拟无枝酸菌属羽毛降解菌株BJA-103的诱变育种

【目的】对具有羽毛降解能力的BJA-103菌株进行硫酸二乙酯（DES）诱变,筛选羽毛降解速率更快、降解程度更高的突变株,并对突变株产生的角蛋白酶性质进行初步探究,为其进一步扩大发酵及生产应用提供理论依据。【方法】使用DES对BJA-103菌株进行诱变,涂布解除氮代谢分解调节筛选培养基为第1次初筛,点植法接种牛奶平板为第2次初筛,羽毛摇瓶降解为复筛。得到理想突变株后,对该突变株进行羽毛降解试验,初步探究降解时间、温度、pH对角蛋白酶活性的影响。【结果】筛选获得解除氮代谢分解调节突变株库（1 253株）,牛奶平板筛选水解圈宽度为8.5～12 mm的突变株5株（RT、BM′、CV′、FX′、NK′）,平均水解圈大小为野生型的2.5倍。羽毛降解复筛得到突变株NK′,降解试验中,其48 h内的羽毛降解率为65.29%,远大于野生型（12.82%）;其最终降解率为90.74%（降解144 h）,大于野生型的降解率79.24%。突变株NK′产生的角蛋白酶最适发酵时间为72 h,最适反应温度为70 ℃,最适反应pH为11。【结论】筛选出1株羽毛降解速率快、降解程度高的突变株NK′,其所生产的角蛋白酶可耐高温、高碱环境。     

淡紫拟青霉角蛋白酶特性初步研究

【目的】对淡紫拟青霉PL-HN-16角蛋白酶的酶学特性进行初步研究。【方法】以鸡毛(黄色和黑色)、鹅毛、猪毛角蛋白为发酵底物,并作为培养基中的惟一氮源,观测发酵液的变化及培养液中的角蛋白酶活性,同时以鹅毛为发酵底物,对淡紫拟青霉角蛋白酶粗酶的最适作用温度和pH进行了初步研究。【结果】PL-HN-16对鸡毛、鹅毛、猪毛均能降解,PL-HN-16角蛋白粗酶最适作用温度为40℃、最适pH为8.0。【结论】在最佳作用温度与pH条件下,PL-HN-16角蛋白酶活性为41U/mL,PL-HN-16对不同发酵底物的降解活性不尽相同。     

高效猪毛角蛋白降解菌株的分离与鉴定

为了筛选能高效降解猪毛角蛋白的微生物,从长期堆放废弃猪毛的土壤中取样,采用以猪毛粉为唯一碳氮源的培养基分离角蛋白降解菌,并对其产角蛋白酶条件进行了研究。通过驯化培养后,筛选到5株能够降解猪毛角蛋白的菌株,其中菌株E-2降解效果最佳。将E-2接种到以猪毛为唯一碳氮源的培养基中培养5 d后,猪毛降解率达58.6%,发酵液中角蛋白酶活为46.6 U·m L~(-1)。结合形态学观察、生理生化特征及ITS序列分析,鉴定该菌株为解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)。E-2产酶影响条件实验结果表明,培养108 h后酶活性最高,产角蛋白酶最适条件为p H值6.0~7.0,温度35~40℃,猪毛粉添加量15 g·L~(-1)。E-2能降解猪毛、鸡毛、羊毛,但降解活性及产酶活性均不同。该菌株的分离筛选为微生物降解猪毛角蛋白提供了新的菌种资源,至今未见解脂耶氏酵母在降解毛发角蛋白方面的相关报道。     

蹄甲角蛋白酶高产菌株的紫外诱变及酶学性质研究

为了得到蹄甲角蛋白酶高产菌株,本试验对1株产角蛋白酶的黄杆菌(Chryseobacteriumsp.)N5菌株进行紫外诱变,筛选得到高产突变株U3-22,利用考马斯亮蓝法测定U3-22菌株的角蛋白酶发酵活力达69.9U/mL,比出发菌株的25.4U/mL提高了2.75倍。该角蛋白酶最适反应温度是70℃,最适pH是7.5;K+、Mg2+、Na2SO3对该角蛋白酶有较明显的促进作用,而Mn2+、Zn2+的抑制作用较为明显;突变株U3-22产生的角蛋白酶对蹄甲粉具有很强的分解能力,且具有较好的热稳定性和pH稳定性。结果表明,U3-22产生的角蛋白酶是一种新型的耐高温、耐酸碱角蛋白酶,在动物蹄甲、羽毛等废弃资源的利用中有巨大的应用前景。     

低温淀粉酶高产菌株的诱变选育

以一株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus a myloliquefaciens）A-4为出发菌株,采用紫外线（UV）和亚硝基胍（NTG）诱变,以期筛选出高产低温淀粉酶量诱变菌株;经紫外线诱变、亚硝基胍诱变、紫外线一亚硝基胍复合诱变,所得突变菌株经淀粉酶平板水解圈初筛、再经摇瓶发酵复筛,得高产低温淀粉酶突变株UNA46,其最大产酶量62．13U／mL,是出发菌株A-4的1．96倍;将UNA4-6连续传代6次,低温淀粉酶活性仍可达到第一代的99．7％,试验表明遗传稳定性好。     

嗜麦芽窄食单胞菌YJ-1角蛋白酶底物特性及酶活测定方法研究

从羽毛加工厂污泥中分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)YHYJ-1,对羽毛、羊毛和毛发底物均具有降解作用。菌株YHYJ-1对不同底物的降解能力存在差异,培养36 h羽毛完全降解,羊毛降解时间是72 h,毛发则在84 h有部分降解作用。分别以可溶性羽毛角蛋白、羽毛粉和偶氮角蛋白为底物进行酶活测定,以最高酶活值设定为100%,3种底物的相对酶活分别为100%、65.1%和23.2%,表明菌株YHYJ-1角蛋白酶的最适底物为可溶性角蛋白。菌株YHYJ-1接种于羽毛粉培养基,培养20 h后角蛋白酶活性急剧升高,28 h酶活达最大值,之后快速下降。     

角蛋白酶高产菌株的筛选鉴定及其产酶条件优化

为进一步扩大角蛋白酶高产菌株的来源及提高其产酶能力,采用羽毛粉为惟一碳、氮源平板培养基,对从广西几大原始森林和自然保护区的土壤中得到能够降解羽毛角蛋白的菌株进行了筛选、鉴定及其产酶条件优化。结果表明：共分离出15株可有效降解角蛋白的菌株,其中,银滩3＃、天坑1＃、天坑3＃、天坑4＃、天坑5＃和大明山3＃菌株在羽毛培养基上的菌丝长势较好,且菌丝圈直径超过5 cm,经对3株（银滩3＃、天坑3＃和大明山3＃）在羽毛培养基平板上的菌丝生长圈最大的菌株进行复筛,天坑3＃为对羽毛蛋白降解效果最好的菌株;通过对该菌株形态特征观察,初步认定其为木霉属（Trichoderma）。经优化,碳氮源分别以20 g／L 葡萄糖和40 g／L 蛋白胨为宜,该菌株在此条件下摇瓶震荡培养第4天,以羽毛粉为底物时其角蛋白酶酶活高达34．20 U／mL。     

1株角蛋白酶产生菌的筛选、鉴定与产酶特性研究

采用平板透明圈筛选法,从长期堆积羽毛废弃物的土壤及沼渣中筛选出22株产角蛋白酶的菌株,其中B1-2菌株的酶活较高,经16S rRNA鉴定为红灰链霉菌(Streptomyces rubrogriseus).对B1-2菌株的发酵工艺进行了优化,试验结果表明,B1-2菌株产角蛋白酶的最佳条件为:发酵时间96 h,发酵温度35℃,接种量8％;最佳发酵培养基为:5％羽毛粉角蛋白,0.1％磷酸氢二钾,0.01％ MgCl2,0.5％蛋白胨,1.5％玉米粉;最佳试验条件下酶活性达到132.4±2.48 U/mL.     

嗜热角蛋白降解菌的分离筛选及降解特性

为获得高效降解羽毛角蛋白的嗜热微生物，提高微生物降解角蛋白的效率，利用以羽毛角蛋白为唯一碳氮源的培养基从堆肥样品中分离降解菌，并对其菌种分类、粗酶液的酶学性质及降解角蛋白机理进行研究。通过选择培养基共筛选到5株高温降解菌，其中，菌株K-7降解性能和生物安全性能最佳。结合菌株形态特征、生理生化特征及16S rDNA系统进化树分析，鉴定该菌株为副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)。在含角蛋白底物培养基中，K-7的发酵上清液可检测到较强的角蛋白酶活，但未检测到明显的二硫键还原酶活；同时，在降解过程中，产生了大量的亚硫酸盐和巯基化合物，表明亚硫酸盐裂解是角蛋白二硫键断裂的主要方式。酶学特性结果显示，粗酶液的最适反应温度为50～70℃,最适反应pH值为7.0～8.0,粗酶液在80℃以下时热稳定较好，SDS、PMSF和EDTA等化学试剂对酶活有较强的抑制作用，而DTT、β-巯基乙醇对酶活性有显著的增强作用。研究结果扩展了副地衣芽孢杆菌的应用领域，丰富了嗜热角蛋白降解菌的菌种资源库。     

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.     

法夫酵母诱变选育高产虾青素菌株的研究

以法夫酵母(Phaffia rhodozyma)为试验材料,对其先进行紫外线和氯化锂(UV-LiCl)复合诱变处理,获得了一株产虾青素为635．82μg·g~(-1)的菌株UL-40,其中紫外线适宜诱变条件为30 W、20 cm处照射菌株3 min,LiCl筛选剂量为3 g·L~(-1)。对UL-40菌株用N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍(NTG)和2-脱氧-D-葡萄糖再进行复合诱变处理,获得了1株遗传性状稳定、25℃条件下的产虾青素为894．54μg·g~(-1)菌株ND-25,其中NTG在25℃条件下最适诱变剂量为150μg·mL~(-1),2-脱氧-D-葡萄糖最适筛选剂量为1 g·L~(-1)。     

辅酶Q10高产菌株的选育

以根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)1．1416为出发菌株，考察了紫外线(UV)、1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍(NTG)和硫酸二乙脂(DES)对该菌株产生辅酶Q10能力的诱变效应，并结合辅酶Q10合成途径设计了快速筛选辅酶Q10高产菌株的模型。结果表明：NTG和DES交替诱变处理根癌土壤杆菌1．1416具有较好的诱变效果，筛选到的突变株AGR0619和AGR0610的辅酶Q10总产量分别提高了137．49％和156．07％。     

复合诱变选育高产纤维素酶绿色木霉菌株

[目的]选育高纤维素酶活的绿色木霉菌株。[方法]以一株绿色木霉F1为出发菌株,以每一轮诱变处理筛选到的酶活最高的突变株作为下一轮诱变的出发菌株。经过紫外线、亚硝基胍（NTG）、硫酸二乙酯（DES）诱变处理。计录菌落数,计算致死率并测定CMCase的酶活。[结果]紫外线处理200 s时,孢子的致死率接近100%。U1突变株的相对酶活最高,为出发菌株F1的110.4%。NTG处理50 min时,孢子的致死率接近100%,N4诱变菌株的相对酶活最高,为出发菌株F1的128.9%。DES处理50 min时的诱变致死率接近100%,D8菌株的配对酶活最高,相对酶活为出发菌株F1的140.6%。[结论]得到了一株产酶量高且性状稳定的高产绿色木霉菌株D8,其CMCase相对酶活较出发菌株F1提高了40.6%。     

产纤维素酶芽孢杆菌的鉴定与酶活力比较

【目的】从 14 株细菌中筛选产纤维素酶菌株,为新型饲料添加剂的开发提供材料基础。 【方法】采用刚果红染色法从 14 株细菌中初步筛选出产纤维素酶菌株;对产纤维素酶菌株进行菌落形态观察 和 16S rDNA 基因序列同源性分析鉴定;使用刚果红染色法比较各菌株降解纤维素的能力,用 DNS 法检测各菌 株的纤维素酶活力。【结果】初步筛选出 7 株产纤维素酶菌株,经 16S rDNA 鉴定,其中 4 株为地衣芽孢杆菌、 3 株为枯草芽孢杆菌。刚果红染色法初步判定 7 株芽孢杆菌纤维素降解能力大小表现为 LW006>LW005>LW00 4>LW002>LW007>LW003>LW001,其中菌株 LW006（枯草芽孢杆菌）降解纤维素能力最强,其透明圈直径达 22.5 mm;经 DNS 法测定,7 株芽孢杆菌的纤维素酶活力大小表现为 LW006>LW005>LW004>LW007>LW003>LW 002>LW001,其中菌株 LW006 纤维素酶活力最高,酶活力为 1.22（±0.07）U/mL。【结论】菌株 LW006 是相对 高产纤维素酶的菌株,有望为新型饲料添加剂提供新的菌种资源。     

产纤维素酶菌株选育技术研究进展

综述了产纤维素酶菌株选育技术的研究进展,包括常规理化诱变、原生质体融合技术、基因工程技术、原生质体诱变技术和基因组改组技术等方面.     

块菌菌根土壤产酸性几丁质酶放线菌Streptomyces omiyaensis SCPW03的筛选及其几丁质酶酶学性质研究

【目的】开展具有优良酶学性质的酸性几丁质酶放线菌研究为几丁质原料的高效转化提供重要的微生物资源。【方法】以四川攀枝花地区偏酸性块菌菌根土壤为材料,采用稀释平板法分离筛选、16S rDNA基因鉴定产酸性几丁质酶放线菌,并分析高产菌株的酶学性质。【结果】从分离到的17株降解几丁质放线菌中筛选到8株产酸性几丁质酶菌株,经16S rDNA序列测序分析表明均为链霉菌属(Streptomyces)。对其中的高产菌株Streptomyces omiyaensis SCPW03(30.2 U/mL)进行酶学性质表明,该菌所产酶分子大小约为54 kDa,最适反应温度和pH分别为35℃和4.0;该酶在温度25～35℃、pH 6.0的条件下保温60 min较稳定,酶活力保持在90%以上;酶活性受化学抑制剂EDTA、SDS及β-巯基乙醇和金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ca~(2+)、K~+、Na~+的影响较小,而Fe~(2+)、Mn~(2+)则能够显著促进几丁质酶活性。【结论】研究表明四川攀枝花地区偏酸性块菌菌根土壤中含丰富的产酸性几丁质酶放线菌,菌株S.omiyaensis SCPW03具有高产酸性几丁质酶能力且所产酶具有较多的优良特性。     

高产壳聚糖酶菌株的筛选及诱变育种

目的]研究利用紫外线和硫酸二乙酯（DES）诱变得到产壳聚糖酶活性较高的菌株。[方法]利用以壳聚糖为唯一碳源的选择性培养基,从自然界中筛选得到1株产壳聚糖酶活较高的菌株,对其进行鉴定,并且利用紫外线和DES诱变方法来提高该菌株的产酶能力。[结果]经初步鉴定,大致判定产壳聚糖酶的Y-4菌株为烟曲霉（Aspergillus fumigatus）。经紫外线和DES诱变处理分别得到2株壳聚糖酶活性明显提高的突变株,其酶活分别为8.92和8.12 U/ml,分别是出发菌株Y-4（3.00 U/ml）的3.0和2.7倍。2株突变株经连续传代10次后均具有较高的产酶稳定性。[结论]紫外线诱变较DES诱变效果好。     

羽毛降解菌DHW-06的分离鉴定及产酶特性研究

【目的】从土壤中分离筛选羽毛降解菌株,检测其产酶条件,研究其所产酶的酶学性质,以丰富角蛋白降解的菌株资源。【方法】从土壤样品中,以牛奶培养基和羽毛培养基筛选羽毛降解菌株,失重法测定羽毛降解率,并对筛选菌株进行形态观察、生理生化检测及16S rRNA序列鉴定。筛选菌株于37 ℃、180 r/min条件下,在以羽毛为唯一碳氮源的培养基中发酵,采用福林酚法测定其角蛋白酶活力,对培养时间（3,6,9,12,15,18,21和24 h）、接种量（体积分数1.5%,3.0%和6.0%）、发酵温度（22,27,32,37和42 ℃）及培养基初始pH（6.0,6.5,7.0,7.5和8.0）进行优化,并研究温度（30,40,50,60,70和80 ℃）、pH（6.0,7.0,8.0,9.0和10.0）、金属离子（K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺,Fe³⁺,Zn²⁺,Mn²⁺,Cu²⁺和Ni²⁺）、化学试剂（二硫基苏糖醇（DTT）、乙二胺四乙酸（EDTA）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、十二烷基硫酸钠（SDS）、β-巯基乙醇、异丙醇和二甲基亚砜（DMSO））和不同底物（酪蛋白、角蛋白、牛血清蛋白、牛血红蛋白、天青角蛋白和羽毛粉）对角蛋白酶活力的影响。【结果】从高温处理的土壤样品中筛选到1株羽毛降解菌DHW 06,形态观察、生理生化检测及16S rRNA序列分析初步鉴定为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）。在培养时间10 h、接种量为体积分数3.0%、发酵温度37 ℃和培养基初始pH 6.5的条件下发酵,最大酶活力达到129.47 U/mL。酶学特性结果表明,该酶的最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为8.0,在30~50 ℃时具有较好的热稳定性。10 mmol/L的Mn²⁺使相对酶活力提高300%,10 mmol/L的Cu²⁺使相对酶活力提高120%;而1 mmol/L的Zn²⁺使相对酶活力丧失12%,1 mmol/L的Fe³⁺使相对酶活力丧失53%。体积分数为10%的β 巯基乙醇使相对酶活力提高1 658.95%,10 mmol/L的DTT使相对酶活力提高577.99%;而10 mmol/L的PMSF使相对酶活力丧失35.88%。该酶具有广泛的底物适应能力,对角蛋白的降解能力最强。【结论】筛选出1株可降解羽毛的菌株DHW-06,明确了其最优的产酶条件和酶学特性。     

拟青霉菌株Z-1降解羽毛角蛋白特性的研究

从某养殖场污水处理系统中分离到一株能够降解羽毛角蛋白的真菌,经鉴定,暂定为拟青霉属(Paeciliomyces)菌株Z-1.菌株Z-1是一种好氧菌,供氧充足有利于它将羽毛角蛋白转化为可溶性蛋白.在分批培养中,最适初始pH值为9,最适温度30℃,钙离子和镁离子对其酶活性有促进作用.在菌株Z-1的酶解作用下,6 d后羽毛角蛋白分解率高达91.4%.     

产纤维素酶真菌菌株的分离筛选及产酶条件优化

【目的】由于真菌的纤维素酶系较全,且可分泌至胞外,易分离,所以试验致力于筛选高产纤维素酶真菌菌株.【方法】利用羧甲基纤维素钠培养法、刚果红染色法、纤维素酶活性测定法从样品中分离筛选出产纤维素酶菌株,同时结合菌落形态观察、显微镜观察和ITS序列同源性分析进行鉴定.【结果】通过初筛,筛选出15株Hc值较大的产纤维素酶真菌菌株,再经过液体发酵复测羧甲基纤维素酶活和滤纸酶活,筛选出一株产纤维素酶活最高的菌株B-2-3,经鉴定B-2-3为烟曲霉(Aspergillus fumigatus),其羧甲基纤维素酶活为2 341.76U/mL,滤纸酶活为398.18U/mL.经过产酶条件优化,确定其最适产酶条件为温度25℃、接种量4μL、蛋白胨0.5~0.6g/L、CMCNa 0.3~0.35g/L、pH 6.5.【结论】筛选出一株产纤维素酶活较高的烟曲霉菌株B-2-3.