高产几丁质酶的枯草芽孢杆菌诱变育种及发酵条件研究

对从自然界筛选获得的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 515菌株进行紫外线、氯化锂、硫酸二乙酯的复合诱变,获得了一株遗传稳定的高产几丁质酶活性菌株。采用正交试验设计对变异菌株的培养基和培养条件进行优化,采用优化后的发酵培养基和培养条件,变异菌株单位发酵液的几丁质酶活性达到了1.53U/mL。     

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。     

细菌发酵产L-乳酸优良菌株的选育

对干酪乳杆菌CICC6002进行紫外诱变和硫酸二乙酯—超声波复合诱变处理,将诱变所得菌株进行耐酸和耐高糖驯化和选育,筛选得到一株高产L-乳酸的正向突变NT-7,在以菜籽饼粕水解液为氮源的培养基中发酵72h,L-乳酸产量88g/L,较出发菌株提高了41.94%。     

高产纤维素酶菌株筛选及诱变选育

为了得到高产纤维素酶的菌株,达到缓解纤维素酶活不高、纤维素酶供不应求现状的目的。从自然界中筛选出较优良的产纤维素酶菌株并对其进行紫外、60Co-γ射线诱变选育获得高产纤维素酶活的突变株。从自然界筛选出来的菌株通过菌落、菌丝体以及孢子丝的形态初步鉴定为放线菌并命名为XZ-33。对XZ-33进行复合诱变选育并根据致死率和诱变剂量以及正突变率的相互关系,得出合适的诱变剂量即：紫外照射7 min,辐照剂量为0.6 KGy的γ射线对产纤维素酶的出发菌进行诱变,得到高产纤维素酶的突变株UV-Co16,其CMCase酶活达到66.15 IU/mL,以及PFAase酶活2.91 IU/mL,分别是出发菌的3.17倍和2.42倍。该突变株的获得为微生物发酵生产乙醇奠定了基础。     

应用~(60)Coγ射线诱变选育武夷菌素高产菌的研究

武夷菌素是一种广谱、高效、低毒的生物农药,对蔬菜病害及果树、粮食作物病害有着明显的防治效果。但目前生产上所用的武夷菌素产生菌的效价都相对较低,为进一步提高武夷菌素产生菌药效,降低生产成本,研究以L7为出发菌株,采用3种不同剂量(500Gy,1000Gy,1500Gy)的60Coγ射线对其进行诱变处理。通过琼脂块法初筛,从3582株突变株中选育出78株相对高产菌株进行摇瓶复筛,最终选出5株效价最高的菌株(C-28,C-42,C-64,C-75,C-76)进行遗传稳定性测定。5次传代后,结果显示,菌株C-75遗传稳定性较好,能够稳定保持高效价不变(达到5 528μl/L),较出发菌株L7(效价4112μL/L)提高了34.4%。     

一株产胶霉菌素菌株的ARTP诱变及筛选

试验旨在选育出胶霉菌素高产菌株,以胶霉菌素产生菌TY-009为初始菌株,利用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术对产胶霉菌素的绿色木霉菌株进行诱变处理,并设置时间梯度,检测不同处理时间样品的胶霉菌素产量。通过平板筛选以及摇瓶复筛选出8株正突变菌株,其中产率最高达到0.86 mg/m L,较初始菌株的产率提高了45.76%。ARTP诱变方法快速、高效,对绿色木霉菌株的诱变效果良好,在提高胶霉菌素产量方面有很好的应用前景。     

苏云金芽孢杆菌诱变育种的初步研究

苏云金芽孢杆菌（Bt）是世界上适用范围最广杀虫效果最理想的生物农药,但是Bt存在着发酵效率低、杀虫谱窄、毒力效价低的问题,严重制约着其发展推广。为了提高Bt菌种毒力效价,增强其杀虫活性,该文采用了紫外照射以及硫酸二乙酯（DES）、亚硝酸钠两种化学试剂对菌株Bt HD-1进行诱变育种,得到各诱变优化条件,结果表明,在最佳诱变条件下伴孢晶体含量都有了明显的增加,其中紫外照射条件最为明显,通过优化试验,筛选到一株伴孢晶体含量OD值增加34.2%菌株,得到产伴孢晶体能力明显提高菌株。     

发酵木糖高产乙醇酵母菌株的选育

筛选获得的季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)为出发菌株,采用紫外线和亚硝基胍(NTG)复合诱变,筛选高产乙醇突变株。结果表明,紫外诱变菌最佳稀释度为1×10-5,最佳照射时间为25 s;NTG诱变菌最佳稀释度为1×10-6,最佳诱变时间为40 min,经3轮紫外和亚硝基胍(NTG)交替诱变,获得高产乙醇突变株C3-10,其乙醇产量最高为13.2%,比原菌乙醇产量增加了8.05%,5次传代表现出较好的遗传稳定性。     

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)。     

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。     

草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶研究

为研究草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶种类和特性,采用经典的DNS法对草本纤维生物提取菌株分泌的果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶进行系统分析。结果表明,6 个草本纤维非纤维素降解菌株均能同步产果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶;在培养的第9~11 h,菌株CBXW-3 分泌的果胶酶活力最高达123 IU/mL,其次为菌株CBXW-1 的果胶酶活力105 IU/mL;菌株CBXW-4 的甘露聚糖酶活力最高达214.2 IU/mL,其次为菌株CBXW-1 的甘露聚糖酶活力162.1 IU/mL;菌株CBXW-4 的木聚糖酶活力最高为111.4 IU/mL,其次为菌株CBXW-6 的木聚糖酶活力87.6 IU/mL。由此得出,6 个目标菌株分泌的草本纤维非纤维素降解酶系种类丰富,酶活力高,可为阐明草本纤维生物提取机理和开发微生物资源的应用价值提供科学依据。     

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。     

富硒酿酒酵母的选育及优化培养

选育高富硒酵母菌株,优化发酵培养条件,以提高酵母生物富集、转化有机硒的能力,为富硒农牧业生产提供一种安全的有机硒源。通过紫外线诱变、抗性筛选试验,获得富硒能力强的酵母菌株,采用单因素及正交试验设计,优化培养基及发酵培养条件。研究结果表明：试验分离筛选得到一株可抗亚硒酸钠5 mg/mL、抗乙硫氨酸10 mg/kg的双抗菌株,经鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。最佳发酵配方以葡萄糖、蛋白胨、酵母膏为主,添加少量无机盐。确定最优培养条件起始pH 4.0,装液量50 mL/500 mL,摇床转速160 r/min,种子液接种量为10% (V/V),30℃培养28 h,在最优发酵培养条件下菌株富硒能力可达26.75 mg/g干菌体。     

高产蛋白酶的纳豆杆菌菌种选育

以纳豆杆菌为出发菌株,进行紫外诱变,采用玉米蛋白粉为底物的平板分离法初筛及摇瓶发酵玉米蛋白粉复筛的筛选策略,以复筛发酵物中可溶性蛋白含量和抗氧化活力为指标进行筛选。结果表明,菌悬液在照射时间180 s,菌浓度为1×105个/mL下,突变株的浓醪玉米蛋白粉发酵液的可溶性蛋白质量浓度为(12.74±0.12)mg/mL,抗氧化活力达到(725.70±13.23)U/mL,突变株遗传性能稳定。     

微生物转化生产木糖醇工艺研究

从土壤中筛选获得了1株木糖醇高产菌株,该菌株发酵玉米芯水解液后获得的发酵液,通过离心去除菌体,用紫外分光光度法测得木糖醇产量。采用摇瓶发酵对发酵工艺条件进行优化,通过测定发酵液中木糖的残留量、木糖醇的产量、木糖醇的转化率来确定最佳的发酵工艺。结果表明,木糖醇的产量由最初3.12g/L增加到8.79g/L,转化率由15.6%增加到43.95%;优化后,最佳培养基条件为:选用木糖质量浓度为20g/L的玉米芯水解液为碳源,质量浓度为2.5g/L的蛋白胨和2.5g/L的酵母浸膏作为氮源,质量浓度为3.0g/L的KH2PO4,4.0g/L的NaCl,0.5g/L的MgSO4·7H2O,最佳发酵条件为:摇瓶发酵装液量80mL/250mL,转速160r/min,pH值为5.0,发酵温度30℃,发酵时间44h,在此条件下,木糖醇最大产量是13.84g/L,木糖转化率达69.0%。该菌株经初步研究,显示了良好的研究潜力和应用前景。     

纳豆激酶液体发酵条件的优化

利用单因素及正交试验,对纳豆枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)液体发酵生产纳豆激酶(Nattokinase,NK)的培养基组成(碳氮比和离子组成)和培养条件(温度、pH值、发酵时间、接种量和装液量等)对产酶量的影响进行了研究。结果表明,最佳发酵培养基组成及发酵条件分别为:可溶性淀粉2.0%,大豆蛋白胨1.5%,Na2HPO4·12H2O0.4%,KH2PO40.2%,MgSO4·7H2O0.075%,CaCl20.01%,培养温度37℃,pH值7.0,发酵时间24h,转速180r/min,种龄16h,接种量3%,装液量25mL/250mL。在优化发酵条件基础上,进行了5,20L发酵工艺放大的初步研究,在此条件下,摇瓶,5L罐和20L罐发酵酶活最高分别达到915,1086,946IU/mL。     

紫外诱变香菇条件的初步筛选

本研究的目的是通过利用紫外线照射香菇菌株808的孢子悬浮液,分析诱变处理的致死率、菌株的菌丝生长速率、诱变菌株与原菌株的拮抗反应初步筛选出突变香菇菌株,并筛选出适合香菇孢子的紫外诱变条件。结果表明,诱变时间在20 s的致死率为14.28%,40 s的致死率为28.57%,60 s致死率为64.29%,80 s的致死率为85.71%。在紫外诱变处理60 s和80 s的菌株与对照组有明显的拮抗现象,总共得到了5个有拮抗现象的突变菌株。诱变时间为60 s时菌株生长速度(2.37 cm/d)及拮抗强度均高于诱变时间为80 s (2.23 cm/d)的处理组。试验初步证明使用紫外诱变香菇孢子时的最佳时长为60 s。这为香菇诱变育种提供一定的技术依据。