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。     

基于基因组改组技术的角蛋白酶高产菌株选育研究

【目的】筛选具有高效角蛋白水解活性的微生物,为提高废弃羽毛中角蛋白资源的利用奠定基础。【方法】采用梯度稀释法,以羽毛作为惟一碳氮源对土样中的产角蛋白酶菌株进行筛选,筛选可高效降解羽毛的细菌。通过菌株的形态、生理生化特性以及16S rDNA序列分析,对菌株进行分类鉴定,并探讨其最适发酵条件。利用硫酸二乙酯(DES)和亚硝基胍(NTG)对目的菌株进行诱变,确定最适诱变条件,并进行原生质体融合,通过基因组改组选育角蛋白酶高产菌株。【结果】分离筛选到1株具有较强羽毛降解能力的菌株ZJT01,该菌落圆形凸出,革兰氏染色呈阳性,酪素水解、硝酸盐利用、柠檬酸利用等生理生化试验均呈阳性。结合菌株16S rDNA同源序列比对分析,初步鉴定其为节杆菌(Arthrobactersp.)。菌株ZJT01产角蛋白酶的最适发酵温度和时间分别为32℃和72h。其DES最适用量为9μL/mL,诱变时间为20min;NTG的最适合质量浓度是0.6mg/mL,处理时间为15min。原生质体制备的最佳条件为:溶菌酶终质量浓度10 mg/mL,酶解温度37℃,酶解0.5h。经过硫酸二乙酯(DES)和亚硝基胍(NTG)分别诱变处理,获得角蛋白酶活性提高的菌株DES-2和NTG-2;对其进行3轮基因组改组后,筛选到2株角蛋白酶活性比亲本菌株ZJT01提高了5.48倍的重组菌株,且其产酶活性可稳定遗传。【结论】通过基因组改组技术获得了2株角蛋白酶活性大幅提高的菌株F3-5和F3-6,这2株菌对羽毛的降解效果较亲本菌株ZJT01明显提高,具有较好的应用前景。     

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.     

链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1固体混合发酵工艺的优化

链霉菌B221和地衣芽孢杆菌NJU-1411-1为2株高效角蛋白降解菌株.采用固体发酵体系,系统研究不同接种顺序、接种时间、接种比例、接种量、培养基起始pH值、培养基含水量对2株菌混合发酵的影响.结果表明,链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1混合发酵的最优条件为:链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1接种比例为4:1,接种量20％,2种菌同时接种,起始pH值为9.0左右,温度40℃培养6d.最佳混合发酵工艺参数的获得为羽毛角蛋白资源生物技术利用奠定了基础.     

苏云金芽孢杆菌NJY1发酵羊毛粉产角蛋白酶条件的初步研究

以羊毛粉为唯一碳氮源,对苏云金芽孢杆菌菌株NJY1的液体发酵产角蛋白降解酶的工艺条件进行了优化,确定最佳发酵培养基为:羊毛粉15.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.3 g/L,NaCl 0.3 g/L,CaCl2 0.02 g/L,K2HPO4 0.72 g/L,KH2PO4 0.36 g/L;最佳发酵条件:初始pH值7.5～8.0,接种量2.0%,菌龄12 h,发酵温度37 ℃.测定表明,优化后的培养条件下发酵36 h,角蛋白酶活力达到最高,为88.77 U/mL,比未优化前酶活力增加247.91%.     

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。     

一株新的短芽孢杆菌低温弹性蛋白酶的发酵优化简

[目的]优化短芽孢杆菌XZE116菌株的培养条件使之产生高活性的胞外弹性蛋白酶.[方法]通过单因子和正交试验对XZE116菌株产胞外弹性蛋白酶的培养基及发酵条件进行优化.[结果]该菌株产酶最佳培养基组成为：葡萄糖0.5％、蔗糖0.1％、干酪素0.5％、酵母膏0.5％,K2HPO40.1％,KH2PO40.5％,MgCl20.01％;最佳发酵条件为：250 ml三角烧瓶中装液量40 ml、接种量5％、摇瓶转速200 r/min、pH 8.4、发酵温度为27℃、发酵时间为72 h.XZE116菌株在最佳培养条件下,该菌株的酶活力提高了1.6倍.[结论]研究可为这株新的短芽孢杆菌进行发酵工业生产提供依据,同时为进一步利用该菌株产生的弹性蛋白酶奠定基础.     

一株拮抗细菌HJ5高产抗菌物质发酵条件优化

从黄顶菊茎中分离得到的内生细菌H J5,是一株具有拮抗玉米大斑病菌活性的枯草芽孢杆菌.研究发现,H J5菌株通过产生并分泌某种胞外物质发挥拮抗活性.为了增强HJ5菌株发酵产拮抗物质的能力,对HJ5菌株发酵条件进行单因子试验以及正交试验,从而确定了H J5菌株发酵产抗菌活性物质的最佳培养基配方为1％葡萄糖作为碳源、1％大豆蛋白胨作为氮源、0.01％ MnC12作为添加无机盐,初始pH为8.对HJ5菌株发酵工艺参数优化结果为:50/250mL的装液量、2％的接种量、28℃180 r/min振荡培养66h.经发酵条件优化后较基础培养基,HJ5菌株拮抗活性增强了近1倍.     

海洋细菌GM-1-1产芽孢发酵培养基和摇瓶发酵条件优化

[目的]优化海洋解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)GM-1-1的产芽孢发酵培养基和摇瓶发酵条件,为该菌株的开发和应用提供理论依据.[方法]以GM-1-1菌株发酵液中的细菌总数和芽孢产率为检测指标,采用单因素和正交试验对该菌株产芽孢发酵培养基和摇瓶发酵条件进行优化;GM-1-1菌株发酵完成后喷雾干燥制成菌粉,加入不同助剂制成有效含量为1010 CFU/g的可湿性粉剂用于水稻纹枯病田间防治试验.[结果]GM-1-1菌株产芽孢最佳发酵培养基配方为麦麸0.75%、花生饼粉2.5%、CaCO30.05%;最佳发酵条件为pH 7,温度30℃,250 mL三角瓶装液量60 mL,接种量8%,转速200 r/min,培养时间54 h.优化后GM-1-1菌株发酵培养基的细菌总数和芽孢产率分别达7.40×109个/mL和89.42%.田间防治试验结果表明,GM-1-1可湿性粉剂对水稻纹枯病的防治效果最高可达82.06%.[结论]优化后的培养基和发酵条件可有效提高GM-1-1菌株的细菌总数和芽孢产率,且培养基成本低、来源广泛.GM-1-1可湿性粉剂对水稻纹枯病有较好的防治效果,可用于生产菌剂并推广应用.     

木聚糖酶的产生条件优化

采用单因素试验对黑曲霉发酵产木聚糖酶的条件进行了研究,并探讨了黑曲霉发酵的产酶模式。最佳产酶条件分别为在发酵培养基中添加2％的麸皮（碳源）、1％的酵母膏（氮源）,250mL的三角瓶中装液量50mL,pH5．0,培养温度28％,培养时间72h,转速为150r／min,吐温-80的添加量0．5％。比较产酶与细胞生长的关系,认为该菌株产酶模式为同步合成型。     

产纤维素酶菌株B.subtilis SD-76产酶条件的优化

[目的]探讨培养基起始p H、碳源、氮源和发酵温度对高产纤维素酶菌株B.subtilis SD-76产酶的影响。[方法]通过正交分析确定菌株B.subtilis SD-76产纤维素酶(CMCase)的最佳培养条件。[结果]菌株B.subtilis SD-76产酶的最佳培养条件:培养基初始p H 6.8;培养基稻草粉浓度3.0 g/L;硫酸铵浓度3.5 g/L,发酵温度32℃。在最佳培养条件下,该菌株的CMCase活力达到462.34 U。[结论]为提高B.subtilis SD-76产纤维素活力和该菌株的工业产酶生产提供一定的参数和应用依据。     

蚕蛹壳几丁质降解菌的分离筛选及其产酶条件优化

[目的]对产几丁质酶菌株发酵产酶活性工艺进行优化。[方法]将筛选得到的1株产几丁质酶菌株G-254进行驯化培养,通过单因素试验考察了不同碳源、氮源和无机盐对菌株产酶活的影响;进行响应面试验,以菌株发酵所产酶活为响应值,确定最佳的发酵产酶工艺条件。[结果]菌株G-254发酵产几丁质酶最佳发酵条件为,葡萄糖8%,牛肉膏料5%,硫酸镁0.07%,在此条件下获得的几丁质酶活为6.86 U。[结论]提高了菌株发酵产几丁质酶酶活,为后续工业化发酵生产奠定了基础。     

南极适冷菌Rheinheimera sp.97产抗菌活性物质发酵条件的优化

[目的]优化南极适冷菌Rheinheimerasp．97产抗茵活性物质的发酵条件。[方法]通过单因素和正交试验对南极适冷茵R．sp．97产抗茵活性物质的发酵培养基进行了优化,并通过单因素试验对其发酵条件进行了优化。[结果]菌株R．sp．97产抗菌活性物质的最佳培养基为：蛋白胨3．Og／L,硫酸铵1．0g／L,淀粉2．0g／L,NaCl15．0g／L;最佳发酵条件为：发酵培养基初始pH8,发酵温度10℃,摇瓶装液量30．0％（V／V）,接种量1．0％（V／V）。优化后菌株R．sp．97发酵液的抗茵活性较优化前提高了22．2％。[结论]为研究南极适冷茵R．sp．9r7的活性物质奠定了基础。     

黑曲霉突变株GL1固态发酵木薯渣的研究

以黑曲霉GL为出发菌株,经紫外诱变,筛选到纤维素降解效率高的菌株GL1。用Plackett-Burman试验及响应面试验方法研究该菌株固态发酵木薯渣的条件,结果表明,最佳发酵条件是:初始pH7.5、发酵温度35℃、培养基初始含水量4mL/g。在此发酵条件下,该菌株产还原糖量为435.7mg/g;纤维素降解率为45.21%。     

出芽短梗霉菌PA-2发酵培养基及发酵条件优化

[目的]优化出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans)PA-2菌株产孢发酵培养基和发酵条件,以提高PA-2菌株的产孢量,为该菌的开发和生产应用提供理论依据.[方法]以PA-2菌株发酵液中的产孢量为检测指标,采用单因子优化PA-2菌株发酵培养基和最佳发酵条件,通过中心组合设计(Central composite design,CCD)筛选培养基成分最佳配比;用PA-2菌株制成可湿性粉剂用于杂草藜田间防除试验.[结果]经优化后,PA-2菌株产孢最佳培养基配方为葡萄糖84.60 g/L、大豆粉46.35 g/L、NaCl 2.59 g/L、MgSO40.52 g/L、KCl 0.78 g/L、K2HPO46.50 g/L、(NH4)2SO40.52 g/L;最佳发酵条件为pH 7、温度25℃、装液量60 mL/250 mL、转速180 r/min、接种量8%、培养时间120 h.田间防除试验结果表明,PA-2可湿性粉剂对杂草藜的鲜重防效最高可达75.0%.[结论]优化后的培养和发酵条件可有效提高PA-2菌株的产孢量,降低发酵成本,适合发酵放大试验及相关剂型的开发研究;可采用PA-2菌株生产菌剂应用于杂草防除.     

陕北花马盐湖1株产纤维素酶真菌的鉴定及产酶条件研究

【目的】对从陕北花马盐湖嗜盐真菌中筛选出的1株产纤维素酶菌株进行鉴定,研究该菌株的产酶条件,为嗜盐纤维素酶资源的利用提供理论依据。【方法】利用刚果红培养基从陕北花马盐湖嗜盐真菌中筛选产纤维素酶菌株,并对其进行形态学和ITS序列鉴定,在单因素试验基础上,采用L9(34)正交试验,优化该产酶菌株的最佳培养基配方和最佳发酵条件,并研究该产酶菌株的NaCl耐受性。【结果】从陕北花马盐湖嗜盐真菌中筛选出1株高产纤维素酶菌株6MA1,根据形态学和ITS序列系统发育分析,将该菌鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。菌株产纤维素酶的最佳培养基配方是,玉米芯粉22.0g/L,蛋白胨6.0g/L,NaCl 4.0g/L,MgSO4·7H2O 0.55g/L,K2HPO40.5g/L;最佳发酵条件是,发酵温度28℃,发酵时间6d,起始pH 6.0,种子液接种量18%(体积分数),在此条件下菌株6MA1的CMCase活力为47.8U/mL。此外,该菌株在含0~15.0%(体积分数)NaCl的培养基中仍具有产纤维素酶活力。【结论】从陕北花马盐湖筛选出1株产纤维素酶菌株6MA1,并得到了该菌株产酶的最佳条件。     

产脂肪酶细菌的筛选及发酵培养条件的优化

为给扩大脂肪酶的生产源提供基础资料,对富含油脂的67份土壤样品进行了产脂肪酶细菌的筛选及目标菌株发酵培养条件的优化试验。结果表明:筛选分离出15株脂肪酶产生菌,经过对其发酵液脂肪酶活力的比较,菌株D9-1发酵液脂肪酶活力最高。目标菌株D9-1产脂肪酶最佳培养条件:最适氮源为1%蛋白胨,最适碳源为1%橄榄油,表面活性剂为1%OP-10,最适发酵温度30℃,摇床转速为170 r/min,发酵培养时间为24 h。     

琼胶酶产生菌Stenotrophomonas sp.Z705的发酵条件优化

【目的】研究从腐烂紫菜中分离的Stenotrophomonas sp.Z705菌株产琼胶酶的最佳发酵条件和培养基组成。【方法】采用单因素试验,分析装液量、摇床转速、发酵时间、初始pH、发酵温度、盐度等因素对Stenotrophomonas sp.Z705菌株发酵产琼胶酶活力的影响,从中筛选出该菌株的最佳发酵条件。在此基础上,采用单因素试验和L9(33)正交试验,分析不同氮源和碳源对Stenotrophomonas sp.Z705菌株发酵产琼胶酶活力的影响,从中筛选出该菌株最佳培养基的组成。【结果】Stenotrophomonas sp.Z705菌株发酵产琼胶酶的最佳条件为:装液量25mL、摇床转速200r/min、发酵时间23h、初始pH 7.2、发酵温度28℃、盐度3.4%;最佳培养基组成为:牛肉膏5.0g/L、酵母浸膏1.50g/L、琼胶0.30g/L。【结论】在最佳组成培养基和发酵条件下,该菌株产琼胶酶活力稳定在87.1U/mL左右,比优化前提高了60.4%。     

绿色木霉H7产纤维素酶条件的研究

采用摇床液体发酵试验,对绿色木霉产纤维素酶活性进行CMC酶活性测定,筛选出一株产纤维素酶活性较高的菌株T075,并通过试验,确定该菌株的最优产酶条件。结果表明,最佳组合条件是液体发酵培养温度30℃,秸秆粉：麸皮为2：1,接种量6%。     

产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件的选择

采用摇床液体发酵试验,对18个菌株产纤维素酶进行滤纸酶活性、CMC酶活性、β-葡萄糖苷酶活性测定,筛选出1株产纤维素酶活性较高的菌株(C真3),并通过正交试验,确定该菌株的最优产酶条件.结果表明,最佳组合条件是液体发酵时间7d,摇床培养温度30℃,起始粗酶发酵培养基pH值5.5.