红薯淀粉发酵生产海藻糖研究

[目的]为海藻糖的科学生产提供参考。[方法]对以红薯淀粉为原料发酵生产海藻糖的过程进行研究,通过正交试验确定海藻糖合成酶产生菌的最佳培养基配方,使用最佳培养基来确定最佳发酵时间、发酵温度、pH、装液量等最佳培养条件。[结果]以食尼古丁节杆菌为生产菌,得到海藻糖合成酶的产酶最佳培养基配方为：麦芽糖4%、蛋白胨0.5%、牛肉膏0.6%、K2HPO40.08%、NaH2PO40.12%。确定了以红薯淀粉为原料发酵生产海藻糖的培养条件为发酵时间48 h,最适发酵温度38℃,最适pH 7.0,最适装液量200ml/500 ml。[结论]确定了红薯淀粉发酵生产海藻糖的小试最佳培养基配方和发酵条件,为红薯淀粉发酵生产海藻糖后期的中试和工业化生产提供了科学依据。     

介孔分子筛固定化海藻糖合酶的研究

[目的]对介孔分子筛固定化海藻糖合酶进行研究。[方法]以基因工程菌所产海藻糖合成酶为材料,利用介孔分子筛MCM-41作为载体固定化海藻糖合成酶,并对固定化条件和固定化前后的海藻糖合酶性质进行比较研究。[结果]海藻糖合成酶可通过物理吸附法固定于介孔分子筛MCM-41孔道中,在pH为3,给酶量为62.5 mg/g的条件下,固定12 h时可得到最佳固定化效果;与游离海藻糖合酶相比,固定化后的海藻糖合酶pH稳定性和热稳定性明显改善,并具可重复操作性,有利于酶的使用和储放。[结论]该研究为开发新的固定化海藻糖合成酶提供了理论依据。     

滑菇PholiotanamekoSW-01菌株产漆酶营养条件及部分酶学性质研究

[目的]探索滑菇PholiotarmmekoSW-01菌株产漆酶的最佳营养条件及其酶学性质。[方法]首先选取不同的碳源、氮源、pH、金属离子进行单因素试验,得到最佳培养基成分,进行四因素三水平的响应面分析。在酶学性质试验中,设置不同温度及pH,测定漆酶的最适反应温度、pH及热稳定性、pH稳定性。[结果]最适的碳源和氮源分别为葡萄糖和蛋白胨,最适pH为5,Cu2＋能显著提高漆酶的产量。响应面分析结果表明,最佳的产漆酶条件为葡萄糖42．50g／L,蛋白胨2．10g／L,pH5．47,cu2＋浓度1．67mmol／L,在此条件下漆酶活性为943．27U。在酶学性质试验中,漆酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH为4．8。[结论]条件优化能显著提高滑菇漆酶产量。稳定性试验表明,漆酶对温度较敏感,对pH反应不敏感,在弱酸环境中能发挥较高的活性。     

理性设计和定点突变对提高海藻糖合酶TreSI热稳定性的影响

[目的]来源于黏细菌Myxococcus sp.V11的海藻糖合酶(trehalose synthase, EC 5.4.99.16)TreSI可通过转糖苷作用将麦芽糖转化成为海藻糖，在酶法生产海藻糖上有很高的应用前景，其热稳定性是制约该酶工业应用的关键。本文旨在通过定点突变对TreSI相关氨基酸残基进行改造，以期获得热稳定性强的突变子，提高其应用潜力。[方法]使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对TreSI每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(ΔΔG)进行初步预测，以SDM(site directed mutator)和mCSM(mutation cutoff scanning matrix)以及两者联合(Duet)进行预测。用重叠延伸PCR法构建11个海藻糖合酶突变体，经大肠杆菌表达和蛋白纯化后，对其酶学特性进行表征。[结果]成功筛选到2个热稳定性提高的突变子。突变子R149L、N193E的比酶活与野生型无显著差异，且最适pH值和最适反应温度也未发生改变；R149L、N193E在50℃处理1 h的残余酶活性为野生型的1.37和2.50倍；在60℃处理1 h的残余酶活性为野生型的2...     

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。     

皂苷鼠李糖苷酶RhaG和RhaD的酶反应特性研究

[目的]研究皂苷鼠李糖苷酶RhaG和RhaD的酶反应特性。[方法]对微生物Absidia sp.G3g菌产的人参皂苷糖苷酶（RhaG）和Absidia sp.D0d菌产的薯蓣皂苷糖苷酶（RhaD）分别进行分离纯化,并对2种提纯酶的分子量和酶性质进行了研究。[结果]RhaG和RhaD的酶蛋白分子质量分别为61、56 kDa。RhaG的酶反应最适pH为5.0,pH稳定范围为3.0～7.0;最适温度为40℃,30～60℃温度稳定性较好;米式常数Km为9.523 mmol/L。RhaD的酶反应最适pH为5.0,pH稳定范围为3.0～7.0;最适温度为40℃,30～50℃温度稳定性较好;米式常数Km为8.834 mmol/L。[结论]该研究为进一步探明2种酶间的差别奠定了基础。     

产耐热性纤维素酶菌株的分离·鉴定及其酶学性质研究

[目的]筛选耐热性纤维素降解细菌菌株,进行鉴定并研究其酶学特性。[方法]采用刚果红法从腐烂秸秆与腐殖质土壤样品中分离纤维素降解菌,通过形态学观察与16S rRNA序列分析鉴定其种属,并对该纤维素酶进行酶学性质研究。[结果]筛选到1株纤维素酶活性高的菌株NP29,经鉴定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus)微生物。对该菌所产纤维素酶酶学特性的研究表明,该酶反应的最适pH为4.5,最佳反应温度为65℃,具有良好的pH稳定性和热稳定性。在37℃、pH7.0的条件下,该菌株在发酵36 h后纤维素酶活性可达1.8 U/ml,且产酶量与细菌生长密切相关。[结论]     

氟磺胺草醚降解酶的定位及其酶学性质的研究

[目的]对氟磺胺草醚降解菌提取的降解酶进行定位,探讨其最适的酶促反应条件。[方法]通过采用紫外分光光度法测定酶活力来对氟磺胺草醚降解菌株F12提取的降解酶进行定位,并研究其酶学性质。[结果]氟磺胺草醚降解菌株F12降解酶属于胞外酶,最适的酶促反应时间为30 min,最佳的酶浓度为1.0 ml,最适pH为7.5,最适反应温度为35℃,最适添加药浓度为150 mg/L。[结论]试验结果为规模化生产氟磺胺草醚降解酶制剂及治理污染土壤提供了理论依据。     

海藻酸钙固定麦芽寡糖基海藻糖合酶的研究

比较麦芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)与其固定化酶的最适反应pH值、pH稳定性、最适反应温度和热稳定性。结果表明,固定化酶的最适反应pH值(5.5)较原酶(6.0)低,最适反应温度(65℃)较原酶(60℃)高,pH稳定性和热稳定性均较原酶高。     

脂肪酶产生菌的筛选·产酶条件及酶特性研究

[目的]筛选脂肪酶高活性菌株作为脂肪酶生产菌株和脂肪酶基因的供体菌。[方法]从油脂厂等地采集26份含菌样品,采用溴甲酚紫平板对样品进行初筛,以产脂肪酶发酵培养基摇瓶复筛,获得1株产脂肪酶活性较高的菌株09-7-1,经鉴定该菌株为黑曲霉（Aspergillus niger）。采用正交试验对影响该菌株产酶的因素进行了研究,并探讨了该菌株所产脂肪酶的性质。[结果]该菌株最佳产酶条件：碳源为0.5%的可溶性淀粉,氮源为0.2%的酵母膏,培养温度为32℃,发酵液pH为5.2,该菌株最初发酵液中酶活力为13.164 U/ml,优化后酶活力达24.112 U/ml,是最初酶活力的1.83倍。该菌株所产脂肪酶最适作用温度为30℃,最适作用pH为7.0;酶液在60℃保温90 min后,活性损失较少,pH为5.5～10.0内稳定。[结论]该研究可为脂肪酶生产和基因研究奠定基础。     

响应面法优化食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶的工艺

[目的]应用响应面法优化食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶的工艺。[方法]首先以培养温度、初始pH、摇床转速、接种量、发酵时间为因素进行单因素试验,在此基础上,应用Box-Behnken中心组合设计,以摇床转速、接种量和发酵时间为因素,以食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶酶活的变化为响应值进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵产酶条件。[结果]经响应面法优化获得食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶的工艺参数为转速172.60 r/min、接种量13.96%、发酵时间55.97 h,在此优化条件下,海藻糖合成酶酶活力达到645.48 U/g。[结论]该研究可为海藻糖的生产提供科学依据。     

一株产异甘露聚糖酶菌株发酵条件的优化

[目的]确定SKS4的最佳发酵产酶条件。[方法]以SKS4为试材,通过单因素试验和正交试验对SKS4的最佳发酵条件进行了优化。[结果]在酵母多糖浓度为5.0%,氮源浓度为0.4%,培养基初始pH值为7.0,接种量为4.0%,装液量为40 ml/500 ml,培养温度为37℃时,蜡样芽孢杆菌SKS4产生的异甘露聚糖酶活力达2 185 U/ml。[结论]建立了最佳的SKS4产酶发酵条件,获得了较高的酶活。     

改性稻壳去除低浓度氨氮的研究

[目的]研究改性稻壳去除废水中低浓度氨氮。[方法]采用单因素试验确定制备改性稻壳吸附剂的条件,得出该吸附剂对氨氮处理的最佳条件。[结果]以10.0%H2O2作为改性剂,温度100℃、时间30min为稻壳改性的最佳条件;吸附时间120min,吸附温度23℃,pH值8.6,稻壳与水的质量体积比3.0g/30ml时的吸附效果好;同时,改性后的稻壳结构和化学键都发生了变化。[结论]改性稻壳可作为一种低浓度氨氮废水的吸附处理剂,具有一定的利用价值。     

洋葱伯克霍尔德菌0107产脂肪酶发酵条件优化研究

[目的]对洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）0107产脂肪酶发酵条件进行优化。[方法]探讨碳源、氮源、诱导物和pH值等条件对产脂肪酶的影响。[结果]较为合适的培养基组成为玉米粉1.50%,蛋白胨1.50%,橄榄油1.00%,K2HPO40.20%,MgSO40.05%。较优化的培养条件为：起始pH值9.0,30℃培养60h,酶活达9.15U/ml,与初始相比酶活提高1.7倍。酶的最适pH值和温度分别为8.5和所60℃,70℃保温2h酶活稳定,这些性质都有利于对动植物油脂的转酯化。[结论]该研究为洋葱伯克霍尔德菌0107所产酶的广泛应用奠定了基础。     

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。     

耐热纤维素酶基因工程菌发酵条件优化

[目的]为耐热纤维素酶基因工程菌的规模化生产奠定基础。[方法]采用正交试验对内切纤维素酶重组菌的发酵条件进行优化,测定菌体生长的生物量、内切纤维素酶活性。[结果]结果表明,重组菌的最佳发酵条件为:添加10.0 g/L麸皮、10.0 g/L硫酸铵、10.0 g/L玉米浆、1.5 g/L碳酸钙,产酶量达69.42 U/ml。在重组菌产酶期添加20 g/L的乳糖时单位发酵液中的酶活性最高,是未优化前产酶量的2.1倍。[结论]研究耐热纤维素具有重要的实用价值。     

Bacillus subtilis LC-9产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质与催化特性研究

[目的]系统研究Bacillus subtilis LC-9所产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质,探讨其在催化应用上的可行性。[方法]采用两步阴离子交换层析法对B.subtilis LC-9发酵液中的β-1,3-1,4-葡聚糖酶进行纯化,用SDS-PAGE检测其纯度,研究纯酶的酶学性质及该酶对β-葡聚糖和地衣多糖的降解特性,并采用TLC法检测其水解液中糖的成分。[结果]从自行筛选的糖苷酶产生菌B.subtilis LC-9的发酵液中经两步纯化,得到电泳纯的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,其比活力达3 502 U/mg,表观分子量为28 kDa;酶的最适反应pH和温度分别为6.5和45℃,且在45℃下稳定;该酶催化地衣多糖的Km值和Vmax分别为4.13 mg/ml和1 238μmol/min/mg,催化大麦β-葡聚糖的Km值和Vmax分别为3.84 mg/ml和1 427μmol/min/mg;该酶降解大麦β-葡聚糖产生寡聚糖,最终产物主要为三糖和四糖,而降解地衣多糖终产物主要为三糖。[结论]从Bacillus subtilis LC-9发酵液中纯化获得了电泳纯的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,性质研究表明该酶是专一性的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,有望用于啤酒、饲料等领域。     

啤酒酵母海藻糖提取工艺研究

[目的]研究优化啤酒酵母海藻糖提取工艺.[方法]以啤酒废酵母为原料,使用各种不同的方法（微波破壁法、高温处理破壁、煮沸提取法）提取海藻糖,以海藻糖得率以及工艺的效益性为指标考察料液比、浸提时间、浸提温度、辅助因素处理等单因素对海藻糖提取的影响,从而确定从废酵母中提取海藻糖的较佳工艺.[结果]试验得出,微波破碎法耗时少,但不易工业化且提取率不高,比较发现煮沸提取的工艺方法相对最佳.以水作提取剂从废酵母中提取海藻糖的最佳条件是：煮沸80 min,海藻糖提取率为8.147 mg/g干酵母.[结论]研究可为海藻糖的提取及进一步开发利用提供参考.