高产漆酶菌的筛选及对污水中萘降解的研究简

[目的]筛选出高产漆酶菌株,研究菌株产漆酶对污水中萘是否有降解能力.[方法]采取液体发酵法和气相色谱法.[结果]主要对21个隶属于担子菌的菌株进行了漆酶活性的比较.首先,平板培养进行比较,之后液体发酵的试验方法培养15 d后得到高酶活的菌株,漆酶酶活高（酶活达到1 000 U/ml以上）的菌株有3个,依次是香栓菌（Trametes suaveolens）、灰管层孔菌（Fomes lignosus）和彩绒革盖菌（Trametes versicolor）.进一步对香栓菌的漆酶性质进行研究,其最适pH为4.5,最适温度为35℃,最适碳源为乳糖,氮源为蛋白胨.通过对其中8种产漆酶菌株对污水中萘（含量）的降解处理,结果表明菌株香栓菌和硬毛栓菌（Trametea trogii）产生的漆酶对污水中的萘降解率均为100％,而一色齿毛菌（Cerrena unicolor）和烟管菌（黑管菌）（Bjerkandera adusta）对污水中的萘降解均能达到50％以上.[结论]得到3株产漆酶酶活较高的菌株.菌株产漆酶对污水中萘具有一定的降解能力.     

高产漆酶菌的筛选及对污水中萘降解的研究

[目的]筛选出高产漆酶菌株,研究菌株产漆酶对污水中萘是否有降解能力。[方法]采取液体发酵法和气相色谱法。[结果]主要对21个隶属于担子菌的菌株进行了漆酶活性的比较。首先,平板培养进行比较,之后液体发酵的试验方法培养15 d后得到高酶活的菌株,漆酶酶活高(酶活达到1 000 U/ml以上)的菌株有3个,依次是香栓菌(Trametes suaveolens)、灰管层孔菌(Fomes lignosus)和彩绒革盖菌(Trametes versicolor)。进一步对香栓菌的漆酶性质进行研究,其最适pH为4.5,最适温度为35℃,最适碳源为乳糖,氮源为蛋白胨。通过对其中8种产漆酶菌株对污水中萘(含量)的降解处理,结果表明菌株香栓菌和硬毛栓菌(Trametea trogii)产生的漆酶对污水中的萘降解率均为100%,而一色齿毛菌(Cerrena unicolor)和烟管菌(黑管菌)(Bjerkandera adusta)对污水中的萘降解均能达到50%以上。[结论]得到3株产漆酶酶活较高的菌株。菌株产漆酶对污水中萘具有一定的降解能力。     

来源于土壤宏基因组中漆酶Lac13H9基因克隆及其酶学性质分析

漆酶广泛存在于土壤中,在有机农药残留和木质素的降解方面具有潜在的工业价值。从土壤宏基因组中得到了一个全长为1 389 bp漆酶基因lac13H9,编码462个氨基酸,预测理论分子量为50 k Da,含有一个17个氨基酸组成的信号肽,与NCBI蛋白数据库比对结果表明是一个新的漆酶基因。将lac13H9转入到大肠杆菌Transseta(DE3)中通过微好氧发酵进行异源表达,并通过Ni柱亲和层析纯化。获得的重组漆酶Lac13H9具有良好的酶学性质,其最适温度为40℃,最适p H为6.0,且具有较好的热稳定性,在50℃下保温90 min还有60%的剩余酶活力,同时发现低浓度的Fe2+促进漆酶酶活,高浓度则抑制酶活。良好的酶学性质为该酶的应用奠定了基础。     

CotA漆酶的固定化及其对溴麝香草酚蓝脱色的效果

将林地土壤中分离的枯草芽孢杆菌中克隆的CotA漆酶基因,在毕赤酵母菌中进行表达;以海藻酸钙为载体,采用包埋法固定毕赤酵母菌表达的CotA漆酶,固定化效率为32.2%,正交试验优化后的固定化效率比优化前提高了30.1%。优化了游离CotA漆酶及固定化CotA漆酶对溴麝香草酚蓝的脱色条件,在30min内,固定化CotA漆酶在70℃、pH为8.0时,游离CotA漆酶在60℃、pH为7.6时,对溴麝香草酚蓝溶液的脱色率最高,分别达到76.81%和67.12%,说明固定化CotA漆酶比游离CotA漆酶在较高温度和碱性条件下活性更高。     

Paraconiothyrium variabile GHJ-4产漆酶发酵培养基优化及酶学性质研究

为了提高木质素降解子囊菌Paraconiothyrium variabile GHJ-4产漆酶的能力,采用响应面分析法优化其产酶培养基。最优的发酵培养基组成为:麸皮30 g·L~(-1),可溶性淀粉58.08 g·L~(-1),牛肉浸膏3.39 g·L~(-1),NaNO_3 1 g·L~(-1),KH_2PO_4 3 g·L~(-1),CuSO_4 0.554 g·L~(-1)。采用该优化培养基,GHJ-4菌株的漆酶酶活达到410.04 U·m L~(-1),比优化前提高9.5倍。以愈创木酚为底物,该菌株纯化漆酶的最适反应温度为50°C,最适反应pH为5.0,米氏常数Km为62.07μmol·L~(-1),最大反应速度Vmax为68.97 mmol·(L·min)-1;该漆酶在55°C以下、pH3.5~6.5的范围内较为稳定,Cu~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+)对漆酶酶活有明显促进作用,而Hg~(2+)、Fe3+、Ag+对漆酶酶活有显著抑制作用。结果表明,Paraconiothyrium variabile GHJ-4是一株高效的漆酶产生菌株,具有潜在的工业化应用前景。     

重组血红密孔菌漆酶的纯化、酶学性质及染料脱色研究

为了研究血红密孔菌漆酶重组表达后的酶学性质和染料脱色效果,利用超滤、阴离子交换层析和凝胶层析从毕赤酵母发酵液中纯化出重组漆酶。结果表明:重组漆酶分子质量为62.8 kD,氧化底物2,2′--连氮--二（3--乙基苯并噻唑--6--磺酸）（ABTS）、丁香醛连氮和2,6--二甲氧基苯酚的最适pH分别为2.2、4.2和4.0,动力学常数Km分别为20.73、48.48和1 252.39 μmol/L;该漆酶在有机溶剂中的活性稳定性:甲醇乙醇丙酮二甲基亚砜;在铜离子和铝离子中酶活比较稳定,汞离子对酶活有较强的抑制作用;纯化的重组漆酶在无介体时可有效脱色RB亮蓝,但对靛红和结晶紫的脱色较为缓慢;当添加介体ABTS或紫脲酸时,可在短时间内实现对靛红和结晶紫的脱色,显示出该重组漆酶在染料废水处理中具有较好的应用前景。      

杏鲍菇菌糠漆酶分离纯化及部分酶学性质研究

为寻求制取漆酶廉价的原料,实现杏鲍菇菌糠资源高值化利用,以杏鲍菇菌糠为材料,采用硫酸铵分级沉淀、冷冻干燥和DEAE-sepharose柱层析技术分离纯化漆酶并对其酶学性质进行研究。结果表明:经Native SDS-PAGE检测所得漆酶为单一纯品,分子量大小约为44.3 ku,酶比活6.233 U/mg,纯化倍数10.452,酶活回收率16.640%;该酶氧化ABTS的Km值为0.087 mmol/L,催化氧化底物ABTS的最适反应温度为40℃,低于35℃时有较好的热稳定性,最适p H为3.8,在p H 3.8~4.6表现出较强的稳定性;金属离子Fe2+、Cu2+对漆酶有明显抑制作用,而Fe3+、Mn2+有显著促进作用。     

白腐菌（T.pubescens MB89）漆酶的固定化及其酶学性质研究

【目的】研究白腐菌T.pubescens MB89漆酶固定化处理的最佳条件及其酶学性质。【方法】采用壳聚糖、壳聚糖铜、海藻酸钠/壳聚糖和TEOS/PEG 4种载体对漆酶进行固定,测定固定化漆酶酶活性在不同温度、pH值和固定化条件处理下的变化。【结果】白腐菌漆酶的固定化方法和最佳固定条件为:①壳聚糖固定化漆酶(IE1)。戊二醛最佳浓度为0.4 mol/L,最适交联时间8 h,最佳给酶量1.5 mg/g;②壳聚糖铜固定化漆酶(IE2)。CuSO4.5 H2O最佳添加量为0.6 mg/g,最适络合时间10 h,最佳给酶量0.25 mg/g;③海藻酸钠/壳聚糖固定化漆酶(IE3)。0.2mol/L海藻酸钠,0.2 mol/L CaCl2,0.1 mol/L戊二醛,0.15 mol/L壳聚糖,最佳给酶量1.5 mg/g;④TEOS/PEG固定化漆酶(IE4)。最适PEG分子质量为600~800,最适添加量1.5 g/g,最佳给酶量1.5 mg/g。4种固定化漆酶的酶学性质:IE1和IE4的最适温度均为60℃,IE2和IE3为30℃;IE1、IE3和IE4的最适pH值为4.5,IE2为4.0;与游离漆酶(Lac)的最适pH值相比,固定化漆酶的最适pH值均向碱性方向偏移,且固定化漆酶的酸碱稳定性、热稳定性和贮存稳定性均优于游离漆酶。【结论】固定化酶的最适合温度、pH均受固定化载体和方法的影响,固定化漆酶的稳定性均优于游离漆酶。     

变色栓菌产漆酶培养条件及热激对发酵的影响

[目的]为提高漆酶发酵水平提供一种有效的控制策略。[方法]采用栓菌菌株14001,对其发酵产漆酶条件及热激对漆酶酶活的影响进行研究。[结果]栓菌产酶最适Cu2＋浓度为20mg/L,最适起始pH值为4.5,最适接种量为10%,最适培养温度为25℃,并对发酵过程进行pH控制,其酶活比不进行pH控制的酶活最大能提高30%;热激作用能诱导漆酶相应的mRNA产生,提高漆酶酶活1倍以上。[结论]优化后的培养条件和热激均能提高漆酶的发酵水平。     

来源于青霉Penicillium sp. C6的β-1,3(4)-葡聚糖酶基因的克隆及酶学性质分析

从青霉Penicillium sp. C6菌株基因组DNA中克隆到一个新的16家族的葡聚糖酶基因,命名为bglc6(GenBank登录号:JX854434)。其cDNA全长为1 044 bp,包含N端前20个氨基酸的信号肽序列和一个16家族的结构催化域。bglc6编码的氨基酸序列与Grosmannia clavigera kw1407的假设葡聚糖酶蛋白序列最高一致性为64%。成熟蛋白BglC6在毕赤酵母中已成功表达,酶学性质分析表明,BglC6最适pH为4.5,最适温度为50℃,在酸性范围内具有良好的稳定性。以大麦葡聚糖酶为底物时,BglC6的比活、Km及Vmax值分别为253.8 U/mg,8.42 mg/mL,478.4 μmol/min·mg。蛋白BglC6对大多数金属离子有较好的抵抗能力。因此,该葡聚糖酶在动物饲料行业领域中具有潜在的应用前景。     

一株产漆酶细菌的分离、鉴定及对造纸黑液处理的初步研究

利用铜离子作为筛选剂,从凉水国家级自然保护区的土样中分离纯化出一株具有高漆酶活性的细菌.通过形态学观察、生理生化特性测定及16S rDNA序列分析,鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为B.subtilis WD23.根据GenBank上公布的Baccillus subtilis cotA ...     

粗糙脉孢菌GH45家族内切纤维素酶基因ncGH45在毕赤酵母中表达及重组酶的性质表征

纤维素酶作为一种重要的糖苷水解酶,在生物质能源生产、饲料、造纸、洗涤和纺织领域都有着非常广泛的应用。粗糙脉孢菌来源的GH45家族内切纤维素酶基因(nc GH45)全长935 bp,包含一个53 bp的内含子(339-391),编码272个氨基酸,包括一个N-端的GH45家族催化结构域和C-端的1家族碳水化合物结合结构域。该基因在毕赤酵母中得到了分泌表达,且表达蛋白条带单一,酶活性达到20 U/m L。重组酶r Nc GH45的最适p H为4.5~5.0,最适温度为60~65℃,并且在较宽的p H范围(p H 4.0~8.0)和温度范围(30~70℃)都能维持75%以上的酶活。在37℃和50℃,p H 3.0~11.0都有着非常好的稳定性;该酶的热稳定性非常好,在70℃和80℃处理2 h还能剩余89.6%和77.7%的酶活,即使在沸水中煮10 min还能剩余10%的酶活。r Nc GH45的最适底物是地衣多糖(1 116.0 U/mg),其次是大麦葡聚糖(754.2 U/mg)和CMC-Na(254.6 U/mg),对大麦葡聚糖和CMC-Na的动力学常数Km和Vmax分别为6.26 mg/m L和997.4μmol/mg·min,19.96 mg/m L和722.1μmol/mg·min。水解产物分析结果表明,r Nc GH45对多糖的水解产物主要是纤维五糖,对寡糖的最小作用底物是纤维三糖,而对纤维二糖没有作用。对纺织品脱毛实验的结果表明,酶的添加量为10 U时,减量率为1.55%。上述结果表明成功构建了r Nc GH45高效表达工程菌株,表达的重组蛋白性质优越,有着良好的工业应用前景。     

Bispora sp. MEY-1来源的嗜酸海藻糖酶TreA酶学性质研究

酸性海藻糖酶作为生物催化剂在生物工业中广泛应用，挖掘酶学性质优良的酸性海藻糖基因具有重要意义。从Bispora sp. MEY-1中成功克隆出一个酸性海藻糖酶基因TreA，并在毕赤酵母GS115中实现高效表达。对纯化后的酸性海藻糖酶TreA进行酶学性质鉴定，其最适pH为4.0，在pH 2.2~5.0范围内，该酶能够维持60%以上的酶活力。TreA在偏酸条件下稳定效果比较好，在pH 1.0~4.0条件下处理1 h，可以剩余88%以上的酶活力。TreA的最适温度为60 ℃，在40~70 ℃之间都可以维持50%以上的酶活力，属于中高温酶。重组海藻糖酶TreA的比活为1 913 U·mg^-1，动力学参数Km和Vmax分别为0.67 mg·mL^-1和119 μmol·min^-1·mg^-1。同时，还评估了不同金属离子或化学试剂对纯海藻糖酶TreA的酶活性影响及其蛋白酶抗性。极大丰富了海藻糖酶基因资源，促进了其在生物工业中的应用。     

凤尾菇(Pleurotus sajor-caju)漆酶Lac4基因在黑曲霉中表达研究

研究将凤尾菇漆酶基因Lac4(Gene Bank登录号AJ507327.1)cDNA克隆到表达载体pSZHG10-6-2上,通过农杆菌介导法导入黑曲霉CICC2462中,筛选得到糖化酶基因glaA位点发生同源重组的黑曲霉转化子。摇瓶发酵后取上清液作SDS-PAGE检测、酶活测定及酶学性质和酶稳定性分析,研究重组漆酶对染料脱色影响。结果表明,成功分泌表达重组漆酶r Lac4,其活性在第9天时达酶活最高峰1 211 U·L~(-1);酶学性质研究发现,其最适反应温度为60℃、pH为4.5,且在10~30℃及pH 5.0~6.0稳定性较好。最适反应条件下,重组漆酶对ABTS的Km为0.142 mmol·L~(-1),最大反应速率Vm为0.693 mmol·L~(-1)·min~(-1)·mg~(-1);通过重组漆酶研究4大类染料脱色能力,发现ABTS为介体时该漆酶对三苯基甲烷类孔雀绿脱色可达44%,杂环类中性红、偶氮类甲基橙脱色率分别13%和11%,而对蒽醌类活性亮蓝(RBBR)降解作用不明显,重组漆酶对孔雀绿的脱色效率具有较大应用价值潜力,对含三苯基甲烷染料废水处理应用前景良好。     

拟南芥丝氨酸羟甲基转移酶（AtSHMT）的原核表达与酶活测定

从拟南芥叶片中克隆了定位于线粒体的拟南芥丝氨酸羟甲基转移酶基因(AtSHM1),将其插入到pET\|26b(+)表达载体,并在大肠杆菌中成功表达。优化表达条件之后,获得可溶性AtSHMT蛋白。用亲和色谱法成功分离纯化该蛋白,计算得到该酶酶学常数Km和Kmax分别为121 μmol和21.8 μmol/L·min。利用该酶催化DL\|3\|苯基丝氨酸裂解的产物苯甲醛在279 nm波长处有强烈吸收的性质,测定反应产物的吸光值,根据苯甲醛标准曲线测得AtSHMT酶活,由此建立了一种测定真核生物丝氨酸羟甲基转移酶酶活的一种简便、快速、安全的方法。     

黄单胞杆菌纤维素酶的原核表达及固定化研究

从野油菜黄单胞杆菌(Xanthomonas campestris pv.Campestris)中PCR克隆得到删除信号肽的纤维素酶基因engXCAΔSP,并成功使用CPEC(circular polymerase extension cloning)方法构建了原核表达载体pET28a-engXCAΔSP;将该载体转入大肠杆菌rosetta(DE3)中,用IPTG诱导蛋白质的表达;通过Ni-NTA树脂非变性亲和纯化到了较纯的蛋白。SDS-PAGE电泳结果表明:engXCAΔSP基因编码出约50 kD的蛋白质ENGXCAΔSP。然后对该酶成功进行了固定化。该酶比活为60 U.mg-1,固定前后最适温度为53℃与62℃,最适pH为5.4与5.8,动力学常数分别为Vmax:411μmol.mL-1.h-1与383μmol.mL-1.h-1,Km:0.2500%与0.3125%。     

特异腐质霉来源漆酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,在有机农药残留和木质素的降解方面具有潜在的工业价值。从特异腐质霉Y1(Humicola insolens Y1)中分离到了漆酶基因Lac1,其全长1 803 bp,编码600个氨基酸,与NCBI蛋白数据库比对结果表明,与来源于Chaetomium globosum CBS 148.51(XP_001228806)的多酚氧化酶序列相似性最高为71%,表明是一个新的漆酶基因。将其克隆入毕赤酵母表达载体pPIC9r中,通过PCR和SDS-PAGE检测证实基因已经整合入酵母基因组中且能分泌表达。在3 L发酵罐中,重组Lac1蛋白表达量达到3.79mg/mL发酵液,酶活性达到1.3 U/mL发酵液。酶学性质分析结果显示,漆酶的最适作用温度为65℃,最适反应pH为4.5,且在pH 6～11的范围内酶的相对活力均在70%以上。     

绿盲蝽水溶性海藻糖酶ALTre-1基因原核表达、 纯化与酶学特性

【目的】在前期克隆了绿盲蝽水溶性海藻糖酶（ALTre-1）基因的基础上,以获得具有酶活性的重组蛋白,明确酶促反应的最佳pH值及最适温度,为绿盲蝽海藻糖酶分子调控机制及其抑制剂的应用研究奠定基础。【方法】将含有绿盲蝽ALTre-1基因的T载体经Nde I和Not I双酶切,构建ALTre-1基因原核表达载体（pET28a-ALTre-1）,表达载体经诱导表达和蛋白纯化,获得ALTre-1功能区纯化蛋白。在蛋白浓度为0.3 mg•mL-1的条件下,以海藻糖为底物,对纯化得到的重组Tre-1蛋白进行活性检测,确定其酶促反应的最佳pH值和最佳温度。【结果】ALTre-1基因在大肠杆菌中BL21中能够高效表达,纯化获得的重组蛋白在试验条件下有较高的海藻糖酶水解活性（（184.83±13.39）nmol•μg-1•min-1）。重组ALTre-1蛋白活性最适pH值为7.0（酶活性为（202.04±13.76）nmol•μg-1•min-1）,表明重组ALTre-1蛋白是1个在中性环境中具有最佳活性的海藻糖酶,同时重组ALTre-1蛋白酶活性最适温度为55℃（酶活性为（228.59±4.62）nmol•μg-1•min-1）。【结论】本研究克隆得到了ALTre-1全长基因,获得了具有海藻糖酶活的重组蛋白,该重组蛋白在pH 7.0、温度55℃条件下酶活性最高。     

磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C基因在乳酸乳球菌中的异源表达

根据乳酸乳球菌密码子的偏好性,在不改变编码蛋白的基础上,优化设计并合成枯草芽孢杆菌磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C基因,将其与大肠埃希菌 乳酸乳球菌穿梭质粒pAMJ399连接,构建重组质粒pAMJ399 PIPLC,并电转化至乳酸乳球菌中进行诱导表达。SDS PAGE分析显示：重组蛋白以可溶性蛋白的形式分泌于胞外,分子质量约35 ku,与预期蛋白大小一致。重组蛋白在PI 李斯特氏菌显色平板上显现明显的乳白色晕圈,证明重组蛋白具有酶活性,磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI PLC）在重组乳酸乳球菌中成功获得表达。通过优化培养条件,以2%转接量,在含有1%红霉素抗性的GM17液体培养基中,于32 ℃静止培养24 h,测得培养基上清液中PI PLC的浓度为1.092 μg·mL-1。