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.     

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.     

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)。     

高产复合酶益生菌的氮离子注入诱变选育

以产复合酶益生菌黑曲霉ANO1为出发菌株，经多次N+注入诱变处理，结合平板透明圈法定向选育，得到高产变异菌株ANO2。结果显示，出发菌株ANO1酸性蛋白酶、纤维素酶和果胶酶的酶活显著提高，分别由71.6 IU/g、141.7 IU/g和264.8 IU/g提高到996.5 IU/g、940.4 IU/g和906.5 IU/g。变异菌株ANO2经传5代培养，产酶特性稳定。同时对原菌株和变异菌株的生物学特性进行了相关的研究，结果表明变异菌株的生物量和产酶量成正相关。     

高活性苎麻脱胶菌的选育

苎麻生物法脱胶是一种绿色环保的脱胶方法,具有脱胶质量稳定和不损伤纤维的特点。为了选育稳定、高活性苎麻脱胶菌,以透明圈法和摇瓶发酵法从土壤中分离初筛得到的微生物脱胶菌株(15号)作为出发菌株,采用紫外和亚硝酸复合诱变处理,以青霉素抗性为标记,对大量初筛得到的突变株进行筛选,最终选育得到4株高活性苎麻脱胶菌株。与出发菌株相比,其中U-4使木聚糖酶活提高了15.81%,果胶酶活提高了6.49%,纤维素酶活降低了37.45%,残胶率降低了16.89%。     

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。     

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。     

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。     

高产纤溶酶蛹虫草菌株的诱变育种

蛹虫草中含有多种生理活性物质,是中国名贵中药材之一。前期试验发现其发酵液中含有纤溶酶,具有开发成一种新型溶栓药物的价值。以试验室保存的8株蛹虫草为试验菌株,以纤溶酶酶活为指标,进行液体深层培养,确定以C-5作为诱变出发菌株,对其进行原生质体紫外诱变处理,筛选得到31株抗制霉素突变株,抗性菌株以纤溶酶酶活为指标进行液体深层发酵,得到8株纤溶酶产量高于出发菌株15.00%以上的突变株,并从中筛选出3株遗传稳定性良好的正突变株CY-8,CY-18,CY-25,其纤溶酶产量分别比出发菌株提高了28.58%,28.22%,21.78%。     

产纤维素酶细菌的筛选鉴定与特性分析

为了筛选获得产纤维素酶细菌,为新型饲料添加剂的开发提供材料基础。本研究以玉米田土壤为样品,使用刚果红平板法筛选产纤维素酶细菌并分析其所产酶的特性。通过试验,筛选获得产纤维素酶菌株,经形态学和分子生物学法将其鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。对巨大芽孢杆菌XT2所产纤维素酶进行酶学特性分析,发现其最适反应条件为50℃,pH 6.0,具有一定的热稳定性,K⁺对纤维素酶具有激活作用,Mg²⁺、Ca²⁺和Mn²⁺对酶活具有抑制作用。该菌生长至20 h时,所产纤维素酶活力最高,达到0.774 U/mL。该产纤维素酶芽孢杆菌的成功分离获取为饲料新资源的开发以及新型饲料添加剂的研制提供了菌种材料。     

纤维素降解真菌的筛选及其产酶条件

【研究目的】为了获得高效降解纤维素的大型真菌菌株,并研究其产酶能力。【方法】通过子实体组织分离,获得18种野生大型真菌菌株,利用刚果红染色法进行初筛,以测定酶活性进行复筛,综合考虑水解圈、水解圈和菌落直径的比值（HC值）、滤纸酶活力（FPA）、内切葡聚糖酶（CX酶）活力、外切葡聚糖酶（C1酶）活力,对试验真菌降解纤维素能力进行综合评价。【结果】筛选出朱红栓菌、彩绒革盖菌、厚贝隐皮孔菌、金耳等4种具有较强产酶能力的大型真菌,测定了它们在不同的培养时间、酶解pH、酶解温度下的FPA和CX酶活力。试验结果表明,4种真菌经发酵培养7天后FPA达到峰值,其Cx酶活力则在第8天达到最高,在pH4.0~5.2时FPA和Cx酶活力较高,在55℃左右时FPA均呈现峰值,Cx酶活力在30~60℃下均保持较高活力。【结论】大型真菌产生的纤维素酶,其FPA和CX酶活力相关性不大,不同真菌产生的纤维素酶具有不同的特性。野生大型真菌是研究和开发纤维素酶的重要资源。     

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。     

耐高温木质纤维素降解菌株的分离筛选、鉴定及降解工艺的研究

本研究旨在筛选出在高温条件下具有较强木质纤维素降解酶活性的细菌菌株,探究其降解秸秆木质纤维素的特性。从太白山林区温泉采集土壤样品并在高温条件下进行富集培养,利用脱色圈试验和比色法筛选出目标菌株,通过形态观察和16S rDNA序列分析鉴定菌株种类。对高温富集初筛所得菌株的纤维素酶、漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性进行测定。菌株X-08的纤维素酶活为0.02872 U/mL,菌株M-17的MnP、LiP和Lac酶活分别为51 U/mL、672 U/mL和192 U/mL。鉴定出菌株X-08为Anoxybacillus rupiensis,M-17为Geobacillus thermocatenulatus。采用双菌降解玉米秸秆,20天后木质素和纤维素的降解率分别达到24.51%和20.47%。研究结果为农业废弃物生物降解提供了新的细菌菌种资源,并为秸秆中木质纤维素的降解处理方法提供了新的思路。     

山丹丹原生质体的分离条件探究

[目的]本研究旨在建立山丹丹高效原生质体分离体系,为山丹丹种质资源的有效利用提供科学依据。[方法]以山丹丹鳞茎胚性愈伤组织为材料,通过酶解法获得山丹丹原生质体,进一步采用3因素4水平L16(3⁴)正交试验 。[结果]结果表明：(1)在预处理条件下(0.015 g/mL纤维素酶+0.005 g/mL果胶酶+0.65 mol/L甘露醇)得出最佳酶解时间为6 h,产量为3.47×10⁶个/ mL；(2)对正交试验结果进行极差分析,确定原生质体产量主次因素为：纤维素酶>果胶酶浓度>甘露醇浓度,同时得到最佳酶组合为0.02 g/mL的纤维素酶浓度、0.008g/mL的果胶酶浓度和最佳渗透压浓度为0.6 mol/L甘露醇,原生质体产量最高为3.47×10⁶个/ mL,活力为60.32%；(3)在最佳酶组合处理下,采用暗处理可将原生质体存活率提高到76.15 %；在15 min、1000 r/min时,原生质体产量最高,为3.51×10⁶/mL；在10 min、800 r/min时,原生质体活力最高,为61.2 %。 [结论] 该试验获得了山丹丹原生质体最佳分离条件,建立原生质体分离体系,为山丹丹种质资源的有效利用提供研究奠定基础。     

核糖体工程技术选育卡伍尔链霉菌高产菌株

通过赋予前期分离获得的一株卡伍尔链霉菌菌株TJ430利福平抗性,达到迅速提高菌株产抗生素能力的目的;采用核糖体工程技术使菌株TJ430的ropB基因发生突变从而获得利福平抗性,通过构建好的高通量筛选模型结合高效液相色谱技术,筛选正向和负向突变菌株,利用液体发酵复筛进一步确认初筛结果,通过对突变株进行基因测序寻找突变株ropB基因的突变位点;构建的高通量筛选模型能准确、快速筛选出突变菌株,分离到5株正向突变株和2株负向突变株。在负向突变株ropB基因的第280 bp处发现一个点突变,但是在正向突变株测序片段中未发现突变位点。采用的引物序列只能对ropB基因的部分序列进行测序,从正向突变菌株抗生素产量较原始菌株提高2.5倍以上,且菌丝形态发生显著变化来推测,正向突变菌株的突变位点应位于ropB基因中未测序片段。在完成原始菌株全基因组测序基础上,可重新设计引物对该菌株的全ropB基因进行测序,寻找突变位点。     

高效降解纤维素菌系的筛选分离及复合菌系的构建

为了从土壤及腐烂的秸秆中筛选一组高效降解纤维素的复合菌系,并研究其在天然纤维素中的应用。通过采用刚果红染色液法对分离的菌株初步筛选,利用DNS法测定纤维素酶活力。选取无拮抗高效降解纤维素菌株进行组合培养构建降解纤维素复合菌系。结果表明,3株真菌混合培养后酶活力效果优于单一菌株。经过形态学和分子生物学鉴定,真菌F1为葡萄座腔菌(Botryosphaeria)、F2为米根霉(Rhizopus oryzae)及F5为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。复合培养后,在碳源为秸秆时,单菌株酶活值分别为F1 39.2 μmol/mL,F2 31.4 μmol/mL,F5 40.6 μmol/mL,真菌组合F1+F2+F5培养后酶活值为50.12 μmol/mL,复合真菌系酶活值比F5单菌株提高了23%。通过实验研究得出复合菌系对纤维素的降解效果优于单一菌株,菌株F1、F2和F5具有潜在的开发价值。