高效产褐藻胶裂解酶菌株产酶条件优化及降解寡糖结构分析

为筛选高效产褐藻胶裂解酶菌株,以褐藻胶作为唯一碳源,在海星Asteroidea sp.内脏中筛选出一株产胞外褐藻胶裂解酶的菌株AlgX2,并进行了菌株鉴定、产酶条件优化及降解寡糖结构分析。结果表明:经过菌株形态、生理生化及16S rRNA基因鉴定,该菌株属于盐单胞菌属,命名为Cobetia AlgX2;以3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定的菌株酶活性为指标,对褐藻胶裂解酶菌株产酶活性进行正交试验显示,产褐藻胶裂解酶的菌株最适产酶培养基成分为褐藻胶14 g/L、硫酸铵4 g/L、NaCl 30 g/L、初始pH 6.0,优化产酶培养条件为培养温度22℃、接种量2%、装液量50 mL/250 mL、转速150 r/min;在最优产酶培养条件下进行10 L发酵罐产酶试验显示,发酵液酶活力最高为0.176 U/mL;利用粗酶液酶解制备褐藻胶寡糖,并对寡糖进行HPLC色谱检测显示,样品的聚合度为dp2～dp5。研究表明,Cobetia AlgX2菌株可用于扩大发酵生产,产酶效率高且褐藻胶裂解效果显著。     

过氧化氢酶优良基因菌株的筛选及其酶学性质研究

[目的]筛选出宽pH和宽温度适应范围的过氧化氢酶高产菌株。[方法]采用初筛与复筛相结合的方法筛选菌株,并采用紫外分光光度法和Amano改进滴定分析法测定酶活,经划线培养纯化获得过氧化氢酶高产菌株。[结果]试验测得该菌株产过氧化氢酶的适宜pH值为6.0～8.0,适宜温度为40～50℃,最适pH值和温度分别为7.0和50℃,最高酶活可达160 U/ml,且其pH值稳定性及热稳定性均较好。[结论]该试验筛选得到的过氧化氢酶高产菌株所产的过氧化氢酶具有宽泛的pH值和温度适应范围,对进一步将该过氧化氢酶基因克隆和重组到模式黑曲霉菌中进行过氧化氢酶的生产具有重要意义。     

海洋弧菌中褐藻胶裂解酶Alg的克隆表达及酶学性质

褐藻胶裂解酶是制备功能性寡糖的关键酶,以基因工程手段构建重组褐藻胶裂解酶,为实现褐藻胶裂解酶向商业酶转化奠定重要基础。以海洋弧菌SS-1总DNA为模板,运用PCR技术克隆得到褐藻胶裂解酶基因Alg,构建重组表达菌株E.coli BL21(DE5α)/p ET28a(+)-Alg,进行诱导表达,产物通过Ni-NTA resin亲和层析柱纯化,研究其酶学性质及酶解产物。结果表明,重组酶的最适pH为8.0,在pH 4.0~9.0范围内,30℃条件下保温2 h,仍能保持60%以上的相对酶活力;最适温度30℃,热稳定实验显示在高于30℃保温2 h其残余酶活力损失40%以上;在添加浓度1 mmol/L离子K~+、Na~+和Mg~(2+)显示对重组酶有明显的促进作用,Cu~(2+)、Fe~(3+)、Ba~(2+)、Fe~(2+)、Al~(3+)、SDS和EDTA等对该酶抑制作用明显;动力学参数Km为5.93 mg/mL,Vmax为826.44 mg/(mL·min);电离喷雾质谱(ESI-MS)分析其降解褐藻胶产物主要为小分子寡糖。重组酶是具有良好的酶学特性及有效的作用poly(M)降解产生低聚寡糖的双功能酶,可用于褐藻寡糖的制备。     

赭绿青霉 Sp1菌株木聚糖酶最佳产酶条件及部分酶学特性研究

[目的]从土壤中分离筛选获得了一株具有高产木聚糖酶能力的真菌Sp1.[方法]经过28S rDNA测序鉴定为赭绿青霉(Penicillium ochro-chloron ).通过对摇瓶发酵条件优化试验及酶特性研究.[结果]该菌株的最适产酶条件为:2;(W/V)粗制木聚糖+0.5;葡萄糖为碳源,0.44; KNO3+0.06;蛋白胨为氮源,发酵起始pH为5.0,150 mL三角瓶装液量为40 mL,转速为220 r/min,28 ℃下培养72 h木聚糖酶酶活可达387 U/mL.将菌株Sp1发酵所得粗酶液经过纯化后研究其酶学特性,酶最适反应pH为4.0,最适反应温度为55 ℃,在40 ℃,pH 2.2～6.0,酶活性稳定.终浓度为0.01 mol/L的Na+ 、K+ 和Zn2+ 对酶活有促进作用.[结论]所筛选的Sp1菌株具有较好的应用前景.     

普鲁兰酶产生菌的筛选及部分酶学性质研究

利用选择性培养基从淀粉加工厂附近土壤中分离出11株具有产普鲁兰酶能力的菌株,对其中产酶能力最高的PB1菌株所产酶进行了性质测定。结果显示:PB1所产普鲁兰酶活力为3.25U/mL;该酶最适反应温度为60℃,在低于70℃范围内热稳定性较好;最适反应pH值为5.0～6.0,在pH值为4.0～7.5范围内稳定;Fe3+对该酶活性有明显的促进作用,而Cu2+、Ag+、Hg2+、Pb2+对该酶活性有强烈的抑制作用。     

热稳定性过氧化氢酶高产菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

从无锡惠山采集的土样中分离获得一株过氧化氢酶产量较高的菌株SYBC-01,根据其形态、生理生化特性和16S rDNA序列分析,鉴定该菌为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。初步试验表明,该菌产过氧化氢酶酶活达293.88 U/mg细胞,所产过氧化氢酶的最适反应pH 7,最适反应温度70℃,在pH6~10范围内较稳定,60℃以下热温度性较好,表观Km值为23.71 mmol.L-1,Vmax为34 672 U.mg-1蛋白。     

番茄菌根根际土壤产几丁质酶细菌的分离及其几丁质酶活性研究

对盆栽试验根际土壤微生物数量计数结果表明,接种丛枝菌根(AM)真菌苏格兰球囊霉菌(Glomus caledonium)的番茄菌根根际土壤的细菌、真菌、放线菌和产几丁质酶细菌总数显著高于非菌根根际土壤.从番茄菌根根际土壤中分离得到1株产几丁质酶细菌,该菌能够抑制黄瓜尖镰孢的生长.经16S rDNA和生理生化鉴定,该菌为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)菌株.该菌在pH 6～8范围几丁质酶活性没有显著差异,产酶的最适温度为35 ℃,最适装液量为1/5(250 mL三角瓶).在几丁质液体培养基中摇床培养125 h后酶活性与蛋白质含量达到平衡.表明:该菌株具有稳定的产几丁质酶能力,因此具有潜在的生物防治功能.     

皂苷鼠李糖苷酶RhaG和RhaD的酶反应特性研究

[目的]研究皂苷鼠李糖苷酶RhaG和RhaD的酶反应特性。[方法]对微生物Absidia sp.G3g菌产的人参皂苷糖苷酶（RhaG）和Absidia sp.D0d菌产的薯蓣皂苷糖苷酶（RhaD）分别进行分离纯化,并对2种提纯酶的分子量和酶性质进行了研究。[结果]RhaG和RhaD的酶蛋白分子质量分别为61、56 kDa。RhaG的酶反应最适pH为5.0,pH稳定范围为3.0～7.0;最适温度为40℃,30～60℃温度稳定性较好;米式常数Km为9.523 mmol/L。RhaD的酶反应最适pH为5.0,pH稳定范围为3.0～7.0;最适温度为40℃,30～50℃温度稳定性较好;米式常数Km为8.834 mmol/L。[结论]该研究为进一步探明2种酶间的差别奠定了基础。     

鲍鱼来源褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

为筛选得到高效产褐藻胶裂解酶(Alginate lyase)微生物菌株,实现其商业化应用,采用平板透明圈法从皱纹盘鲍Haliotis discus hannai肠道中筛选得到1株高效产胞外褐藻胶裂解酶的菌株SS-1,在扫描电子显微镜下观察菌株形态和平板菌落特征,并根据其16S rRNA基因序列分析结果,鉴定该菌株为弧菌Vibrio sp.SS-1。对SS-1菌株的发酵条件进行优化,结果显示,该菌株最适发酵温度为30℃,初始p H值为7.2,培养28 h后酶活力可达38.6 U/m L;通过响应面法优化最佳发酵培养基配方,结果为麦芽糖11.86g/L、酵母粉16.72 g/L、K2HPO41.36 g/L、Mg SO4·7H2O 1.5 g/L、Fe SO4·7H2O 0.1 g/L、Na Cl 6.75 g/L;在最佳培养条件下,酶活力可达191.8 U/m L,较优化前提高了4.97倍。研究表明:该菌株具有生长快速、酶活较高的特点,可为褐藻寡糖的制备提供技术积累。     

产组成型几丁质酶菌株的筛选及产酶条件优化

利用两次平板透明圈筛选,结合液体培养,从土壤中分离出1株产几丁质酶细菌,命名为CCB-1.该菌株产几丁质酶不需要几丁质诱导,而且高浓度的葡萄糖不抑制该菌株产几丁质酶,因此该菌株是组成型产几丁质酶.形态学观察和生理生化测定结果表明CCB-1是浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans).在250 mL摇瓶中研究了氮、葡萄糖浓度、pH值、培养温度、几丁质类型和培养时间对CCB-1生长及产酶的影响.CCB-1菌最适产酶条件为:温度37 ℃;pH 6～pH 7之间;起始葡萄糖浓度8g/L;0.4%的有机氮(如蛋白胨、牛肉膏、酵母膏);0.3%的胶体几丁质或细粉几丁质.CCB-1在优化培养条件下振荡培养60 h产酶最高,达4.23 U/mL.     

产β-葡萄糖苷酶罗尔夫青霉发酵条件的优化

为提高罗尔夫青霉(Penicillium rolfsii)HXL菌株产β-葡萄糖苷酶的能力,探明β-葡萄糖苷酶的酶学性质,采用单因素与正交试验方法,对HXL摇瓶发酵条件进行统计学优化研究。结果表明:菌株HXL优化发酵条件为麸皮3%+酵母膏4g/L+KH_2PO_4 0.2%+水杨苷0.05%,接种量6%,装液量75mL/250mL,起始pH 6.0,培养温度30℃,摇床转速180r/min,培养时间144h。在此条件下,菌株HXL产β-葡萄糖苷酶量从原来的1.32U/mL增至21.68U/mL。β-葡萄糖苷酶的最适温度为60~70℃,最适反应pH 3.5~5.0;在60℃以下及pH 3.0~6.0均能保持稳定;Mn2+对酶有激活作用,而Cu2+对酶有明显的抑制作用。     

海洋产几丁质酶菌株的筛选及发酵条件优化

通过透明圈法初筛、DNS复筛,从大连近海海域的海泥中分离出一株高产几丁质酶的菌株,经初步鉴定为扩展短杆菌(Brevibacterium linens).采用不同碳源、氮源、温度、pH值等对培养条件进行了优化及正交试验.结果表明:该菌产酶最适条件是在28℃、pH7.0、蛋白胨1g/L、胶体几丁质10g/L、NaCl 20g/L条件下,几丁质酶活力可达0.508 U/mL,比优化前其产酶活力提高了9倍.     

纤维素酶高产菌的分离纯化与产酶工艺优化

从自然界采集到的各种样本中分离纯化纤维素酶产生菌,运用透明圈法进行初筛,将通过初筛的菌株进行摇瓶液体培养,测定各菌株的酶活,筛选出了一株酶活较高的纤维素酶产生菌.通过对该菌株在不同产酶条件(包括碳源、氮源、pH、温度、发酵时间)下羧甲基纤维素(CMC)酶活和滤纸酶活(FPA)的测定,发现其最佳产酶工艺条件为麸皮作碳源,黄豆粉作氮源,pH 6.5.在30℃下培养92 h.     

一株木霉菌(Trichoderma sp.)TY2纤维素酶最佳产酶条件及部分酶学特性研究

[目的]筛选高活力纤维素酶产生菌,高效利用纤维素资源.[方法]从朽木和和纸浆样品中分离筛选出一株产纤维素酶活较高的菌株TY2.对其形态和18S rDNA特征序列分析鉴定为木霉菌(Trichoderma sp.).对菌株发酵条件及酶学特性进行研究.[结果] TY2菌株的最佳产酶条件为:1;滤纸+2;麸皮+0.5;葡萄糖为碳源,0.5;蛋白胨为氮源,起始pH 5.0,温度28 ℃,200 r/min,5 d,其CMCase和FPase活力分别达412.5 和100.3 U/mL.经分离纯化出TY2菌株内切β-葡聚糖苷酶.内切β-葡聚糖苷酶最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为4.6,在50 ℃以下,pH 3.0～5.0,酶活性稳定,且在80 ℃仍具有降解CMC-Na的效果.同时研究发现铜离子、锌离子、钾离子和钠离子对内切β-葡聚糖苷酶的酶活有促进作用,而汞离子有明显的抑制作用.[结论]所筛选的TY2菌株具有潜在的工业应用价值.     

产k-卡拉胶酶菌株的筛选及其发酵条件的优化

对K-卡拉胶酶产生菌进行富集培养,以K-卡拉胶为唯一碳源的平板初筛,从多种海藻上分离纯化获得32株具有卡拉胶酶活性的菌株,经摇瓶复筛,从亮管藻上分离的HC4菌株酶活力最高,为50．75U／mL。测定了HC4菌株的16SrRNA基因序列1436bp,在核苷酸序列数据库（NCBI）中进行同源性检索,发现它与Tatrtlana agarivorans的相似性为98％。通过单因子筛选和正交试验,确定该菌株产酶的最佳培养基组成为：碳源K-卡拉胶5g/L;氮源蛋白胨3g／L和NaNO3 1g／L;元机盐NaCl20g／L、K2HPO4·3H2O1g／L、MgSO4·7H2O 0．5g／L和CaCl20．1g／L。最佳培养条件为：摇床转速150r／min,250mL三角瓶中发酵培养基的装液量50mL,接种量4％,发酵培养基起始pH7．5,温度28℃,培养时间28h。经培养基组成及培养条件优化后,HC4菌株的K-卡拉胶酶酶活力提高到602．30U／mL,是优化前的11．87倍。     

产κ-卡拉胶酶菌株的筛选及其发酵条件的优化

对K-卡拉胶酶产生菌进行富集培养,以K-卡拉胶为唯一碳源的平板初筛,从多种海藻上分离纯化获得32株具有卡拉胶酶活性的菌株,经摇瓶复筛,从亮管藻上分离的HC4菌株酶活力最高,为50．75U／mL。测定了HC4菌株的16SrRNA基因序列1436bp,在核苷酸序列数据库（NCBI）中进行同源性检索,发现它与Tatrtlana agarivorans的相似性为98％。通过单因子筛选和正交试验,确定该菌株产酶的最佳培养基组成为：碳源K-卡拉胶5g/L;氮源蛋白胨3g／L和NaNO3 1g／L;元机盐NaCl20g／L、K2HPO4·3H2O1g／L、MgSO4·7H2O 0．5g／L和CaCl20．1g／L。最佳培养条件为：摇床转速150r／min,250mL三角瓶中发酵培养基的装液量50mL,接种量4％,发酵培养基起始pH7．5,温度28℃,培养时间28h。经培养基组成及培养条件优化后,HC4菌株的K-卡拉胶酶酶活力提高到602．30U／mL,是优化前的11．87倍。     

一株碱性脂肪酶产生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

【目的】从土壤中分离筛选具有较高酶活力的脂肪酶产生菌,并进行菌种鉴定和酶学性质研究.【方法】以橄榄油为唯一碳源,采用中性红油脂平板初筛,再用改进铜皂-分光光度法测定酶活力进行复筛;利用形态学观察、生理生化试验和16SrDNA序列分析进行菌种鉴定,并对脂肪酶的酶学性质进行研究.【结果】筛选出4株产脂肪酶菌株,其中菌株LZ-24脂肪酶活力最高,为3.28U/mL;菌种鉴定为液化沙雷氏菌;该菌所产脂肪酶在15~45℃时稳定性较高,最适作用温度为45℃;在pH值7.0~9.0时稳定性较高,最适pH值为8.0;Ca2+、Mg2+和吐温20对脂肪酶有激活作用;Fe2+、Zn2+对脂肪酶有抑制作用,EDTA、SDS则使脂肪酶失活;该酶对丙三醇耐受力较高.【结论】菌株LZ-24所产脂肪酶的酶活力高,是一种碱性脂肪酶,并且作用温度较高,有望应用于食品加工业和洗涤剂行业.     

一株产纤维素酶蜡样芽孢杆菌的分离鉴定及酶学性质初步研究

[目的]筛选高效分泌纤维素酶的细菌,为纤维素资源利用提供理论依据.[方法]以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源,对通过筛选培养基从森林湿泥样品中分离筛选出的细菌,采用刚果红染色、革兰氏染色和生化特性及16S rDNA进行鉴定,并对菌株产酶性质进行初步研究.[结果]获得一株纤维素酶产生菌L-30,该菌株在pH4.8、50℃条件下的酶活力为4.25 U/mL,经鉴定L-30为蜡样芽孢杆菌.酶学性质研究表明,L-30菌株所产纤维素酶最适反应pH为6.0,最适温度为50℃,该条件下酶活力最高,达4.95 U/mL,该酶对CMC-Na具有较强的分解能力;L-30菌株在最佳生长条件下,于接种后48 h即可达到产酶高峰,L-30菌株的产纤维素酶能力能稳定遗传.[结论]分离到的L-30为一株高产纤维素酶蜡样芽孢杆菌,其酶学性质好,具有进一步开发利用的价值.     

产组成型几丁质酶菌株的筛选及产酶条件优化

利用两次平板透明圈筛选,结合液体培养,从土壤中分离出1株产几丁质酶细菌,命名为CCB-1.该菌株产几丁质酶不需要几丁质诱导,而且高浓度的葡萄糖不抑制该菌株产几丁质酶,因此该菌株是组成型产几丁质酶.形态学观察和生理生化测定结果表明CCB-1是浸麻芽孢杆菌（Bacillus macerans）.在250 mL摇瓶中研究了氮、葡萄糖浓度、pH值、培养温度、几丁质类型和培养时间对CCB-1生长及产酶的影响.CCB-1菌最适产酶条件为：温度37℃;pH 6-pH 7之间;起始葡萄糖浓度8g/L;0.4%的有机氮（如蛋白胨、牛肉膏、酵母膏）;0.3%的胶体几丁质或细粉几丁质.CCB-1在优化培养条件下振荡培养60 h产酶最高,达4.23 U/mL.     

高产几丁质酶高温紫链霉菌的筛选和发酵条件优化

从土壤中筛选得到1株高产耐热几丁质酶的嗜热菌株Z16,对其进行鉴定及产酶发酵条件优化研究.采用分子生物学结合形态学方法鉴定该菌为高温紫链霉菌(Streptomyces thermoviolaceus).通过发酵培养基组分及培养条件的优化,得到了最佳发酵产酶培养基:胶体几丁质5 g/L,粉末几丁质10 g/L,酵母浸粉1.25 g/L,黄豆粉3.75 g/L,吐温20 4 g/L.最佳培养条件为:接种量5％,45℃培养60 h.在优化后的发酵条件下,该菌株最大产酶水平达5.5 U/mL,比优化前产酶量提高了4.2倍,较高的产酶量为进一步研究该菌所产几丁质酶的纯化和性质提供了基础.该菌具有较好的应用前景.