酒酒球菌β-葡萄糖苷酶产酶条件优化及酶学性质研究

【目的】优化酒酒球菌中β-葡萄糖苷酶的产酶条件,分析β-葡萄糖苷酶的性质,为将其应用于葡萄酒生产提供参考。【方法】对12株酒酒球菌进行β-葡萄糖苷酶活性测定,选择其中β-葡萄糖苷酶活性最高的菌株CS-7b作为试验菌株,并以商业菌株31-DH为对照,以菌株催化底物对硝基苯酚-β-葡萄糖苷(p-NPG)生成对硝基苯酚的速度衡量β-葡萄糖苷酶活性高低。然后通过单因素试验和正交试验对菌株产β-葡萄糖苷酶的条件进行优化,并探究葡萄酒环境相关因素(pH值、温度、乙醇体积分数、葡萄糖质量浓度)对β-葡萄糖苷酶活性的影响。【结果】单因素试验确定菌株产β-葡萄糖苷酶培养基的最佳pH值为6.8,最佳碳源为麦芽糖,最佳氮源为酵母浸粉,正交试验进一步确定了各种成分的最佳配比,即每升液体培养基中含麦芽糖7g,酵母浸粉20g,MgSO_4·7H_2O 0.1g,盐酸半胱氨酸0.5g,MnSO_4·4H_2O 0.03g,培养基起始pH值为6.8,在此条件下,β-葡萄糖苷酶活性可由0.359增加到1.319μmol/(g·min)。β-葡萄糖苷酶的酶学性质为:最适pH值为5.0,最适温度为37℃;当乙醇体积分数大于4%、葡萄糖质量浓度大于1g/L时,β-葡萄糖苷酶活性开始受到抑制。【结论】酒酒球菌CS-7b在葡萄酒环境的pH及乙醇体积分数条件下仍可保持一定的β-葡萄糖苷酶活性。     

高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株的筛选

为获得高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株,利用碱性羧甲基纤维素钠平板筛选和β-葡萄糖苷酶平板筛选法相结合,从植物腐败堆积土壤中分离到1株高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶克雷伯氏杆菌,并对其进行初步酶学鉴定。结果表明:该菌胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其中以β-葡萄糖苷酶活性最高,为48.9U/mL。其所产纤维素酶的最适反应pH值为10.0,最适反应温度为35℃,且Ca2+、Mg2+、Zn2+和Mn2+等金属离子对该酶具有较强的抑制作用。     

芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶的分离纯化及特性研究

以芽孢杆菌作为试验材料,采用硫酸铵分级沉淀、DEAE-52离子交换层析、Sephadex G-100凝胶过滤方法分离纯化β-葡萄糖苷酶,并测定了其部分酶学性质。结果表明:该酶以水杨酸苷为底物时,最适pH值为7.0,最适温度为50℃,是一种中性酶,具有较好的热稳定性。金属离子对酶活性影响较大,其中Fe2+对酶的激活作用最为明显,而K+对酶有明显的抑制作用。     

1株毛栓菌产纤维素酶酶学性质研究

对1株毛栓菌所产纤维素酶的酶学性质进行研究,主要考察了酶的最适温度、最适pH、热稳定性、pH稳定性、激活剂及抑制剂的类型.结果表明:该毛栓菌所产CMC-Na酶的最适温度为50℃,最适pH值为4.8,酶的热稳定性范围为30 ～ 50℃,60℃之后酶的活性急剧下降;pH值稳定性范围为5.0 ～7.0,pH值8以后酶活性急剧下降.金属离子Mn2+对CMC-Na酶有较大的激活作用,Cu2+和Mg2+对酶起抑制作用,Ca2+和Fe3+对该酶的活力几乎没有影响.     

平菇半纤维素酶酶学性质研究

在平菇产半纤维素酶条件及酶学性质初步研究的基础上,研究了酶的温度稳定性、pH稳定性,无机离子、反应时间对酶活性的影响.该酶底物浓度效应和米氏常数(Km)值测定结果表明,酶液在50℃以下有较好的热稳定性,pH值在4.4～5.4范围内剩余酶活较大,Mn2+、Mg2+对半纤维素酶有激活作用,Cu2+、Zn2+对半纤维素酶有抑制作用,米氏常数为7.39×10-2g·L-1,最少反应时间为25min.     

高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的快速筛选及其糖苷酶酿造适应性研究

【目的】建立快速筛选高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的半定量显色法,并对酵母糖苷酶提取液中β-葡萄糖苷酶的酿造适应性进行分析,为其在酿酒中的应用提供参考。【方法】以从宜宾白酒酒窖中分离的133株野生酵母为试验菌种,根据β-葡萄糖苷酶可以将七叶苷水解为七叶苷原并与Fe3+作用显棕黑色的原理,在96孔板上设计含七叶苷培养基,根据培养液的显色深度建立快速筛选高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的半定量显色法,并研究优选菌株β-葡萄糖苷酶对葡萄酒酿造环境的适应性。【结果】初筛获得19株在七叶苷培养基上显色水平有差异的野生酵母菌株,并最终优选2株β-葡萄糖苷酶活性较高且稳定的酵母菌株H5Y1和Z9Y3;2株酵母经菌落形态、细胞形态及26SrDNA D1/D2区域序列鉴定为发酵毕赤酵母(Pichia fermentans),酵母糖苷酶提取液中β-葡萄糖苷酶活性分别为39.71和37.80mU/mL,提取液在20℃保温72h后,β-葡萄糖苷酶活性保持在初始酶活性的51.1%以上,在pH 3.0条件下保持12h后,β-葡萄糖苷酶活性保持在初始酶活性的90.0%以上,在100~200g/L葡萄糖质量浓度和5%~15%(体积分数)酒精度的2个不同条件下,β-葡萄糖苷酶活性分别保持在初始酶活性的84.0%和90.0%以上。【结论】优选菌株H5Y1和Z9Y3β-葡萄糖苷酶具有较好的葡萄酒酿造环境适应性。     

高效产脂肪酶菌株C1的分离鉴定与酶学性质研究

采用平板筛选的方法从油菜地土壤中分离到一株高效产脂肪酶菌株C1,通过生理生化实验及16S rDNA序列分析鉴定为Burkholderia cepacia。研究其酶学性质,得出该菌脂肪酶的最适温度为65℃,最适pH为8.0,具有优良的耐温性和pH稳定性;对正己烷、乙醇耐性较好,对乙腈和乙酸耐性较差;K+、Mg2+对其酶活性有明显促进作用,Ca2+、Cu2+对其酶活性有严重抑制作用。     

玉米中β-D-葡萄糖苷酶活性测定条件的研究

为了研究玉米植株中β-D-葡萄糖苷酶测定的最佳条件,建立快速准确的β-D-葡萄糖苷酶活性的检测方法。本试验以玉米品种泰玉11号为研究材料,研究了以对硝基苯-β-D-葡萄糖苷(pNPG)为底物,分光光度比色法测定玉米叶中β-D-葡萄糖苷酶活性的反应条件(包括缓冲液pH值、底物浓度、测定波长、反应温度和时间)。结果表明,当反应温度为40℃、反应时间为40 min、缓冲液pH值4.8、反应底物pNPG的浓度为10 mmol·L~(-1)、测定波长为402 nm时,β-D-葡萄糖苷酶的活力最大。     

毛栓菌木聚糖酶理化性质及动力学研究

从威海市玛珈山上获得毛栓菌（Trametes trogii）,在对其产酶条件研究的基础上,主要研究pH、温度、无机离子对毛栓菌木聚糖酶活性和稳定性的影响,以及该酶底物浓度效应和Km值测定。结果表明：在pH 6.81左右酶活性最高,pH在5.60-9.18范围内体现较强的稳定性.最适酶解温度为40℃,酶液在50℃以下有较好的热稳定性,Na^＋、Mn^2＋对木聚糖酶有激活作用,而Cu^2＋、Fe^3＋、Ca^2＋则抑制木聚糖酶活性,表观Km值为1.25×10^-2g·L^-1。     

糖化酶中葡萄糖苷转移酶的纯化及酶学特性研究

通过对DEAE-52纯化葡萄糖苷转移酶进行PAGE电泳检测和酶谱分析,发现糖化酶本身就具有葡萄糖苷转移酶酶活性.酶学特性研究结果表明,糖化酶在pH值为5.4,温度为60~70℃酶活性最高;葡萄糖苷转移酶在pH值为3.8,温度为60℃酶活性最高;两类酶酶活性对金属离子的敏感度不同.     

一株黑曲霉菌株所产菊粉酶的酶学性质

对筛选得到的一株黑曲霉菌株(Aspergillus,niger inu-8)所产菊粉酶的酶学性质进行了研究.结果表明,菊粉酶的最适作用温度为45～55℃,在30～60℃范围内该酶能保持较高的活性,但超过60℃后其活性迅速下降;在80℃水浴下处理0.5 h,酶活性丧失80%;该酶的适宜pH值相对偏酸,在pH值4.0～6.0时有很好的稳定性,在pH值5.0时表现为一个活性高峰;Ca2+对该酶具有明显激活作用,Hg2+和EDTA(乙二胺四乙酸)是该酶的强烈抑制剂;菊粉酶可水解菊粉但不水解棉子糖,对蔗糖酶的活性较低,I/S为52,对菊粉的米氏常数Km为0.34 mol·L-1,最大反应速度Vmax为0.53 mg·L-1·min-1.     

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。     

一株深海热液口超嗜热古菌的分类鉴定及高温酶活性研究

对一株分离自深海热液口古菌HJ21进行了分类鉴定及高温酶活性的研究.该菌株是极端嗜热的厌氧球菌,直径为1.0～1.2 靘.菌株最适生长温度88 ℃;菌株生长pH为5.0～9.0,最适pH为6.5～7.0;菌株生长NaCl质量浓度为10～50 g·L-1,最适为20 g·L-1.根据其形态特征、生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析结果,确定HJ21菌株为热球菌属(Thermococcus).该菌株能产生高热稳定的高温α-淀粉酶、普鲁兰酶、α-葡萄糖苷酶和蛋白酶,这些酶的最适作用温度分别为95、95、100和100 ℃,α-淀粉酶、普鲁兰酶和α-葡萄糖苷酶在90 ℃的半衰期分别为5、5和2 h;蛋白酶在100 ℃保温2.5 h后仍具有84%的酶活性.     

黑曲霉突变株ZM-8产纤维素酶条件的研究

经筛选的黑曲霉突变株ZM-8是一株高产纤维素酶菌株,其β-葡萄糖苷酶活性特别高.采用正交试验对其产酶条件进行了优化,结果表明其最适培养基配方为:氮源(NH4)3PO4,含氮量0.6%,含水量300%;玉米秸秆粉与麸皮质量比为4∶1,接种量1∶30.最佳培养条件为:培养温度为35℃,培养时间为72 h,初始pH值为6.5.在优化后的培养条件下测定纤维素FPU酶、C1酶、CMC酶和β-葡萄糖苷酶的活力分别为5.25、0.48、19.60U/mL和42.86 U/mL,约为优化前各酶活的3.0倍、1.8倍、2.5倍和2.1倍.     

产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件的选择

采用摇床液体发酵试验,对18个菌株产纤维素酶进行滤纸酶活性、CMC酶活性、β-葡萄糖苷酶活性测定,筛选出1株产纤维素酶活性较高的菌株(C真3),并通过正交试验,确定该菌株的最优产酶条件.结果表明,最佳组合条件是液体发酵时间7d,摇床培养温度30℃,起始粗酶发酵培养基pH值5.5.     

牛瘤胃细菌产木聚糖酶菌株的筛选及酶学性质研究

为筛选能够产生稳定性较高木聚糖酶的菌株,采用以桦木木聚糖为唯一碳源的培养基,从牛瘤胃液中分离到1株产木聚糖酶的细菌,命名为BF。将BF菌株进行形态学分析、生理生化鉴定及16SrDNA鉴定,并研究其产木聚糖酶的最适反应温度、最适pH值、温度稳定性、pH值稳定性及金属离子对其酶活力的影响。结果显示,BF菌株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus);BF菌株所产木聚糖酶反应最适温度为60℃,最适pH值为6.0,在pH值3.0~9.0稳定,在60℃保温180min后仍有65%的酶活力,具有较好的热稳定性;终浓度为5mmol/L的Ca2+、Fe2+对酶活力有较强的促进作用,相对酶活力分别达130%和140%。表明,筛选到的菌株所产木聚糖酶具有较好的稳定性。     

1株桑枝分解真菌的筛选、酶学特性及降解能力

采用刚果红染色鉴定法,通过以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为碳源的分离培养基初筛和以桑枝粉为碳源的复筛培养基复筛,从桑园地边垛叠腐烂桑枝下土壤中筛选出1株产纤维素酶的真菌P1,并对其酶学性质和对桑枝的降解能力进行了初步研究。结果表明,P1能有效降解桑树枝条,最适生长pH值为6,最适生长温度为32℃。产生的纤维素酶为复合酶系,具有滤纸酶(FPAase)、羧甲基纤维素酶(CMCase)和β-葡萄糖苷酶活性。FPAase在发酵4 d活性最高,可达10.695 U/mL;β-葡萄糖苷酶在6 d出现活力高峰,达18.188 U/mL;CMCase活力变化相对平缓,4~10 d酶活力变化不大,保持在9~11 U/mL之间。FPAase和CMCase均有较好的温度和pH适应性,在40~60℃和pH值4~6的范围内均有较好活性。以CMC-Na为底物时P1的最大反应速率(Vmax)和米氏常数(Km)分别为0.082 9 mg/(mL·min)和0.554 5 mg/mL。基于形态学和18S rDNA序列鉴定P1为撕裂蜡孔菌(Ceriporia lacerata)。撕裂蜡孔菌是一种典型的木腐菌。该菌株有较好的酶活性和温度及pH适应性,能有效降解桑树枝条。     

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。     

角蛋白酶生产菌株的筛选鉴定及酶学性质研究

以羽毛粉为唯一碳氮源,从家禽厂土壤中筛选获得一株角蛋白酶产生菌,复筛角蛋白酶活力达46.89 U·mL-1.经形态特征和16S rRNA鉴定,该菌株被命名为Bacillus subtilis KS12.研究pH、温度、离子、表面活性剂、氧化剂和有机溶剂对B.subtilis KS12产角蛋白酶活性的影响.结果 表明:该菌株产角蛋白酶最适反应pH7.5,最适温度37℃,在pH 8.0～9.0范围内稳定性高,处理1h相对酶活力仍达95.7％～97.2％,60℃和80℃保温1h相对酶活力分别为61.4％和59.5％;5mmol·L-1 Ca2+和Mg2+对酶活性有促进作用,其中Mg2+尤为明显,相对酶活力达159％,Cu2+(5 mmol·L-1)抑制角蛋白酶活性,相对酶活力仅有3.7％;5％的吐温80可以提高角蛋白酶活性,相对酶活力为140.4％;有机溶剂异丙醇、甲醛、甲醇、乙醇、异戊醇和二甲苯抑制角蛋白酶活性.     

白腐菌F-9过氧化物酶的酶学性质研究

在白腐菌F-9产过氧化物酶条件及酶学性质初步研究的基础上,研究了温度、pH值和无机离子对木质素过氧化物酶(LiP)和锰依赖过氧化物酶(MnP)的酶活性的影响.研究表明最适作用温度LiP为45 ℃、MnP为40 ℃;LiP和MnP均在45 ℃以下稳定性较好;LiP的最适pH值为3.0,稳定pH值2.6～5.0;MnP最适作用pH值4.6,稳定pH值3.8～5.8.Fe3+对LiP和MnP都具有很强的抑制作用;Fe2+、Ca2+则对LiP和MnP表现出不同程度的促进作用.