产漆酶菌株的筛选及其对烟秆降解效果的研究

为烤烟秸秆中木质素降解提供理论依据,丰富降解木质素的真菌资源。从腐殖质中分离高产漆酶的木质素降解真菌1株,对其进行形态学鉴定,并对其液态发酵产漆酶培养条件进行优化和对碳、氮源和Cu²⁺进行正交试验,最后测定了该株菌对烤烟秸秆的降解情况。结果表明：（1）该株真菌形态学鉴定为半知菌亚门,粘头霉属(Moniliales Gliocephalias sp.)命名为Z-1。基础培养基中产漆酶的最大值出现在液态发酵第4天,酶活为2.72 U/mL。（2）单因素试验中Z-1最适宜产酶发酵条件为：麦芽糖25 g/L、酵母膏10 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L。（3）正交试验中,培养基麦芽糖30 g/L、酵母膏12 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L处理产酶最高,酶活为3.24 U/mL,较基础培养基中高出18.89%。（4）液态发酵菌株对烟秆粉末降解30天后,失重率50%、木质素降解率39.39%、纤维素降解率36%。该株真菌产酶较高,对烤烟秸秆降解能力较强。     

一株产胶原酶海洋微生物发酵条件的研究

于海洋污泥中筛选得到的Aeromonas sp.F3所产的胞外酶对胶原蛋白有水解作用,采用单因素试验法对Aeromonas sp.F3的发酵条件及培养基组分进行全面优化,提高该胶原酶生产菌的产酶效率。经优化试验结果表明,该菌株最佳发酵条件为：培养时间24 h,温度40℃,初始pH为8,装瓶量80~100 mL/250 mL;培养基组分为：葡萄糖3 g/L,酵母浸粉9 g/L,NaCl 5 g/L,MnSO4 10 mg/L。经优化试验明显提升了该菌株的产酶能力。     

黑木耳漆酶高产菌株的筛选

为筛选黑木耳漆酶高产菌株以便对黑木耳漆酶酶学性质、基因表达及结构与功能进行研究,从河南省农业科学研究院、河南省生物研究所购得黑木耳菌株10株。首先用含有0.04%愈创木酚的PDA固体培养基进行平板初筛,再进行液体培养基摇瓶培养,ABTS为底物检测酶活进行复筛,对筛选出来的菌株进行Native-PAGE,以判断黑木耳漆酶的同工酶数量。结果发现初筛培养基中,变色圈出现的时间早晚有差异,但一段培养时间后的直径大小差异不大;液体培养筛选得到一个黑木耳漆酶高产菌株地茂1号,其在培养第11天时酶活达到最大值（386.85U/L）;酶活最高峰时取培养液,离心后的粗酶液进行Native-PAGE,底物染色后发现地茂1号粗酶液中含有三种漆酶同工酶。     

新月弯孢霉产漆酶培养条件的优化

采用新月弯孢霉（Curvularia lunata）摇瓶发酵生产漆酶,优化后的最适工艺条件为：碳源20g／L蔗糖与5g／L葡萄糖、氮源3g／L蛋白胨、1．2g／L硝酸铵、碳氮比12：1,添加0．1mmol／L K^＋和cu“、并加0．1mmol／L愈创木酚作为诱导剂,培养基初始pH值6,培养温度35℃,优化后最大酶活力可达2．8U／mL,是优化前的5倍左右,漆酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH值为2．6～3．8,酶活高峰出现在发酵培养的第72h。与其他真菌相比,新月弯孢霉产酶周期较短,具有良好的应用前景。     

酿酒酵母培养条件及发酵培养基的优化

为了确定酿酒酵母的最适摇瓶发酵培养条件及最适培养基,采用单因素试验及L₉(3³)正交试验研究影响酿酒酵母生长的关键因素,包括培养温度、培养时间及摇床转速;采用单因素试验及L9(34)正交试验优化发酵培养基并进一步筛选出关键因素。结果表明：优化的培养条件为培养温度29℃,摇床转速160 r/min,培养27 h,优化的发酵培养基配方为葡萄糖20 g/L,酵母粉10 g/L,KH₂PO_{4sub> 1.5 g/L,MgSO4 1 g/L。结论：影响酿酒酵母生长的关键因素为摇瓶培养时间及培养基中葡萄糖浓度。}     

一株纤维素酶产生菌的产酶条件优化

为了提高黑曲霉菌No.Q9(Aspergillus niger)的纤维素酶活力,应用于纤维素资源的降解研究。利用单因素实验和正交实验筛选碳氮源,优化培养基主要成分和发酵条件。结果表明菌株Q9的最适碳源为麦秸粉与麦麸,最适氮源为硫酸铵;最适培养基为：麦秸粉2%,麦麸1.5%,硫酸铵1.2%,pH 5.5;最适发酵条件为：接种量5%,培养温度30℃,摇床转速170 r/min,发酵时间3天。以上述条件发酵,菌株Q9的羧甲基纤维素酶活力达到165.21 U/mL,比优化前的123.79 U/mL提高了33.46%。菌株Q9的羧甲基纤维素酶活力较高,可以通过诱变等实验手段来进一步提高其酶活力。     

海洋解淀粉芽孢杆菌GM-1培养基及摇瓶发酵条件优化

GM-1菌株为分离自海洋对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。以菌体密度和无菌滤液对油菜菌核病菌的抑制作用为检测指标,采用单因素试验筛选GM-1菌株生长及产抗菌物质培养的最佳碳源、氮源和无机盐,通过正交试验设计对该菌株生长和产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行优化。研究结果表明,GM-1菌株生长及产抗菌物质最佳培养基配方为:蔗糖10g/L,牛肉膏16g/L,酵母膏3g/L,FeSO40.4g/L。最佳发酵条件为:28℃,pH7.0,200r/min摇床培养60h,种子液浓度108cfu/mL接种量为10%,装液量为70mL/250mL。     

树舌灵芝发酵产漆酶培养基优化

在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计对影响树舌灵芝产漆酶活性的因素进行了评价,筛选出具有显著影响的因素并优化了树舌灵芝产漆酶培养基的主要成分。结果表明,产酶培养基中小麦麸皮、豆粕、硫酸铜和香兰素的添加量对树舌灵芝产漆酶活性具有显著影响;预测得到最佳培养基组成为:小麦麸皮(20 g/L)、豆粕(2 g/L),硫酸铜(0.625 g/L)和香兰素(0.037 5 g/L);优化培养基后漆酶活性达到45.85 IU/m L,约为优化前的56倍,为大规模发酵生产漆酶提供技术支持。     

混料设计及响应面法优化大黄药渣固态发酵生产漆酶的工艺

通过优化大黄药渣固体培养基的组成及发酵条件,以期最大程度提高发酵生产漆酶的活力。采用D-最优混料设计对固体培养基碳源组成进行优化,优化后得到的固体培养基组成为:小麦麸皮47.2%,大黄药渣47.2%,葡萄糖1.6%,蛋白胨2.5%,氯化钙0.48%,磷酸二氢钾0.5%,硫酸铜0.02%,硫酸镁0.5%。通过中心组合设计响应面试验建立二次回归模型对固态发酵条件进行优化,确定最优发酵条件为发酵初始pH 4.3,发酵温度32.5℃,固液质量体积比1.47∶1,发酵时间7.5 d。在此条件下,发酵生产的漆酶酶活为7 602.1 IU/mL,与模型预测值相对误差在0.6%。     

阿魏侧耳(Pleuratus ferulae)产漆酶条件的优化及其酶学性质研究

为获得酶活较高的酶液用于农药污染的修复,探讨阿魏侧耳(Pleuratus ferulae)产漆酶的条件。对碳源、氮源、pH诱导剂和金属离子这5个培养条件进行优化,并对酶学性质进行研究。结果表明:阿魏侧耳产漆酶的最佳培养时间为9天,最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为蛋白胨,培养基最适的初始pH 6.0,0.1 mmol/L愈创木酚和1 mmol/L Mn~(2+)对阿魏侧耳产漆酶有明显的促进作用,使酶活分别提高了32.2%和30.8%。对阿魏侧耳产的漆酶进行酶学性质研究,其最适反应温度为45℃,在40、45℃下酶活相对稳定,48 h后能保持较高酶活。最适反应pH 6.0,在pH 4.0~7.0时,漆酶均有较高活性,在pH 5.0~7.0时有较高稳定性,48 h后相对酶活保持在70%以上。阿魏侧耳在发酵条件优化后具有较高的产漆酶能力,所产漆酶的最适温度相对较高,最适pH为中性偏酸性。     

一株碱性木聚糖酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

碱性木聚糖酶广泛用于造纸、纺织等领域。为筛选出高产碱性木聚糖酶的菌株,采用刚果红显色法,从山西省晋城市植物园土壤中筛选出一株碱性木聚糖酶产生菌株YH158,通过形态鉴定及16S r DNA序列分析,鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。经发酵条件单因素优化及4因素3水平正交试验分析,确定了最佳的产酶培养基配方:麸皮5.0%、黄豆粕0.7%、硫酸锰0.1%。最佳培养条件:培养基初始p H 8.0,转速180 r/min,37℃发酵36 h,通过发酵条件的优化最终得到发酵液酶活为28.18 IU/m L。该菌产生的木聚糖酶具有较高的碱性适应性,水解产物富含2~5个木糖分子的低聚木糖,具有较高的工业应用前景。     

生防细菌SY286发酵条件优化

为探讨生防细菌SY286 菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)活性为指标,采用单因子试验和正交试验对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,菌株SY286 最适发酵培养基为葡萄糖10 g/L、牛肉膏7.5 g/L、氯化钠2.5 g/L、硝酸钾5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度27℃、培养时间72 h、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速150 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株SY286发酵液抑菌率达到99.19%,抑菌能力提高6.98%。     

柚苷酶生产菌TC-01发酵培养条件的优化及其酶学性质的初步研究

以黑曲霉TC-01菌株作为试验材料对其液态发酵条件及初步纯化后的柚苷酶的酶学性质进行研究。采用单因素试验优化碳、氮源对产酶的影响,利用Plackett-Burman设计筛选影响产酶的主要因素,最后通过响应面分析法对液体发酵培养条件进行优化,优化后柚苷酶酶活与初始相比提高了2.4倍,达到1 216.7 U/mL。对TC-01产柚苷酶中α-鼠李糖苷酶和β-D葡萄糖苷酶的酶学性质分别进行了研究,2个酶反应的最适反应温度均为60℃,在50℃以下保温1 h,2个酶的活力基本不受损失;2个酶最适pH值为4.0,α-鼠李糖苷酶在pH值4.0~8.0范围内稳定性较好,β-D葡萄糖苷酶在pH值5.0~7.0范围内稳定性较好;α-鼠李糖苷酶米氏方程Y=0.001 3X-4.0×10-6,Km=5.60 mmol/L,β-D葡萄糖苷酶米氏方程Y=0.001 8X-3.0×10-6,Km=1.03 mmol/L。     

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YFB3-1高密度液体发酵条件优化

旨在获得高密度的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YFB3-1生防菌剂，用于预防作物土传病害的发生。采用单因素和正交试验对菌株YFB3-1的液体培养基和培养条件进行优化。在酵母粉8 g/L、复合氨基酸10 g/L、氯化钠1 g/L、硫酸镁(MgSO₄·7H₂O) 1 g/L的液体培养基中培养菌株YFB3-1，初始pH7.0、接种量2.5%、发酵温度30℃、转速180 r/min和培养时间48 h为发酵条件时，获得的菌体浓度为2.89×10¹⁰cfu/mL，是菌株YFB3-1液体发酵的最优培养基和培养条件，比牛肉膏蛋白胨液体培养基(NB)的菌体浓度4.77×10⁹cfu/mL，提高了5.06倍，在相同时间内可以提高发酵效率。本研究为生防菌B velezensis YFB3-1的产业化扩大培养和推广应用提供了理论依据和技术参数。     

纤维素降解菌的筛选及酶活力条件优化研究

通过纤维素刚果红选择培养基筛选出纤维素降解菌木霉菌S2,在液体发酵培养基中进行发酵培养,通过设置不同的初始pH值和培养温度,对降解酶活力的条件进行优化。试验表明,木霉菌S2在初始pH值为6的发酵培养基中和33℃培养温度条件下酶活力最高,对纤维素具有最优的降解效果。     

纤维素降解菌LY16的筛选鉴定和产酶条件研究

从腐烂朽木及附近的土壤采样,分离到25株具有纤维素分解能力的菌株,其中LY16菌株的纤维素酶活最高.采用形态学观察及分子生物学方法初步鉴定其为里氏木霉(Trichoderma reesei).通过碳氮源优化等试验进行产酶条件研究,得出该菌株最佳的产酶条件,培养基配方为(g/L):微晶纤维素10,麸皮40,蛋白胨4,尿素12,KH_2PO_42,MgSO_4·7H_2O 1,CaCl_2·2H_2O 1,FeSO_4 0.01,MnSO_4 0.004 5,CoCl_2 0.003 6,ZnSO_4 0.0035,培养温度30℃、装液量50mL,转速200 r/min,培养时间为72 h.优化后在该条件下,CMC酶活为202.6 U/mL,FPA酶活最大53.2 U/mL.     

枯草芽孢杆菌B-332菌株发酵条件的研究

为了探明生防菌株枯草芽孢杆菌B-332的发酵条件及培养基配方,采用单因素和正交试验设计,通过摇瓶培养对枯草芽孢杆菌B-332菌株的发酵培养基和培养条件进行优化。结果表明,最适培养接种时间为18 h,优化后的培养基配方为：豆饼粉0.60 g/L、蔗糖0.25 g/L、硫酸铵0.07 g/L、柠檬酸三钠0.03 g/L、磷酸氢二钾0.003 g/L、硫酸镁0.005 g/L、硫酸亚铁0.0005 g/L;发酵条件为：温度30℃、摇床转速180 r/min、摇瓶装量80 mL/500 mL。在该综合条件下,发酵后的芽孢数为1.43×1011 cfu/mL,比初始条件的芽孢总数4.03×109 cfu/mL提高了34.48倍,为该菌株的工厂化打下了基础。     

响应面分析法在海洋生防细菌变形斑沙雷氏菌增殖培养基优化中的应用

为快速大量地得到生防菌Serratia proteamaculans NC-5,并且提高菌株的生防效果,对培养基组成进行优化并对各组成成分之间的相互作用进行了深入分析。先对其培养基组成成分包括碳源、氮源、二价金属离子及Na Cl、KH_2PO_4、酵母粉进行单因素试验,再通过Plackeet-Burman实验设计方法可知发酵培养基对NC-5的生长具有显著影响的因素为麦芽糖、胰蛋白胨和CaCl_2·2H_2O。根据重要影响因素的效应大小设定爬坡方向及爬坡步长进行最陡爬坡试验。最后,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。结果显示麦芽糖、胰蛋白胨的最佳质量浓度和CaCl_2·2H_2O的最佳浓度组成分别为7.68 g/L、32.88 g/L、4.672 mmol/L。经过优化后的菌株NC-5的增殖培养基的组成成分为:麦芽糖7.68 g/L、胰蛋白胨32.88 g/L、KH_2PO_40.25%、NaCl 0.50%、CaCl_2·2H_2O 4.672 mmol/L、MgSO_4·7H_2O_2 mmol/L、MnSO_4·1H_2O 1 mmol/L、酵母粉1 g/L。采用以上最佳培养基进行培养,培养后菌株NC-5的吸光值OD600为0.821(比色时菌液稀释4倍),基本与预测的吸光值0.81652接近,并是基础培养基培养菌株后菌悬液吸光值0.675(比色时菌液稀释2倍)的2.432倍。以上实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合,经过优化后的培养基组成可为该生防菌的工业生产提供理论基础。     

高产淀粉酶菌株的分离及发酵工艺改良

从自然界中筛选高产淀粉酶菌株,为工业生产淀粉酶提供储备菌株。利用淀粉水解圈直径与菌落的直径比和单糖含量为指标,筛选出高产淀粉酶的菌株,运用均匀试验设计,结合DPS数据处理软件分析,从温度和pH值两方面改良并优化发酵条件,提高菌株产酶能力。结果表明,经筛选后得到的产淀粉酶菌株为米曲霉QA96.8(Aspergillus oryzae),最佳发酵条件为:温度40℃,培养基pH值4.0。由其发酵所得的淀粉酶最适反应温度为55℃,最适作用pH值5.0,同时测得酶活力为3900U/mL。     

一株高产纳豆激酶菌株的ARTP诱变育种及培养基的优化

旨在提高纳豆激酶发酵水平，扩大其作为新型的纤溶药物的生产应用。利用常温室压等离子体(ARTP)技术对一株产纳豆激酶的野生菌株P进行诱变；筛选获得一株具有稳定遗传性能的纳豆激酶优势突变株P501，纳豆激酶活力比野生菌株提高了1.02倍，通过单因素实验、响应面实验对P501产纳豆激酶的发酵培养基进行优化，得到最佳发酵培养基为：葡萄糖30 g/L、玉米粉40 g/L、豆粕粉30 g/L、Na₂HPO₄3 g/L、K₂HPO₄0.3 g/L、MgSO₄0.6 g/L、CaCl₂0.63 g/L、丝氨酸0.07 g/L、豆油0.61 g/L，经过验证实验，纳豆激酶活力最高为9691 Fu/mL，较基础发酵培养基提高了6.68倍。