地衣芽孢杆菌1411-1羽毛角蛋白固体发酵工艺的优化及角蛋白酶的初步研究

对角蛋白高效降解菌地衣芽孢杆菌菌株1411-1固体发酵条件进行了优化,着重考察了培养基含水量、起始pH值、温度、接种量及外源添加物的影响,并确定了优化的发酵周期,同时对角蛋白酶的提取进行了初步研究.研究结果表明,1411-1的最适固体发酵条件为:培养基含水量75%,pH值10.0,温度40℃,菌液接种量0.15 ml/g,发酵周期88 h,氮源对固体发酵有显著的抑制作用,碳源的影响不显著;角蛋白酶的最适提取条件为:以碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(pH值10.0)作为提取剂,4℃下提取60 min.     

地衣芽孢杆菌发酵过程的优化

通过对培养基配方的调整和发酵培养过程中对发酵工艺的调整,从而节约生产中成本,提高了产量,通过实验所得的工艺条件不但大大降低了成本而且使产量在原有的基础上有了大幅度的提高,极大的提高了产品的市场竞争力。     

链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1固体发酵废弃羊毛角蛋白工艺优化和工业化产品分析

采用地衣芽胞杆菌NJU-1411-1和链霉菌B221,通过固体发酵降解羊毛角蛋白,研究培养基含水量、培养基初始pH值、发酵温度、发酵周期等发酵条件的优化。结果表明,2株菌的最佳固体发酵工艺条件相同,培养基起始含水量为15 mL/10 g羊毛粉,培养基最佳起始pH值为8～9,最适发酵温度为40℃,发酵周期为5 d。工业化发酵产品的氨基酸含量、体外消化率、动物消化率等方面研究结果表明,发酵产品的氨基酸含量为52. 34%;发酵后体外消化率由67. 44%提高至82. 20%;动物体内消化率达到85. 43%。这些结果表明发酵角蛋白产品作为饲料蛋白添加剂完全可行,可用于替代或部分替代鱼粉、豆粕等蛋白饲料原料。     

耐热链霉菌B221降解羽毛角蛋白的固体发酵条件研究

以羽毛粉为底物,研究链霉菌Streptomycessp.B221固体发酵条件,分析培养基初始含水量、温度、pH值、接种量、培养基氮源、碳源等参数对角蛋白固体发酵的影响。结果表明,该菌在培养基含水量为35 ml BM/10g羽毛、40℃、pH值9.0、接种量为20%时发酵效果最好,最佳发酵周期为6 d。本研究为进一步工业化生产提供必要的试验依据。     

地衣芽孢杆菌发酵培养基的优化

[目的]对地衣芽孢杆菌发酵培养基进行优化,并在此基础上确定最佳培养条件,为实现其工业化生产提供参考。[方法]借鉴谷春涛等关于地衣芽孢杆菌TS-1液体培养发酵条件的研究成果,对培养基进行澄清,并运用单因素试验和4因素3水平正交试验对其培养基进行改进,对地衣芽孢杆菌发酵条件进行优化以得到其最佳温度、pH值和接种龄。[结果]4种因素对地衣芽孢杆菌发酵影响的显著性次序为：玉米浆〉豆饼粉浸汁〉蛋白胨〉葡萄糖。培养基的最佳配比为：玉米浆0．45g,蛋白胨1．50g,豆饼粉浸汁为1：15,葡萄糖1．50g。最适宜种龄为18h,接种量8％,起始pH值7．5,最佳温度37．5℃,此条件下地衣芽孢杆菌对数生长期在14～20h,发酵周期为22～24h。活菌数每单位提高近1亿个,发酵周期比经验周期缩短10h。[结论]试验得出了地衣芽胞杆菌发酵培养基的最佳配比及最佳培养条件,在此条件下培养,收获菌体量大大提高,降低了生产成本,更有利于其大规模工业化生产。     

地衣芽孢杆菌-角蛋白酶联合降解羽毛体系的优化及产物应用

为了提高羽毛降解率,本研究拟开发一种重组角蛋白酶KerZ1和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) BBE11-1联合降解羽毛的体系.通过单因素和正交试验设计对B.licheniformis BBE11-1培养体系及其与角蛋白酶KerZ1的复配条件进行优化,并利用氨基酸分析仪测定水解液中的氨基酸含量.在温度40℃、pH 10、角蛋白酶活性50 kU·mL^-1、B.licheniformis BBE11-1接种量10%的条件下水解36 h, 100 g·L^-1鸭毛的降解率达74.0%,分别较KerZ1和B.licheniformis BBE11-1单独降解提高了18.0%和15.0%,且水解液中总氨基酸含量为7 472.33 mg·L^-1;在温度40℃、pH 10、角蛋白酶活性30 kU·mL^-1、B.licheniformis BBE11-1接种量8%的条件下水解32 h, 100 g·L^-1鸡毛的降解率为64.0%,分别比KerZ1和B.lichenif...     

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。     

饲用地衣芽孢杆菌TS-Ⅱ菌株发酵培养基及发酵条件优化

[目的]地衣芽孢杆菌规模化发展.[方法]采用碳、氮源及微量元素的筛选实验和正交实验.[结果]确定地衣芽孢杆菌TS-Ⅱ菌株发酵培养基的最佳组分为(g/L):蔗糖60、蛋白胨30、NaCl 30 、K2HPO4 2、MgSO4 1、FeSO4 0.02、MnSO4 0.01.对发酵条件进行了研究,发酵的最适初始pH值为5.5,最适培养温度为35℃,最适装液量为10 mL(250 mL三角瓶).[结论]通过优化培养基组分和培养条件后,菌株TS-Ⅱ活菌数达到了6.58×10~(10) CFU/mL,为以后的工业化生产奠定基础.     

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.     

地衣芽孢杆菌W10菌株发酵培养基优化

在培养基单因子筛选试验基础上,采用响应曲面法对地衣芽孢杆菌W10菌株发酵培养基组成进行优化。结果表明:最佳发酵培养基配方(g·L-1)为黄豆饼粉10.13、玉米淀粉16.89、蛋白胨1.13、葡萄糖2.41、硫酸铵7.96、硫酸镁0.45、磷酸氢二钾0.45、氯化钠4.50。用优化培养基对W10菌株进行发酵培养,发酵液对灰葡萄孢的抑菌率为90.37%,比优化前抑菌率(73.90%)提高22.3%。     

无机盐对地衣芽孢杆菌发酵厨余物产蛋白的影响

以地衣芽孢杆菌为供试菌种,通过正交试验,研究(NH4)2SO4、K2HPO4、MgSO4和CaCO3四种无机盐的添加量对地衣芽孢杆菌发酵厨余物过程中产蛋白质的影响。结果表明,(NH4)2SO4和MgSO4的添加量与蛋白质产量呈正相关性,而在发酵过程中可促进地衣芽孢杆菌的生长有较明显的促进作用,而CaCO3和K2HPO4的添加量与蛋白质产量呈负相关性。这表明(NH4)2SO4和MgSO4的添加可促进地衣芽孢杆菌的生长,提高发酵产物中蛋白质的含量。地衣芽孢杆菌发酵厨余物的最佳培养基配方为:20 g研磨后的厨余物,加入等量无菌水室温浸泡,搅拌均匀后再添加1%的(NH4)2SO4和0.2%的MgSO4。     

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.     

地衣芽孢杆菌生防菌株SDYT-79发酵条件优化

探讨地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)SDYT-79菌株液体发酵条件,为提高其活性次级代谢产物的产量提供技术支持。通过单因子试验和正交试验,对该菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明:地衣芽孢杆菌SDYT-79菌株培养基各组分的最佳配比为:蔗糖3.0%、蛋白胨0.3%、酵母膏2.0%、氯化钠0.3%,最佳发酵培养条件为:初始pH值9.0、培养温度24℃、培养时间36h、250mL三角瓶装液量120mL、接种量体积分数0.5%~1%。在最佳发酵培养基和培养条件下,SDYT-79菌株抑菌能力提高14.3%。     

地衣芽孢杆菌ZSZ6高效降解羽毛产氨基酸条件的优化

探究了外加碳源和氮源、温度、初始pH值、装液量、羽毛量、接种量等因素对地衣芽孢杆菌ZSZ6降解羽毛产游离氨基酸的影响,得出的最适发酵条件为:温度37℃,初始pH 7.0,装液量125 mL/250 mL三角瓶,羽毛含量5%(w/v),接种量2%(v/v),转速180 r/min。在上述条件下摇床培养5～9 d,测得降解液中游离氨基酸含量为19.5 g/L,羽毛降解率达到70%以上。表明,利用地衣芽孢杆菌ZSZ6可有效降解废弃羽毛。     

链霉菌B221的角蛋白降解机制初探

利用本实验室自行分离得到的链霉菌B221液体发酵分解羽毛角蛋白,在第2d到第3d角蛋白降解最为迅速,5d后角蛋白降解率达到82.7%。发酵液的无细胞上清液中检测到角蛋白酶活,最大酶活出现在第4d。在角蛋白降解率与角蛋白酶活之间的不完全对应,揭示可能还存在非酶降解途径。硫酸盐是角蛋白降解过程中硫元素的主要转化形式。同时在发酵液中检测到亚硫酸盐,其含量变化与酶活、降解率、可溶性蛋白、巯基化合物的变化存在很强的相关性,表明亚硫酸盐在角蛋白降解中可能起到非常关键的作用。链霉菌B221降解角蛋白的过程中不但存在角蛋白酶降解途径,而且存在非酶降解途径—亚硫酸分解作用。     

地衣芽孢杆菌ZSZ6高效降解羽毛产氨基酸条件的优化

探究了外加碳源和氮源、温度、初始pH值、装液量、羽毛量、接种量等因素对地衣芽孢杆菌ZSZ6降解羽毛产游离氨基酸的影响,得出的最适发酵条件为:温度37℃,初始pH 7.0,装液量125 mL/250 mL三角瓶,羽毛含量5%(w/v),接种量2%(v/v),转速180 r/min。在上述条件下摇床培养5～9 d,测得降解液中游离氨基酸含量为19.5 g/L,羽毛降解率达到70%以上。表明,利用地衣芽孢杆菌ZSZ6可有效降解废弃羽毛。