腈水合酶产生菌的分离筛选和酶反应条件的优化

从化工废水处理厂的活性污泥中分离和筛选到一株腈水合酶产生菌HUST-1。经初步鉴定,菌株HUST-1属于红球菌属(Rhodococcus sp.)。对菌株(Rhodococcus sp.)HUST-1所产腈水合酶的反应条件进行研究,结果表明,该菌株的最优酶反应条件:丙烯腈加入量为5%,反应温度为28℃,pH值为7.0,反应时间为15min。在最优酶反应条件下,菌株(Rhodococcus sp.)HUST-1的最高比酶活可达119U·mg-1,比优化前提高24.5%。     

热稳定性过氧化氢酶高产菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

从无锡惠山采集的土样中分离获得一株过氧化氢酶产量较高的菌株SYBC-01,根据其形态、生理生化特性和16S rDNA序列分析,鉴定该菌为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。初步试验表明,该菌产过氧化氢酶酶活达293.88 U/mg细胞,所产过氧化氢酶的最适反应pH 7,最适反应温度70℃,在pH6~10范围内较稳定,60℃以下热温度性较好,表观Km值为23.71 mmol.L-1,Vmax为34 672 U.mg-1蛋白。     

菲的微生物酶促降解研究

微生物降解是环境中菲去除的重要途径.为有效开展菲污染的微生物酶学治理,采用室内模拟的方法,从菲污染土壤中分离到一株高效降解菌株,研究了其最适产酶条件.结果表明该菌株最适产酶条件为培养温度35℃,培养液起始pH7.0,培养时间60 h,而Hg2 对该菌株产酶有显著抑制作用.从该优势菌中提取的粗酶液在pH7.0和30℃时显示最大的降解活性,其米氏常数为50.30 nmol·mL-1最大降解速率为171.33 nmol·min-1·mg-1.     

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。     

高产中性蛋白酶菌株的筛选及其产酶条件的研究

为从高温大曲中筛选出高产中性蛋白酶菌株,利用生理生化实验和16SrDNA序列同源性鉴定和分析产酶条件。结查表明:从已获得的8株产酱香菌株筛选得到高产中性蛋白酶菌株为GX03(706.13U·g-1),并鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌。通过单因素和正交试验得到最适产酶条件:含水量为35%,接种量为11%,氮源为硝酸钠,初始pH 5.5,培养时间为6d,经优化后该菌产酶性能大幅度提高,可达567.30U·g-1。     

过氧化氢酶优良基因菌株的筛选及其酶学性质研究

[目的]筛选出宽pH和宽温度适应范围的过氧化氢酶高产菌株。[方法]采用初筛与复筛相结合的方法筛选菌株,并采用紫外分光光度法和Amano改进滴定分析法测定酶活,经划线培养纯化获得过氧化氢酶高产菌株。[结果]试验测得该菌株产过氧化氢酶的适宜pH值为6.0～8.0,适宜温度为40～50℃,最适pH值和温度分别为7.0和50℃,最高酶活可达160 U/ml,且其pH值稳定性及热稳定性均较好。[结论]该试验筛选得到的过氧化氢酶高产菌株所产的过氧化氢酶具有宽泛的pH值和温度适应范围,对进一步将该过氧化氢酶基因克隆和重组到模式黑曲霉菌中进行过氧化氢酶的生产具有重要意义。     

产纤维素酶枯草芽孢杆菌C-36的产酶条件研究

以产纤维素酶的枯草芽孢杆菌菌株C-36为研究对象,从碳源、氮源、接种量、培养基初始pH、温度等方面研究该菌株的产酶条件,结果表明该菌产酶的最适碳源为2%的CMC-Na,最适氮源为2.5%的蛋白胨+酵母粉复合氮源,最佳接种量为4%,最适起始pH为5.0,产酶最适温度为37℃。在此条件下,培养36 h后达到产酶高峰,CMC酶活为196.33 U/mL,是优化前的3倍。     

产碱性纤维素酶菌株的筛选及酶学性质研究

从采集的造纸厂土样中,筛选出l株产碱性纤维素酶酶活力较高的菌株H-1,经鉴定,该菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌属。发酵产酶条件和酶学性质研究表明H-1菌株的适宜发酵条件为:接种量为6%,pH 9.0,温度为37℃,此条件下的酶活力可达8.69 U/mL,是初始酶活力(2.93 U/mL)的3倍。该酶最适反应温度为40℃,最适反应pH 9.0。在25～55℃,pH 7.0～11.0仍能保持60%以上的酶活力,能较好地满足日常洗涤的环境要求。     

木质层孔菌产木聚糖酶和β-葡聚糖酶的研究

研究了木质层孔菌不同发酵条件对木聚糖酶、β-葡聚糖酶性能的影响,并对其酶作用特性进行了研究结果表明:木质层孔菌产木聚糖酶最适碳源为麸皮,氮源为蛋白胨,最适发酵温度为25℃;而产β-葡聚糖酶最适碳源为木糖,氮源为酵母膏,最适发酵温度为28℃。就产酶时间而言,在发酵前60 h菌株均不产生β-葡聚糖酶和木聚糖酶,在72 h才有微量的酶产生,到192～240 h两种酶均达到产酶高峰,并以216h产酶最高;两种酶的最佳缓冲液均为柠檬酸缓冲液,木聚糖酶的最适作用pH值5.0,最适反应温度为50℃,而β-葡聚糖酶最适作用pH值4.6,最适反应温度为60℃。     

Pseudomonas stutzer S12过氧化氢酶基因的表达及酶学特性研究

商品过氧化氢酶目前大部分来源于动物肝脏和黑曲霉发酵,但是这些酶通常热稳定性不好、酶活力低且售价高。为了解决这一问题,从垃圾渗滤液中筛选出来一株高产过氧化氢酶的菌株Pseudomonas stutzeri S12,通过全基因组测序和基因鉴定发现了该菌株中编码过氧化氢酶的基因katE,将其在E.coli BL21（DE3）中异源表达和纯化。KatE的最适温度为35 ℃,最适pH为8.0,酶比活可达到1 349 U·mg^-1,该酶在10～40 ℃范围内的酶活力较高,具有较为广泛的温度适应性。 KatE具有较好的热稳定性,50 ℃处理5 h还剩余70%的酶活,60 ℃孵育2 h后剩余酶活仍有50%。其动力学性质Vmax为16 666 μmol·L^-1·min^-1,Km为100.5 mmol·L^-1。该酶在中低温条件下酶活较好,热稳定性较好,且酶活力较高,为开发新型商品过氧化氢酶提供了新的材料。     

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。     

一株木霉菌(Trichoderma sp.)TY2纤维素酶最佳产酶条件及部分酶学特性研究

[目的]筛选高活力纤维素酶产生菌,高效利用纤维素资源.[方法]从朽木和和纸浆样品中分离筛选出一株产纤维素酶活较高的菌株TY2.对其形态和18S rDNA特征序列分析鉴定为木霉菌(Trichoderma sp.).对菌株发酵条件及酶学特性进行研究.[结果] TY2菌株的最佳产酶条件为:1;滤纸+2;麸皮+0.5;葡萄糖为碳源,0.5;蛋白胨为氮源,起始pH 5.0,温度28 ℃,200 r/min,5 d,其CMCase和FPase活力分别达412.5 和100.3 U/mL.经分离纯化出TY2菌株内切β-葡聚糖苷酶.内切β-葡聚糖苷酶最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为4.6,在50 ℃以下,pH 3.0～5.0,酶活性稳定,且在80 ℃仍具有降解CMC-Na的效果.同时研究发现铜离子、锌离子、钾离子和钠离子对内切β-葡聚糖苷酶的酶活有促进作用,而汞离子有明显的抑制作用.[结论]所筛选的TY2菌株具有潜在的工业应用价值.     

耐酸性α-淀粉酶产生菌的发酵条件优化

[目的]优化耐酸性α-淀粉酶产生菌的发酵条件。[方法]在筛选出的耐酸性α-淀粉酶产生菌的基础上,对其培养基C、N含量、接种龄、接种量、初始pH值、摇瓶转速及温度等发酵条件进行优化。[结果]耐酸性α-淀粉酶产生菌最佳发酵条件为接种龄14 h,接种量8%,初始pH值5.5,发酵温度35℃,转速150 r/min,接种菌液量25 ml,培养基中C、N的含量分别为1.0%。[结论]在优化条件下,酶活力达到31.4 U/ml,比未优化时提高了65.3%。     

响应面法优化CZA 1202产低温过氧化氢酶发酵条件

[目的]利用响应面法优化液化沙雷氏菌(Serratia liquefaciens)CZA 1202产低温过氧化氢酶的发酵条件。[方法]在发酵条件单因素试验的基础上通过响应面法优化液化沙雷氏菌CZA 1202产过氧化氢酶的发酵条件。[结果]最佳发酵条件为:温度25℃,pH 8.0,转速190 r/min,种龄36 h,接种量10%,装液量100 ml(容量250 ml),在此条件下,最终低温过氧化氢酶酶活达288.96 U/ml,与优化前相比提高了10%,且与模型预测值290.15 U/ml基本吻合。[结论]该研究所建模型合适有效,为低温过氧化氢酶的规模化生产和应用提供了一定的理论基础。     

表面活性剂产生菌的筛选与优化及其产物性质的分析

从被石油污染的土壤中用蓝色凝胶培养基分离筛选出1株产糖脂类生物表面活性剂的菌株B2。经生理生化试验与16S r DNA序列分析将该菌株鉴定为沙雷氏菌属(Serratia sp.)。经红外光谱与薄层层析分析,结果表明该菌株产生的表面活性剂是一种鼠李糖脂。以发酵液的表面张力为指标,通过正交试验确定最佳发酵条件,即以20 g/L豆油为碳源、5 g/L尿素为氮源、温度34℃、p H 7.0、发酵时间96 h。在此最佳条件下测得表面活性剂的产量为3.746 1 g/L。该菌株所产表面活性剂水溶液在其浓度为临界胶束浓度时的表面张力为180 m N/m。     

Establishment of Kinetics Models for Batch Fermentation Process of β-mannase with Bacillus licheniformis HDYM-04

In order to improve the yield of β-mannase and to investigate the rules of fermentation production, a high-yield β-mannase producing strain, Bacillus licheniformis HDYM-04, was used to investigate the kinetics models based on the optimal fermentation conditions: HDYM-04 strain was fermented at 37℃ for 30 h with agitation speed at 300 r/min and aeration rate at 3 L/min in a 5 L fermenter, the initial addition amount of konjac flour was 2%(w/v), the initial pH of medium was 8.0, and the inoculum concentration was 6.7%(v/v). Three batch fermentation kinetic models were established(cell growth kinetic model, substrate consumption kinetic model,product formation kinetic model) bases on Logistic and Luedeking-Piret equations.To be specific, cell growth kinetic model wasdX dt=0.431X(1-X15.522), substrate consumption kinetic model was-dS dt=1.11dX dt+0.000 2dP dt+0.000 8X, and product formation kinetic model wasdP dt=133.1dX dt+222.87X. The correlation coefficients R2of the three equations were 0.990 21, 0.989 08 and 0.988 12, respectively, which indicated a good correlation between experimental values and models. Therefore,the three equations could be used to describe the processes of cell growth, enzyme synthesis and substrate consumption during batch fermentation using B. licheniformis strain HDYM-04. The establishment of batch fermentation kinetic models(cell growth kinetic model, substrate depletion kinetic model, product formation kinetic model)could lay the theoretical foundation and provide practical reference for the application of HDYM-04 in fermentation industry.     

琼胶分解菌Cellvibrio sp.BR的发酵条件及酶学性质研究

[目的]对琼胶分离菌Cellvibrio sp.BR的发酵条件及酶学性质进行研究.[方法]通过对琼胶分离菌Cellvibrio sp.BR发酵条件的优化,筛选该产酶菌株的最佳发酵条件,并对其酶学性质进行初步研究.[结果]该菌株产琼胶酶的最佳发酵条件为:在25℃、起始pH7.0的条件下培养36 h;该酶作用的最适pH为7.O～8.0,最适温度为35℃,最适底物质量分数为1.1％;该酶具有明显的底物特异性.[结论]为琼胶酶的进一步工业化生产提供了理论依据.     

无柄灵芝菌LZ02高产漆酶条件及部分酶学性质分析

【目的】 从采自新疆天山的无柄灵芝菌(G.resinaceum)中筛选获得1株高产漆酶的LZ02菌株,对其产酶条件进行优化,研究部分酶学性质。【方法】 采用单因素实验,对其产酶条件优化并研究其酶学特性,采用双向电泳检测酶蛋白。【结果】 LZ02菌株产漆酶的最佳碳源为2.5%麦麸+1%葡萄糖,最佳氮源为干酪素; Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、 Zn²⁺和Ca²⁺的添加对LZ02产漆酶有一定的促进作用,而Co²⁺具有明显的抑制作用;藜芦醇和愈创木酚抑制产酶并使产酶高峰由第3 d推后至第9 d,添加没食子酸和ABTS对产酶影响不大,单宁酸对产酶有抑制作用。LZ02菌漆酶最适反应温度为60℃,且在80℃仍具有漆酶活性;在40℃,pH 4.0~5.0,酶活性最稳定;最适反应pH为3.0,Mn²⁺ 、Zn²⁺、 Cu²⁺ 、Ba²⁺和K⁺对酶稳定性有一定的促进作用,Co²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺和Pb²⁺对酶的稳定性具有明显的破坏作用;对菌体及发酵液进行了双向电泳检测,测定其等电点为4.1;获得了1个纯化酶蛋白质谱序列,该蛋白与Ganoderma Lucidum来源的Laccase高度同源。【结论】 无柄灵芝菌(G.resinaceum)漆酶的合成和分泌受到营养水平、培养条件、生长阶段以及培养基中诱导剂的严格调控,木质素或木质素相关的芳香类化合物、N源和C源也能调节漆酶的合成;漆酶活性对不同种类、不同浓度的金属离子以及诱导剂的响应不尽相同,其具有较复杂的生理功能及调控机制。     

产甘露聚糖酶菌株的筛选·鉴定及酶活性的初步研究

[目的]从土壤中分离得到产甘露聚糖酶的菌株。[方法]以魔芋粉为底物,从崐嵛山采集的土壤中,经平板法筛选得到产甘露聚糖酶的优势菌株。将该菌株的一段16S rDNA片段进行序列分析以确定其所属菌种,并对该菌株的发酵条件和酶的性质做初步研究。[结果]该菌株在不同的培养基中产酶量不同,不同温度下的相同培养基中产酶量也不同,在LB培养基中,27℃下培养较30℃利于该菌株产酶,而SOC培养基在30℃下培养较27℃利于该菌株产酶;该菌株所产酶的最适反应pH为7.0,最适反应温度为55℃,之后温度升高酶活力会急剧下降。在最适反应条件下测得酶活力可达95.3 U。[结论]为甘露聚糖降解产物的工业化应用提供了参考。