细菌筛选结果的影响,为废弃食用菌菌渣的综合利用提供参考依据。【方法】分别以CMC-Na和纤维素粉为唯一碳源,采用刚果红染色法从废弃菌渣中筛选出具有纤维素降解性能的细菌,利用形态学和分子生物学对其进行鉴定,通过酶活力测定和滤纸崩解试验对各菌株的纤维素降解特性进行对比分析。【结果】从CMC-Na固体培养基分离纯化获得的34株细菌中有7株具有较好的纤维素降解性能,经鉴定主要是芽孢杆菌（Bacillus sp.）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）和解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）,而从纤维素粉固体培养基分离纯化获得的36株细菌中有7株具有较好的纤维素降解性能,经鉴定主要是高山芽孢杆菌（B. altitudinis）、甲基营养型芽胞杆菌（B. methylotrophicus）、解淀粉芽孢杆菌、解淀粉芽胞杆菌植物亚种（B. amyloliquefaciens subsp.plantarum）、沼泽芽孢杆菌（B. vallismortis）、贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis）和芽孢杆菌。通过酶活力测定试验和滤纸条崩解试验发现,g31菌株在7 d内能将滤纸崩解成糊状,该菌株具有最高的滤纸酶（FPase）和内切葡聚糖酶（CMCase）活力,分别为33.14和394.41 U/mL,而C23菌株具有较高的β-葡萄糖苷酶（β-Gase）活力,为118.12 U/mL,g29菌株具有较高的外切葡聚糖酶（Cex）活力,为1.22 U/mL。【结论】以纤维素粉为碳源分离筛选得到的纤维素降解细菌种类更丰富,具有更好的滤纸崩解效果和更高的酶活性能,可为纤维素降解提供优质的菌种资源。     

芽孢杆菌L4菌株角蛋白酶的酶学性质研究

采用室内实验方法,对芽胞杆菌L_4菌株产生的角蛋白酶进行了系列的酶学性质研究.结果表明,以角蛋白溶液为底物时该酶的最适酶促反应温度为40℃,最适酶促反应pH为7.0,其Km值为1.88 mmol·L~(-1),Vmax为2.72×10~(-2)mmol·L~(-1)·s~(-1).利用不同的蛋白酶抑制剂进行酶活性抑制实验,发现该酶受邻啡罗啉和EDTA的抑制,推测该酶可能是一种含Zn~(2+)的金属蛋白酶.微量元素对该酶活力的影响显著,Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶活力有促进作用,高浓度的Fe~(2+)和Cu~(2+)明显抑制角蛋白活力.     

白星花金龟幼虫肠道中纤维素降解菌的筛选及其全基因组分析#br#

白星花金龟幼虫的肠道中含有丰富的纤维素降解菌，能够消化和利用大量的木质纤维素。通过刚果红染色法结合滤纸降解法，从其肠道中分离筛选出1株具有纤维素降解能力较强的纤维单胞菌（Cellulomonas sp.）h9。在不同培养条件下对该菌的生长及相关酶活性进行了研究，结果表明：在液体CMC-Na培养基中发酵120 h，菌体生长达到稳定期，CMC酶活性也在此时达到峰值为0.19 U·mL^-1。通过基因组de novo测序技术获取该菌的全基因组序列，经BLAST软件与GOG和CAZy数据库中的蛋白序列进行比对分析，确定菌株h9具有重要的纤维素降解相关基因及代谢通路，包括内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、外切葡聚糖酶等。从而为筛选优质酶，构建纤维素降解工程菌提供了重要的理论依据和供试材料。     

一株咔唑降解菌的鉴定及其降解特性研究

从青海油井口污泥中,分离出一株能高效降解咔唑的细菌B1。采用富集培养法筛选降解菌株,并利用生理生化特征及16S r DNA基因序列分析鉴定菌株种类,利用高效液相色谱法测定培养液中咔唑浓度。研究菌株在不同p H、盐浓度、温度等条件下的降解能力,及外加碳源、氮源和底物浓度对降解效率的影响。经鉴定,菌株B1属于Sphingosinicella sp.。最适温度和p H分别为30℃和7.0,最适条件下菌株B1在72 h内对100mg/L咔唑的降解率可达到98%,同时该菌株在盐浓度小于10 g/L时降解率较高。此外,研究结果显示,添加0.1 g/L的葡萄糖和硫酸铵能明显提高其降解效率,且菌株B1能耐受700 mg/L浓度的咔唑。研究表明,菌株B1具有高效降解咔唑的能力及良好的环境适应性。     

链霉菌分解角蛋白的生化机制研究 Ⅲ含硫化合物对角蛋白酶作用机理和角蛋白降解的生化机制初步研究

硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用，使角蛋白酶活力分别依次提高了４，７和２０多倍，其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在０．０１ｍｏｌ／Ｌ浓度下不仅作用于二硫键还原酶，而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白，然后在多肽水解酶的共同作用下，将变性角蛋白逐渐分解成多肽、寡肽和游离氨基酸，使角蛋白彻底分解。角蛋白酶中的二硫键还原酶是降解角蛋白的关键酶。