加酶提高发酵豆粕蛋白质水解度的研究

[目的]在枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌这3种菌混合发酵生产发酵豆粕的基础上,通过添加酶来提高发酵豆粕的水解度。[方法]通过添加中性蛋白酶、酸性蛋白酶和纤维素酶进行单因子试验和正交试验优化。[结果]结果表明,最佳加酶条件为中性蛋白酶加酶量为20U/g,酸性蛋白酶加酶量为20U/g,纤维素酶加酶量为6U/g;并且在此加酶优化条件下,发酵豆粕的水解度由优化前的9.32%增加到19.65%。[结论]添加中性蛋白酶、酸性蛋白酶和纤维素酶能显著提高发酵豆粕蛋白质水解度。     

烟草秸秆中产纤维素酶细菌筛选、鉴定及酶活测定

[目的]分离获取产纤维素酶高效菌株,并对其进行系统分类鉴定。[方法]以羧甲基纤维钠为唯一碳源,从烟草秸秆自然发酵腐熟物中选择性分离了51株产纤维素酶细菌及放线菌。通过刚果红染色初筛筛选到产纤维素酶活力较高的9株菌,根据菌株的16S rRNA基因序列确定了这些菌的系统发育地位。[结果]基于纤维素酶活力测定的复筛选定了高效菌株Luteibacter sp.L43。单因素试验确定了pH、碳源浓度、氮源浓度对L43发酵液中滤纸酶活、外切酶酶活、内切酶酶活的影响,并优化了发酵条件,即在pH为6、羧甲基纤维素钠浓度为12.5 g/L、NaNO_3浓度为5 g/L的羧甲基纤维素钠培养基中滤纸酶活达16.9 U/mL,外切酶酶活达39.62 U/mL。[结论]本研究为烟草秸秆腐熟提供了优良产纤维素酶菌株资源,为Luteibacter sp.L43的开发利用奠定了基础。     

镰刀菌YL2产纤维素酶液体发酵工艺优化

为提高镰刀菌YL2发酵产纤维素酶的效率,采用Plackett-Burman试验设计和响应面法设计优化了镰刀菌YL2产纤维素酶的发酵工艺,确定该菌种的最适产酶培养基及最优产酶条件。结果表明：最佳培养基配方为稻草粉31.6 g/L、豆饼粉25 g/L、柠檬酸氢二铵2.0 g/L、硫酸镁1.0 g/L、蔗糖酯1.45 g/L,在发酵培养基初始pH值6.4、500 mL的三角瓶中装液量为80 mL、摇床转速225 r/min、接种量3%、培养温度30℃的最优产酶条件下培养6 d,微晶纤维素酶（AVI）和羧甲基纤维素酶（CMC）酶活为分别6.72和84.36 IU/mL。     

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 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.     

里氏木霉纤维素酶水解稻草的研究

[目的]探讨碳氮源对里氏木霉发酵产纤维素酶的影响,以及纤维素酶水解稻草的条件。[方法]通过添加不同的碳源和不同浓度的酵母粉,探讨里氏木霉合适的发酵条件;使用不同添加量的纤维素酶对稻草进行酶解;分别利用纤维素酶、纤维素酶和木聚糖酶混合酶对稻草进行酶解反应。[结果]利用乳糖和稻草的复合碳源和12 g/L的酵母粉进行水解时,纤维素酶活性较高。酶解适宜的酶用量为每克稻草底物200 U的滤纸酶。用纤维素酶及木聚糖酶混合酶酶解稻草96 h的酶解得率为65.4%。[结论]该研究可为里氏木霉纤维素酶生产和酶解稻草的应用提供一定的依据。     

纸浆中高产纤维素酶生产菌的筛选及发酵条件研究

[目的]筛选高效纤维素分解菌优化纤维素酶的发酵工艺条件。[方法]从造纸厂废纸浆中筛选了一株纤维素分解菌株JX-2,考察碳源、氮源、碳氮比、营养盐、pH值、装液量、接种量以及发酵时间对产酶特性的影响。[结果]较优的培养基组成是麸皮1.5%,豆饼粉0.5%,NaCl0.5%,KH2PO40.1%,发酵的较优条件是培养液的初始pH值10.0,发酵温度37℃,装液量20%,接种量2%,发酵时间48h,该条件下滤纸酶活力高达1158.6U/ml发酵液。[结论]该菌株为专性嗜碱好氧菌,发酵的较优条件之一指标已具备一定的工业应用前景。     

一株褐腐真菌产纤维素酶活力的分析

[目的]获得一株可降解纤维素的褐腐真菌,并且分析其产酶特性.[方法]从腐朽木材上分离出一株褐腐真菌,分析该菌株的形态学特征、生物学特性,并且通过液体发酵培养,测定该菌株的2种纤维素酶活力.[结果]该菌株为栗黑拟层孔菌.发酵试验表明,在初始pH 6.0、CMC-Na 0.5 g/L、KH2PO40.5 g/L、CaCl2 0.5 g/L、VB1 0.5 g/L、MgCl22 mmol/L、酵母粉5.0 g/L、酒石酸铵0.5 g/L的条件下,培养5d时纤维素酶活力最高,内切葡聚糖苷酶（CMCCase）为21.71 U/ml,β-葡聚糖苷酶为10.69 U/nml.[结论]该试验为进一步研究褐腐真菌降解木质纤维素的机制提供前期基础.     

重组枯草芽孢杆菌发酵产青霉素G酰化酶的条件优化

【目的】研究提高PGA酶活力及稳定性.【方法】以重组枯草芽孢杆菌10397(pMA5-PGA)产PGA酶活力为研究对象,在单因素试验基础上,采用响应面设计,对重组菌发酵产PGA的培养基及发酵条件进行了研究.【结果】以葡萄糖20.39g/L、胰蛋白胨15.48g/L、糊精6.1g/L为培养基,在三角瓶装液量16.23%、接种量4.32%、温度35.43℃、时间48.34h、摇床转速220r/min的条件下,所产PGA的酶活力为14.167U/mL,比初始发酵条件下发酵重组菌产PGA的酶活提高了1.14倍.【结论】通过条件优化,可提高重组枯草芽孢杆菌PGA的酶活力,并为工业化生产PGA提供科学依据.     

响应曲面法优化大肠杆菌XD-12发酵培养基的研究

[目的]采用响应面法优化大肠杆菌XD-12发酵培养基,以提高转氨酶的转化得率。[方法]在单因素试验基础上,采用响应曲面法对菌种的发酵培养基进行了优化研究。[结果]最佳的培养基组成为：葡萄糖10.0 g/L,玉米浆28.3 ml/L,蛋白胨9.3g/L,MgSO_4 0.5g/L,NaCl 0.5g/L,pH值7.2,在此条件下,酶转化得率的预测最优值为93.8%,实际平均值为93.0%。[结论]模型能够较好地预测实际发酵情况,用于大肠杆菌发酵产酶培养基的优化是可行的。     

流加培养方式对大肠杆菌XD-12发酵的影响研究

[目的]研究大肠杆菌流加培养方式,提高转氨酶供体——大肠杆菌XD-12的发酵浓度。[方法]通过研究碳源流加、氮源流加、pH控制流加对发酵的影响,获得了优化的培养条件。[结果]产转氨酶大肠杆菌的最佳培养条件为：温度37℃,搅拌转速500 r/m in,通气量1.5 L/m in,培养基初始pH为7.0,控制发酵过程pH为7.5,初始葡萄糖浓度5 g/L,初始氮源为5 g/L蛋白胨＋1.5 g/L牛肉膏,从葡萄糖浓度下降为2 g/L开始每隔2 h间歇流加120 g/L的糖,从8 h起每隔2 h间歇流加15 g/L蛋白胨＋4.5 g/L牛肉膏。在此条件下培养24 h,大肠杆菌的菌体干重浓度达9.66 g/L,较分批培养提高了104.7%。[结论]这对降低酶法制备L-苯丙氨酸的生产成本、提高生产效率、满足日益增长的市场需求具有重要的现实意义。     

天冬酰胺酶胞外表达的初步研究

[目的]为降低L-天冬酰胺酶Ⅱ的生产成本提供依据。[方法]通过PCR反应扩增大肠杆菌JM109成熟区的L-天冬酰胺酶II基因(ansB),将扩增片段与pMD18-T载体连接,构建重组质粒pMD18-T-asp。对pMD18-T-asp与质粒pET-22b进行双酶切后,将它们连接起来,转化感受态细胞,筛选重组表达载体pET-22b-asp。利用重组表达载体pET-22b-asp转化BL21(DE3),并对其发酵条件以及分离、纯化工艺进行了初步研究。[结果]成功克隆长度为960 bp的L-天冬酰胺酶II基因。重组表达载体pET-22b-asp也构建成功,并在BL21中得到表达。在重组菌接入TB培养基后2 h加入IPTG、培养基的初始pH值为7.2、装液量为12%,L-天冬酰胺酶Ⅱ酶活最高。重组天冬酰胺酶的纯化收率为82%,比活力达196 U/mg。[结论]重组天冬酰胺酶的胞外表达大大简化了其分离步骤。     

青霉QM-1产酸性β-甘露聚糖酶液体发酵条件研究

[目的]为酸性β-甘露聚糖酶生产菌株的开发与应用提供技术参考。[方法]以单因子试验和正交试验对青霉QM-1（Penicillium sp．）液体发酵产酸性β-甘露聚糖酶条件进行研究。[结果]产酶最适培养基配方：麸皮＋魔芋粉（2：1）10．0g／L,NaNO3 2．0s／L,KH2PO4 1．5g/L,MgSO4·7H2O 0．3g／L,H2O 1000ml。最适培养条件为：起始pH值6．0,装液量为50ml／250ml三角瓶,转速为175r／min,在35℃下培养4d,最高酶活力达86．3IU。该菌所产粗酶液最适反应温度为60℃。[结论]麸皮和硝态氯能有效促进青霉QM—1产酸性β-甘露聚糖酶,且所产的β-甘露聚糖酶有一定的温度耐受性。     

一株产壳聚糖酶菌株的培养条件优化

[目的]优化产壳聚糖酶菌株的培养条件。[方法]对一株从海洋中筛选的假单胞菌XK-3菌株产壳聚糖酶条件进行优化。[结果]培养基最佳组成:葡萄糖30.0 g/L,牛肉膏为15.0 g/L,(NH_4)_2SO_415.0 g/L,K_2HPO_42.0 g/L,KH_2PO_42.0 g/L,NaCl 5.0 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L。摇瓶培养最佳条件:培养初始pH 6.0,培养温度28℃,装液量20%。Mg~(2+)、Ca~(2+)、Mn~(2+)对壳聚糖酶活力有一定的促进作用,Fe~(3+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)对壳聚糖酶活力有一定的抑制作用。摇瓶培养条件优化后得到的壳聚糖酶活力为3 430 U/L,优化前壳聚糖酶活力为1 072 U/L,优化后是优化前的3.2倍。摇瓶培养得到菌体的最适生长时间为24 h,发酵于64 h后结束。[结论]优化后的培养条件提高了壳聚糖酶产量,使该菌株的工业应用成为可能。     

正交试验优化L-色氨酸发酵培养基的研究

[目的]优化L-色氨酸发酵培养基。[方法]以大肠杆菌TRJH0709为供试菌株,通过单因素和正交试验研究了L-色氨酸合成的最佳发酵培养基。[结果]L-色氨酸最适发酵培养基为葡萄糖50.0 g/L、硫酸铵15.0 g/L、酵母粉1.5 g/L和柠檬酸2.0 g/L。其中葡萄糖对试验效果影响最大。在该最优条件下,L-色氨酸摇瓶产量可达19.0 g/L。[结论]为L-色氨酸的中试及工业化生产提供了理论依据。     

利用酵母下脚料高效表达重组谷氨酰胺合成酶研究

[目的]为了降低工业用谷氨酰胺合成酶的成本。[方法]利用酵母下脚料制得废酵母基来培养BL21(DE3)-pET28b-glnA,用乳糖诱导合成GS,并对诱导生长点、诱导浓度、诱导时间、添加碳源氮源以及所得GS的可溶性和酶活进行研究。[结果]酵母下脚料可以替代LB培养基诱导产生重组GS,其最佳诱导条件为:OD600=0.5,乳糖1 g/L诱导12 h;并不需要补加其他碳氮源,GS可溶性90%以上,催化Glu转化为Gln的转化率为94.5%。[结论]生产用高活性干酵母经过短期发酵后,酵母下脚料中的营养活性物质依然很丰富,可以用来培养大肠杆菌诱导目的蛋白表达,从而降低工业用谷氨酰胺合成酶的成本。     

南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质发酵条件的优化

[目的]优化南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质的发酵条件。[方法]通过单因素和正交试验对南极适冷菌R.sp.97产抗菌活性物质的发酵培养基进行了优化,并通过单因素试验对其发酵条件进行了优化。[结果]菌株R.sp.97产抗菌活性物质的最佳培养基为：蛋白胨3.0g/L,硫酸铵1.0g/L,淀粉2.0g/L,NaCl15.0g/L;最佳发酵条件为：发酵培养基初始pH8,发酵温度10℃,摇瓶装液量30.0%（V/V）,接种量1.0%（V/V）。优化后菌株R.sp.97发酵液的抗菌活性较优化前提高了18.1%。[结论]为研究南极适冷菌R.sp.97的活性物质奠定了基础。     

谷氨酰胺转氨酶发酵工艺优化及其酶学性质

[目的]研究茂源链霉菌LD195产TGase的最佳发酵工艺条件,并探讨TGase的酶学特性。[方法]采用L9(34)正交试验对产谷氨酰胺转氨酶的茂源链霉菌菌株培养基和培养条件进行优化。[结果]最佳无机盐配方为Na2HPO42.0 g/L,Mg SO4·7H2O 1.5 g/L,KH2PO42.5 g/L,Ca Cl23.0 g/L,最佳培养条件为培养温度30℃,装液量25 m L,摇床转速200 r/min,接种量10%。该谷氨酰胺转氨酶的最适反应温度为50℃,在40~60℃条件下保温30 min酶活基本没有损失;最适反应pH为6.0,在pH为5.0~7.0条件下保存30 min仍具有85%以上酶活;同时Fe3+、Cu2+、Zn2+会强烈抑制酶的活性。[结论]茂源链霉菌LD195产TGase具有良好的耐酸性和耐热性,在商业化生产中具有广阔前景。