3株真菌固态发酵产木质素降解酶的研究

对菌株JS-1008、米曲霉CGMCC5992、黄孢原毛平革菌CICC40719等3株真菌固态发酵产木质素降解酶、纤维素酶、半纤维素酶进行了研究。结果表明,3株菌株中,米曲霉发酵产木质素降解酶活性最高,木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性可达2.08、1.79 U/g DS,产纤维素酶、半纤维素酶活性则相对较低,分别为1.69、4.19 U/g DS,木质素降解率为7.23%;菌株JS-1008产木质素降解酶、纤维素酶、半纤维素酶的活性均较低,木质素降解率最低;黄孢原毛平革菌产木质素降解酶的水平最低,木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶的活性分别为0.40、0.51 U/g DS,但产纤维素酶、半纤维素酶的活性最高,分别达到2.54、10.86 U/g DS,木质素降解率达11.7%。     

不同预处理对猴头菇菌渣及水稻秸秆水解性能的影响

以猴头菇菌渣和水稻秸秆为原料,以纤维素酶和表面活性剂为水解剂,研究了添加水解剂对还原糖含量、CMC酶活性、底物回收率等的影响。结果表明,添加表面活性剂的纤维素酶降解秸秆纤维素产糖的效率高于未添加表面活性剂的降解产糖效率,纤维素酶降解试验底物回收率大小顺序为TU2>TU1>CK>HOU2>HOU1;猴头菇菌渣降解率远远高于碱处理水稻秸秆,在酶解试验中产糖量大小顺序为HOU2>TU2>TU1>CK>HOU1。菌渣中酶和加入的酶液共同降解底物产糖效率高于其他组,在酶解试验中酶活性大小顺序为HOU1>TU2>TU1>HOU2>CK。纤维素酶降解纯菌渣CMC酶活性最高。     

产纤维素酶菌种的分离筛选和酶学性质的研究

[目的]寻找产纤维素酶的高产菌。[方法]通过固体培养初筛和摇瓶发酵复筛获得产纤维素酶的菌株,通过考察培养基、生长温度、pH值、产酶时间等主要的影响因子及酶学特性对产纤维素酶酶活较高的菌株进行了初步的研究。[结果]筛选得到了产纤维素酶活较高、稳定性较好的菌株B5。通过对B5菌的研究,发现其最适生长培养基为查氏培养基,最适生长温度为35℃,最适生长pH值为7．5,产酶的最佳时间为72h;通过对其酶学特性的研究,发现该酶反应的最适温度为50℃,酶反应的最适pH值为7．5,酶在pH值为7．0～8．0范围内稳定性较高。[结论]初步确定了B5菌的生长特性和酶学特性,为下一步的研究提供了科学的依据。     

两株真菌混合发酵产纤维素酶的条件及其优化

采用两株真菌X-13和X-6分别进行单菌和混合菌固态发酵产纤维素酶能力对比,结果表明两株菌混合固态发酵时,纤维素酶活比单独固态发酵分别提高了31.0%和40.7%.通过单因素实验选出了最适合混菌发酵产酶的秸秆和氮源分别为稻草秸秆和硫酸铵;最适装瓶量为250 mL装5 g;最适产酶温度为30℃;最佳产酶时间为4～6 d....     

产纤维素酶辅助蛋白菌种筛选及蛋白增效作用条件研究

[目的]筛选产纤维素酶辅助蛋白的菌种,测定该辅助蛋白作用条件。[方法]从纤维素降解菌的生存环境中,寻找到产纤维素酶辅助蛋白的菌株,通过Sephadex-G75分子筛层析对产纤维素酶辅助蛋白菌株胞外培养液进行蛋白分离纯化,分析辅助蛋白的增效作用,并进一步探讨其增效作用适宜的温度及pH条件。[结果]从纤维素降解菌的生长环境中分离得到80余株菌株,经液体培养、胞外蛋白检测筛选出3株产纤维素酶辅助蛋白的菌株,分别命名为BAP1、BAP2、BAP3。经Sephadex-G75分子筛层析纯化,获得了最大增效率分别为35%,27%及47%的辅助蛋白。测定其中辅助增效作用最明显的BAP3峰2蛋白增效作用条件为温度40～60℃、pH 4.0～6.0。[结论]该研究为通过菌体诱变和培养条件优化等手段获得高效纤维素酶辅助蛋白提供了较好的原始菌株资源。     

纤维素降解菌筛选分离与CMC酶提取及其活性研究

[目的]研究纤维素酶的分离、筛选及产酶条件优化。[方法]从常年堆积秸秆下的腐殖土、造纸废液死水下的污泥、屠宰场的新鲜牛胃和牛肠及其温热的牛粪等中大量取样,通过刚果红筛选培养基、滤纸观察培养基、滤纸失重率初筛与纤维素酶活力复筛,筛选出4株纤维素高效降解菌A1、A8、B4、C2,对A1菌和C2菌进行了鉴定,并研究其发酵麦秸秆产CMC酶的提取条件及酶活性和稳定性。[结果]试验结果表明,A1菌与C2菌2株菌产酶的最佳条件基本相似,其粗酶提取利用浓度2%的NaCl溶液、固液比为1∶15时较经济合理,pH值为5.0,50~60℃范围内CMC酶的活性及稳定性较高。[结论]纤维素酶促反应无需进行大规模搅拌。     

海洋青霉(Penicilliumsp.)FS010441的形态学观察和产纤维素酶性质初步研究

对从黄海深海海底泥样中分离到的产纤维素酶活力较高的丝状真菌Penicilliumsp FS010441及其产酶条件和酶学性质进行了初步研究。该菌最适生长温度为15℃,最高生长温度为37℃,在4℃下可以生长,属于适冷菌。该菌所产纤维素酶的最适反应pH值为4 2,最适反应温度为50℃,在40～55℃之间有很强的酶活力。     

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。     

黄河中上游半干旱区典型盐渍土中细菌耐盐性及产酶特性研究

对陕西、宁夏和内蒙的典型盐渍土样分离得到180株细菌,在NaCl浓度为15%,20%,25%,30%,32%五个梯度进行了菌株耐盐性的试验。用平板检测法对菌株的纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等4种水解酶产生情况进行了检测。结果表明:68.9%的菌株可在15%盐浓度的培养基中生长,随盐浓度增加,可生长的菌株数明显减少;在筛选出的耐盐菌中,来源于单一盐土中耐盐菌多于复合盐土,重盐土中筛出耐盐菌所占比例较大;供试菌株产蛋白酶和纤维素酶的能力高于产淀粉酶能力,其产脂肪酶的能力最弱。挑选出产纤维素酶和产蛋白酶效果较好的菌株各5株,并对其进行初步鉴定表明,大多数菌属于G ,杆状细菌,油脂状,不透明,并且表面光滑,耐15%盐浓度。     

镰刀菌YL2产纤维素酶液体发酵工艺优化

为提高镰刀菌YL2发酵产纤维素酶的效率,采用Plackett-Burman试验设计和响应面法设计优化了镰刀菌YL2产纤维素酶的发酵工艺,确定该菌种的最适产酶培养基及最优产酶条件。结果表明：最佳培养基配方为稻草粉31.6 g/L、豆饼粉25 g/L、柠檬酸氢二铵2.0 g/L、硫酸镁1.0 g/L、蔗糖酯1.45 g/L,在发酵培养基初始pH值6.4、500 mL的三角瓶中装液量为80 mL、摇床转速225 r/min、接种量3%、培养温度30℃的最优产酶条件下培养6 d,微晶纤维素酶（AVI）和羧甲基纤维素酶（CMC）酶活为分别6.72和84.36 IU/mL。     

纤维素酶及其应用现状

介绍了纤维素酶的组分、作用机理、产纤维素酶的微生物种类以及纤维素酶的生产工艺等,对纤维素酶在食品、饲料、纺织、生物质能源开发等领域的应用进行了综述,并对未来的研究趋势及应用进行了展望。     

纤维素刚果红培养基筛选产纤维素酶菌株的影响因素研究

在利用纤维素刚果红鉴别培养基大量筛选纤维素分解菌的工作中,温度、培养基、pH值、接种量直接关系到筛选结果和工作效率,本研究通过比较与分析这些因素对水解圈出现的时间和生长速度的影响,摸索出既适合实验操作又经济节约的操作方案,为菌株的进一步大量筛选奠定技术基础。     

纤维素酶降解纤维素的研究进展

占植株干物质总重量2/3的纤维素,不但是地球表面天然起源的重要有机物质之一,而且它的降解还是自然界碳素循环的中心环节。利用植物类纤维这一可再生资源生产燃料酒精的研究已在世界各地逐步展开。纤维素酶作为一种高活性生物催化剂,其在纤维素降解过程中起到重要的作用。通过对纤维素的分子结构、天然纤维素分子的前处理以及纤维素酶分子的结构、作用机理和纤维素降解菌的选育、纤维素降解菌与非纤维素降解菌的协同作用等方面进行综述,指出纤维素底物结构的复杂性与多样性、纤维素酶降解纤维素的分子机制以及纤维素降解过程中多种微生物之间的相互作用是影响纤维素降解研究的关键问题,并对纤维素酶降解植物类纤维素生产燃料酒精的发展前景进行了展望。     

耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化发酵工艺考察

[目的]对耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化的发酵工艺进行考察。[方法]研究固液比、初始葡萄糖浓度和酶加入量对纤维素酶水解的影响,并对温度、固液比对中性蒸汽爆破预处理玉米秸秆(PCS)同步糖化发酵的影响和耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺进行考察。[结果]水解体系中水解速率在一定范围内与酶加入量成正比,但随着酶加入量的增加,酶量对水解速率的贡献逐渐降低;酶解体系中的葡萄糖浓度对纤维素酶的水解速率具有很强的抑制作用,葡萄糖浓度越高,抑制越强;固液比在10%～30%,固含量越高,最终葡萄糖产率越高,且不影响纤维素水解率。利用基于耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺水解和发酵120 h,反应体系中的乙醇浓度可达6.21%(W/W),纤维素水解率为88.70%。[结论]该研究可为开发木质纤维素生产燃料乙醇提供理论依据。     

独龙牛瘤胃细菌纤维素酶基因克隆

[目的]从分子生物学水平对独龙牛的瘤胃纤维素酶基因资源进行筛选及酶学特性研究,为后续开发利用新的纤维素酶提供参考依据,也为揭示瘤胃微生物降解纤维素的作用机理打下基础.[方法]提取独龙牛瘤胃微生物中的大片段基因组DNA,构建瘤胃微生物基因组文库,并进行纤维素酶活性筛选,筛选获得的高活性基因经测序后进行生物信息学分析与酶学性质研究.[结果]从独龙牛瘤胃中共获得20352个阳性克隆,白斑率达92%,构建的瘤胃微生物基因组文库容量899.6 Mb,空载率1.82%.从瘤胃微生物基因组文库筛选获得2个具有纤维素酶活性的阳性克隆(B1和B2),其中,B1基因序列长1230 bp,编码409个氨基酸,基因编码产物与来自Ruminococcusalbus纤维素酶基因编码产物(β-1,4-内切葡聚糖酶,GenBank登录号P23661.1)的覆盖率高达99%,其同源性高达97%;B2基因序列长1002 bp,编码333个氨基酸,基因编码产物与Unculturedmicroorganism纤维素酶基因编码产物(纤维糊精酶,GenBank登录号ADB80112.1)的覆盖率高达99%,其同源性为83%.B1和B2基因可在Rosetta原核表达宿主菌中成功诱导表达,B1纤维素酶的最适pH为6.0,最适温度40℃;B2纤维素酶的最适pH为6.0,最适温度40~50℃.[结论]从构建的独龙牛瘤胃微生物基因文库中筛选获得2株具有较高活力的纤维素酶(B1和B2),其中,B1为β-1,4-内切葡聚糖酶,而B2为新的纤维糊精酶,可为纤维素的体外降解提供新型材料.     

平菇高产纤维素酶抗降解物阻遏突变株的选育

平菇在降解富舍纤维素的原料时,纤维素酶活性受到降解产物葡萄糖的反馈调节。随着纤维素酶活性的降低,纤维素降解速率下降;通过对平菇菌种进行遗传操作,获得纤维素酶活性较高的菌株,以此来实现平菇的高产。实验对平菇杂-17生产菌株进行氯化锂和亚硝基胍联合诱变处理,利用舍葡萄糖结构类似物2-脱氧葡萄糖的纤维素培养基平板进行筛选,得到平菇纤维素酶抗降解物阻遏的突变株。通过对突变株纤维素酶活力的测定,筛选获得了一株纤维素酶活力较平菇原始菌株有明显提高的抗降解物葡萄糖阻遏的菌株。     

福寿螺纤维素酶基因的原核表达

[目的]研究福寿螺纤维素酶基因的原核表达。[方法]福寿螺（Ampullaria gigas）的纤维素酶基因CelAg编码含395个氨基酸的多功能纤维素酶。利用RT—PCR方法技术,从福寿螺中克隆纤维素酶基因CelAg,并构建于表达载体pET-30a（＋）上,再转化至大肠杆菌B121（DF3）,获得重组菌Ecoli BDCelAg,进行发酵并分析纤维素酶的活性。[结果]可表达出有活性的纤维素酶,酶活可达8．31U／ml。[结论]为纤维素酶基因今后的大规模生产研究奠定基础,并对纤维素的生物转化与利用的进一步研究和解决当前世界能源危机、粮食短缺和环境污染等问题具有重要的意义。     

高产碱性纤维素酶细菌的筛选鉴定及其酶学特性与发酵条件研究

【目的】从自然环境中分离筛选高产纤维素酶的菌株,开展碱性纤维素酶的酶学特性分析,为该菌株及所产纤维素酶的综合开发利用打下基础。【方法】采用羧甲基纤维素钠（CMC_Na）平板筛选法筛选纤维素酶高产菌株,利用生理生化分析结合分子生物学法对菌株进行鉴定,并通过3, 5-二硝基水杨酸（DNS）法研究其活性特征与发酵条件。【结果】在长期覆盖枯树叶的土壤中分离获得1株高产碱性纤维素酶的菌株,经鉴定该菌株为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）,名称为B. cereus strain CQNUX 3-1。酶活性分析显示该菌株胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其酶活力分别达107.7、33.1和155.6 U/mL。酶学特征分析表明3种酶组分均具有较好的耐碱和一定的耐高温能力。其中,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的最佳反应温度分别为70、60和40℃;最佳反应pH分别为8.0、9.0和9.0;Fe3+能增加3种酶的酶活力,而β-葡萄糖苷酶具有较好的EDTA、尿素和Cu2+耐受性。发酵条件对菌株产酶的分析结果表明,该菌株发酵温度在37℃较适宜;发酵第4 d时的酶活力达最大值;该菌株能在碱性发酵环境下生长并产酶,在初始pH为7.0时发酵酶活力最高。【结论】筛选获得的纤维素酶高产菌株B. cereus strain CQNUX 3-1所生产的纤维素酶具有较高的反应温度适用性和较强的碱耐受性,菌株发酵产酶温度适中,且有较宽的发酵pH适用范围,可作为碱性纤维素酶生产资源菌株,具有应用于纤维素酶制剂制备与生产、纤维素资源综合利用等领域的潜力。     

里氏木霉RutC-30产纤维素酶条件优化研究

[目的]优化里氏木霉RutC-30产纤维素酶的液体发酵条件。[方法]以里氏木霉RutC-30为出发菌株,通过单因素试验研究培养基不同氮源(硫酸铵、尿素、蛋白胨)及浓度、不同碳源(纤维素、乳糖、甘油、葡萄糖)及浓度和不同的初始pH(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0)对产酶的影响,在此基础上选取氮源、碳源和pH为影响因子采用正交试验探讨里氏木霉RutC-30产纤维素酶的优化条件。[结果]正交试验分析表明,各因素对产酶影响顺序依次为碳源>氮源>pH,里氏木霉RutC-30产纤维素酶的最佳条件是:以1%纤维素为碳源、以0.5%蛋白胨为氮源,初始pH值为4.0,在30℃产酶发酵培养5 d,纤维素酶活力高达7.303 U。[结论]里氏木霉RutC-30经优化培养后,产酶能力可得到大幅度提高,具有潜在的工业应用价值。     

热带地区纤维素酶的多样性研究进展

纤维素酶能有效地将农作物秸杆等富含纤维素的物质水解为葡萄糖,最终经过发酵产生乙醇。这对于解决世界能源危机及环境污染等问题具有重要意义。本文对纤维素酶分类及其特点、纤维素酶分离方法、产纤维素酶的微生物多样性、热带地区纤维素酶多样性与广泛性等进行了综述。