控制pH值和溶解氧对地衣芽孢杆菌HDYM-04分批发酵产β-甘露聚糖酶的影响

为了探究地衣芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的能力,探究在发酵过程中pH值和溶氧水平对产β-甘露聚糖酶的影响。以地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) HDYM-04为试验菌株,通过3,5-二硝基水杨酸比色法（DNS法）测定酶活力。结果表明,控制pH值至7.0直至发酵结束,在发酵的初始阶段(12~20 h)效果明显,酶活力水平均处于3200 U/mL以上,同时菌体密度达到5.5以上。其次,控制溶氧在25%左右时,保持菌体的生长状态,酶活力高峰持续时间较长（6~20 h保持在3000 U/mL左右）。因此控制pH值7.0,溶氧在25%左右时,在发酵的初始阶段,有良好的产酶能力。     

产胞外淀粉酶枯草芽孢杆菌的分离筛选及其紫外诱变育种

为提高枯草芽孢杆菌产生淀粉酶能力,从养虾池、混养池及污染河流的底质活性污泥中分离到12株枯草芽孢杆菌,通过淀粉降解试验筛选到产酶能力较高的菌株H4和H5,菌株淀粉酶活性分别为38.66,37.10 U/mL.以筛选到H4和H5为原始菌株,采用紫外诱变的方法对H4和H5进行连续诱变筛选产淀粉酶高的突变株.结果发现,第一次诱变后突变株的酶活分别为原始菌株的107%和111%;经过第二次诱变后,H4的突变株H4 Ⅱa,H5的突变株H5Ⅱa和H5Ⅱb的产酶能力有很大程度的提高,分别为原始菌株的147%,136%和135%,酶活达56.95,50.47和50.02 U/mL,说明紫外连续诱变有利于突变株产酶能力的提高.     

来源于欧文氏杆菌CXJZ95-198的β-甘露聚糖酶基因高效表达体系构建

旨在构建β-甘露聚糖酶基因的高效表达体系。从原基因工程菌株slp-man-pET28a/JM提取重组质粒slp-man-pET28a,转化Escherichia coli BL21(DE3)。用水解圈大小,β-甘露聚糖酶活力高低和天然半纤维素底物降解能力等综合指标衡量新基因工程菌株的β-甘露聚糖酶表达效果。新基因工程菌株slp-man-pET28a/BL在选择平板上能产生明显的水解圈,其分泌的β-甘露聚糖酶活性最高达 645.5 U/mL,是原基因工程菌株slp-man-pET28a/JM分泌的1.28倍,是出发菌株Erwinia carotovora CXJZ95-198分泌的1.97倍;新基因工程菌株在苎麻原料发酵液的COD净增加值达5.13 g/L左右,分别为原基因工程菌株和出发菌株净增值的1.5和1.2倍;其还原糖生成量为0.721 mg/mL,比原基因工程菌株和出发菌株分别提高了26.7%和10.1%。新基因工程菌株的β-甘露聚糖酶分泌量大幅度提高,可为麻类生物脱胶β-甘露聚糖酶制剂制备提供科学依据。     

原生质体诱变选育高纤维素酶活性枯草芽孢杆菌的研究

采用紫外诱变、化学诱变(DES诱变)及复合诱变的方法对产纤维素酶枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6的原生质体进行诱变,选育出10个高纤维酶活突变株.摇瓶发酵试验结果表明,所选突变株酶活都显著高于B6,其中,紫外诱变处理的突变株Z12,化学诱变得到的突变株H1以及复合诱变处理的突变株F12的产酶能力相对较强,且产酶能力稳定,酶活值分别为448.3,450.9,491.8 U/mL,分别为对照的176%,178%,194%.试验结果说明,对枯草芽孢杆菌的原生质进行诱变可以提高菌株产纤维素酶的能力,而原生质体的复合诱变可提高诱变效应.     

紫外辐照对产α-ALDC枯草芽孢杆菌的诱变效应

采用紫外诱变(波长260nm，功率15w)对一株产α-乙酰乳酸脱羧酶的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）BS059菌株进行诱变处理。结果表明，在紫外辐照时间为50s时，诱变效果较好。从正突变菌株中反复筛选，得到两株产酶量较高的菌株BS059-15和BS059-22，比原出发菌株的酶活分别提高了107.62%和162.25%。经过连续传代试验，证明其遗传性状稳定，为可遗传变异。     

高产纤维素酶菌株筛选及诱变选育

为了得到高产纤维素酶的菌株,达到缓解纤维素酶活不高、纤维素酶供不应求现状的目的。从自然界中筛选出较优良的产纤维素酶菌株并对其进行紫外、60Co-γ射线诱变选育获得高产纤维素酶活的突变株。从自然界筛选出来的菌株通过菌落、菌丝体以及孢子丝的形态初步鉴定为放线菌并命名为XZ-33。对XZ-33进行复合诱变选育并根据致死率和诱变剂量以及正突变率的相互关系,得出合适的诱变剂量即：紫外照射7 min,辐照剂量为0.6 KGy的γ射线对产纤维素酶的出发菌进行诱变,得到高产纤维素酶的突变株UV-Co16,其CMCase酶活达到66.15 IU/mL,以及PFAase酶活2.91 IU/mL,分别是出发菌的3.17倍和2.42倍。该突变株的获得为微生物发酵生产乙醇奠定了基础。     

紫外线诱变选育高产纳豆激酶菌株的研究

为了获得一株产纳豆激酶(NK)活力较强的菌株。以纳豆激酶活力为评价指标,采用紫外线诱变育种的方法和单因素实验方法,确定紫外线诱变剂量,对原始菌株进行诱变育种,并采用纤维蛋白平板法,测定菌株发酵的纳豆激酶活力。试验结果表明,20W紫外灯距离30cm照射240s的诱变,效果较佳。经过诱变及菌种筛选所获得的高产菌株U-5发酵生产的纳豆激酶活力比原始菌株T-3提高了8.81%。经15代传代试验,U-5高效突变株生产的纳豆激酶活力均稳定在5440.37IU/mL以上。     

枯草芽孢杆菌紫外诱变异甘露聚糖酶基因突变的研究

异甘露聚糖酶是制备益生元甘露寡糖的关键酶。对分泌异甘露聚糖酶枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilisK-6)的紫外诱变正突变株K-6-9(Bacillus subtilis K-6-9)的诱变机理进行了研究。通过对出发菌株和正突变株的异甘露聚糖酶基因进行克隆和表达,以生物信息学的方法对异甘露聚糖酶基因序列和蛋白序列进行分析,得到突变株的突变碱基以及突变氨基酸。基因序列研究结果显示,突变体的总碱基突变频率为1.02,碱基突变类型包括碱基的颠换、转换。在检测到的11个碱基突变中,转换的频率(54.5%)是颠换频率(45.5%)的1.2倍,其中,C/T之间的转换所占比例最大,A-G和A-T也具有较高的替换频率,说明胸腺嘧啶(T)具有较高的辐射敏感。通过蛋白序列的比较分析,有2个氨基酸发生突变,由第21位保守氨基酸脯氨酸变异为非保守氨基酸丝氨酸,第23位非保守氨基酸丝氨酸变异为保守氨基酸谷氨酸。综合分析表明:保守区氨基酸与非保守区氨基酸的相互突变可能对其蛋白的正确组装及功能的发挥起重要作用。     

利用氦氖激光诱变提高枯草芽孢杆菌纤溶酶活力的研究

通过诱变筛选纤溶酶活性高的枯草芽孢杆菌菌株,得到突变株HDBF-N7HN5。使用氦氖激光诱变,设置不同的诱变时间,通过不同的蛋白平板处理,筛选高产突变株并检测纤溶酶活力。实验结果表明,在氦氖激光诱变处理45 min后,最高产突变株纤溶酶活力达到429.89±5.74 IU/mL。突变株经过10次传代培养后,保持稳定的高产纤溶酶特性。纤溶酶粗酶液处理血凝块的绝对溶解率可达到57.74±0.72%,10倍稀释液处理血凝块的绝对溶解率也能达到26.89±0.68%,菌株产生的纤溶酶具有良好的体外溶栓效果。本研究结果既提高了微生物纤溶酶活性,也为该菌株产纤溶酶的产业化提供了依据。     

高产核酸酶菌株的分离、筛选与诱变育种

为获得具有自主知识产权,满足生产需求的高产核酸酶P1的菌株。以2%RNA作为唯一碳、氮源的筛选培养基,从桔园土壤中初步筛选出65株具有产生核酸酶P1的菌株。结果表明：以其中酶活较高的YC34号菌株为出发菌株,该菌株的初始酶活性为127.3 U/mL,通过紫外诱变、微波诱变、LiCl诱变3种方式依次进行复合诱变处理后,获得酶活最高的突变株YC34-1,其粗发酵液的酶活达到360.7 U/mL,较原始出发菌株酶活增长了183.3%,具有良好的应用开发潜力。经初步形态学鉴定该菌株可归属为青霉属柑桔青霉(Penicillium citrinum)。     

地衣芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶分批发酵动力学模型的建立

为研究其菌体生长、产物合成以及底物消耗情况,本文以分离自亚麻温水沤麻液的β-甘露聚糖酶高产菌株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-04为供试菌株。以初始魔芋粉加入量2 %、接种量6.7 %、初始pH值 8.0、培养温度37 ℃、搅拌速率300 r/min、通气量3 L/min、发酵周期30 h为基础发酵条件进行5L发酵罐发酵。并基于Logistic方程和Luedeking-Piret等方程建立了该菌株的菌体生长、产物生成、底物消耗三个分批发酵动力学模型,其相关系数分别为0.99021、0.98908、0.98812,均达到0.988以上,这些模型能真实描述菌体发酵过程中菌体生长、酶的合成以及底物消耗的情况。该试验为菌株HDYM-04的工业化应用奠定了理论基础并提供了实践指导,为小试数据的放大提供了重要参考。     

高产几丁质酶的枯草芽孢杆菌诱变育种及发酵条件研究

对从自然界筛选获得的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 515菌株进行紫外线、氯化锂、硫酸二乙酯的复合诱变,获得了一株遗传稳定的高产几丁质酶活性菌株。采用正交试验设计对变异菌株的培养基和培养条件进行优化,采用优化后的发酵培养基和培养条件,变异菌株单位发酵液的几丁质酶活性达到了1.53U/mL。     

几丁质酶产生菌发酵条件初步研究

本文研究了一株几丁质酶高产菌株--地衣芽孢杆菌JDZ－3 (Bacillus licheniformis JDZ－3)产几丁质酶的发酵条件。在影响几丁质酶产生的主要因素中,培养基的最佳初始pH为7.0,几丁质酶的最佳碳源为胶体几丁质,最佳氮源为酵母膏,最佳金属离子为Mg2+,最适的发酵温度为30℃。在单因素优化法的基础上,利用正交实验确定了该菌株产几丁质酶发酵培养基的三大营养元素的组成为：胶体几丁质0.2%,酵母膏0.6%,MgSO4?H2O 0.1%。利用此培养基于30℃发酵72h,其上清液中的几丁质酶的活力可达2.76U/mL。     

产碱性蛋白酶菌株的筛选与诱变育种

为获得性状稳定、高产的碱性蛋白酶菌株,采用平板诱变法对产碱性蛋白酶菌株进行诱变处理。结果表明,采用牛奶平板法及Folin测酶活法从鸡粪土样获得产碱性蛋白酶出发菌株。该菌株经亚硝基胍(NTG)诱变并利用利福平抗性株筛选获得蛋白酶活力为出发菌株34,65倍的2个变异株。因此,利用亚硝基胍作为诱变剂可产生高产酶菌株。     

发酵木糖高产乙醇酵母菌株的选育

筛选获得的季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)为出发菌株,采用紫外线和亚硝基胍(NTG)复合诱变,筛选高产乙醇突变株。结果表明,紫外诱变菌最佳稀释度为1×10-5,最佳照射时间为25 s;NTG诱变菌最佳稀释度为1×10-6,最佳诱变时间为40 min,经3轮紫外和亚硝基胍(NTG)交替诱变,获得高产乙醇突变株C3-10,其乙醇产量最高为13.2%,比原菌乙醇产量增加了8.05%,5次传代表现出较好的遗传稳定性。     

产类黄酮链霉菌的紫外线诱变选育

诱变选育高产类黄酮链霉菌菌株,采用不同强度的紫外线对出发菌株链霉菌HNS2-2单孢子悬液诱变处理。以出发菌株作为对照,分光光度法测定诱变菌株发酵产物黄酮类物质含量为评价指标,进行反复筛选。在20 W紫外灯、辐射距离30 cm、照射20 s条件下,获得高产菌株251,其黄酮类物质产量达41.87μg/mL,比出发菌株提高15.52%,且连续7次传代稳定性能稳定。通过紫外诱变选育的方法,能提高出发菌株黄酮类物质产量。     

一株产蛋白酶海洋菌的筛选、鉴定及培养条件优化

为了获得高产蛋白酶的菌株,将其广泛应用于水产养殖中。从青岛市胶州湾海泥中分离得到一株产蛋白酶的海洋菌ZR-Pw。通过菌株ZR-Pw的菌落形态、菌体形状、革兰氏染色,结合16S rDNA基因序列,对菌种进行鉴定;将ZR-Pw接入发酵培养基中,测定该菌株的生长曲线、产酶曲线,确定其产酶的最适温度及pH。结果显示：菌株ZR-Pw为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。菌株在生长到18 h时,菌体生长量达到最大值。在菌株生长到24 h时,产酶量达到最大值。该菌株产酶最适温度为35℃,最适pH 8.0。试验为菌株ZR-Pw产蛋白酶的产业化开发提供依据。     

芽孢杆菌高产活性物质与诱变育种

芽孢杆菌属细菌在农业、工业、医药、环境等各个领域发挥重要作用。本综述介绍了芽孢杆菌的主要活性物质和选育方法。分别从酶类物质、抗菌脂肽类物质、其他类型物质3个方面对芽孢杆菌主要活性产物的基本特征和功能做了详细介绍。概述了自然选育、诱变选育、原生质体选育、基因组改组选育和杂交选育5种常见的选育方法和基本原理。提供了15种芽孢杆菌菌株获得高产活性物质的诱变方法,其中1株芽孢杆菌经2次紫外诱变和1次DES处理后,产中性蛋白酶的能力提高到7 307 U/m L。这些诱变方法为今后快速获得相关活性物质提供了理论指导。     

云南松毛虫肠道产纤维素酶菌株的筛选鉴定及酶学性质

从云南松毛虫肠道中分离筛选得到28株产纤维素酶的菌株。经生理生化试验观察和16S rRNA序列比对分析,初步鉴定这些产酶菌株属于肠杆菌属、芽孢杆菌属、克雷伯氏杆菌属和约克氏菌属。同时筛选出一株产酶能力较高的菌株DK4,鉴定为蜡状芽孢杆菌,并构建系统发育树。对该菌株产酶特性进行了初步研究,其酶反应的最适温度是35℃,最适pH值7.0,连续发酵70 h左右时纤维素酶活达到最高值19.24 U/mL。     

诱变育种提高乳酸乳球菌Lactococcus lactis产Nisin的能力

为了获得高产细菌素的乳酸乳球菌菌株,通过采用紫外线(UV)、亚硝基胍(NTG)、硫酸二乙酯(DES)诱变和紫外线与硫酸二乙酯复合诱变的方法,获得多株诱变菌株,研究突变株代谢生产Nisin的效价及抑菌能力。结果表明,其中通过诱变得到了一株高产菌株DU101,该菌株代谢生产Nisin的效价由442 IU/m L提高到了1386 IU/m L,约是原始菌株HDBR-06的3.14倍。通过传代试验验证了菌株的遗传性能稳定。