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。     

欧文氏杆菌木聚糖酶的纯化与酶学性质研究

从实验室现有菌种资源中筛选出木聚糖酶高产菌株,发酵液酶活达到408 U;仅采用超滤和凝胶层析2个步骤即从发酵液中提取到电泳纯木聚糖酶,回收率高达69.17 %,比活达到28453.6 U/mg;用ESI-MS/MS法测得该酶氨基酸序列,与该研究室登陆GenBank的木聚糖酶基因表达的氨基酸序列一致;其酶学性质为：采用SDS-PAGE和凝胶层析测得分子量为22.54 kD、21.89 kD;IEF-PAGE测得等电点为9.63;以桦木木聚糖为底物时,Km值和Vmax分别为1.0mg/ml和33.3μmol/（min.ml）,燕麦木聚糖的Km值和Vmax分别为0.5mg/ml和33.3μmol/（min.ml）;最适作用温度60℃,稳定温度0℃~60℃;最适pH5.8,稳定pH3.4~6.4;Fe2+、Co2+有激活作用,Cu2+有强烈抑制作用。     

苎麻脱胶高效菌剂活化技术研究

CXJZU-120高效菌剂在4～8℃冷藏柜中保存540 d,分段取样进行成活率检测,开展高效菌剂活化技术研究。结果表明,CXJZU-120高效菌剂在4～8℃冷藏柜中保存540 d,其成活率保持在80%以上;该菌剂活化技术具有工艺流程短、技术难度小等特点,采用常规培养基对高效菌剂进行苏醒与扩增(6、8h)、诱导(5 h)两个步骤,即可获得6 h完成苎麻脱胶的活化菌液;确保高效菌剂活化成功的关键在于掌握"休眠态的高效菌剂在苏醒与扩增过程的适应期长短与保存期呈正相关"的技术原理。其结果可为降低企业实施苎麻生物脱胶工艺的技术风险、长期保持高效菌剂的优良性能提供科学依据。     

草本纤维提取专用复合酶工程菌株的构建

[目的]研究如何构建草本纤维提取工程菌株。[方法]用PCR扩增的方法获得甘露聚糖酶、果胶酶和木聚糖酶DNA片段,连到载体上,获得单质酶表达载体,依次将单质酶载体转入大肠杆菌JM109中,使其共存于同一宿主细胞。[结果]获得了一个果胶酶新基因（EU597234） 得到了能同时产甘露聚糖酶、果胶酶、木聚糖酶3种酶的复合酶工程菌株。[结论]草本纤维生物提取是一个复杂的生物反应过程,构建草本纤维提取菌株既要考虑菌株所产的酶又要考虑菌株本身的生物学特性。     

黄麻韧皮纤维活性物质鉴定及抑菌效果分析

采用溶剂法从黄麻韧皮纤维中提取黄酮、多糖、生物碱3种成分,并对提取物的化学组分及抑菌效果进行测定分析。结果表明,3种提取物中总黄酮、总多糖、总生物碱含量分别为17.36 mg/g、3.57 mg/g、61.01μg/g。高效液相色谱法(HPLC)检测出黄酮类提取物主要包括异槲皮素(167.47μg/g)、槲皮素(12.35μg/g)、木犀草素(6.41μg/g)、山奈酚(6.26μg/g)等;多糖类提取物中的单糖组分有半乳糖(0.41 mg/g)、半乳糖醛酸(0.43 mg/g)、阿拉伯糖(1.03 mg/g)等;生物碱类提取物主要组分为盐酸小檗碱(9.97μg/g)。纸片扩散法、二倍稀释观察法、扫描电镜分析显示,3种提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌均能产生不同程度的抑制效果。综上,黄麻韧皮纤维中的活性物质较为丰富,且具有良好的抑菌性能。     

抽真空法和甘油冷冻法保存对高效脱胶菌株CXJZU-120活化性能的比较研究

为了探索一种使高效脱胶菌株能够长期保存且易活化的方法,试验采用抽真空法和甘油冷冻法两种方法对保存了3年或10年的菌株CXJZU-120进行苎麻脱胶,定期测定活化菌液和发酵液中相关活化性能指标。结果表明:甘油冷冻法保存3年的菌株经活化10 h,菌体颜色深浅不一;发酵10.5 h,其活菌数为1.66×10~7cfu/mL,COD值为3.86 g/L,苎麻脱胶失重率为19.53%,只适合短期保存。然而,抽真空法保存3年、10年的两支菌株经活化10 h,活化菌体颜色均较深;发酵10.5 h,其活菌数均可达1.02×10~9cfu/mL,COD值分别为6.02、5.65 g/L,苎麻脱胶失重率均超过27%。因此,抽真空法适合高效脱胶菌株CXJZU-120中、长期保存。     

欧文氏杆菌CXJZ11-01基因组文库的构建

采用改良鸟枪法构建了草本纤维精制高效菌种CXJZ11-01的基因组文库,通过透明圈法筛选到了2个木聚糖酶基因阳性克隆.     

天然果胶的研究进展

果胶是来源于植物的一种大分子天然多糖,是植物细胞壁的重要成分,其结构复杂,分子量大小不一,功能多样,用途广泛。从不同植物原料和通过不同提取工艺得到的果胶,其酯化度、胶凝性、乳化性等理化特征差异较大,因此,以果胶得率为单一指标衡量果胶提取效果有一定的局限性。故文章从果胶的原料来源、提取方法、理化特性及功能应用等方面进行综述,介绍目前果胶提取及应用研究的新趋势并对其应用前景进行展望,以期为植物果胶的开发与应用提供科学依据。     

木聚糖酶高产菌株的筛选及其产酶规律研究

本研究采用透明圈比较法,从质粒转化变异菌种资源中纯化出1个木聚糖酶高产菌株。同时,采用单因子和多因子相结合的方法及DNS法,对该菌株的适宜发酵条件和产酶规律及木聚糖酶活检测体系进行了初步研究。结果表明:该菌株在改良培养基中的对数生长期在1～7h之间,产酶高峰期在8h左右,发酵液酶活达到344U/ml;木聚糖酶活力检测采用0.1mol.L-1柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,pH值5.2～5.8,木聚糖浓度0.8%,温度60℃,DNS用量为2.0～2.5m l。     

来源于欧文氏杆菌CXJZ95-198的β-甘露聚糖酶基因高效表达体系构建

旨在构建β-甘露聚糖酶基因的高效表达体系。从原基因工程菌株slp-man-pET28a/JM提取重组质粒slp-man-pET28a,转化Escherichia coli BL21(DE3)。用水解圈大小,β-甘露聚糖酶活力高低和天然半纤维素底物降解能力等综合指标衡量新基因工程菌株的β-甘露聚糖酶表达效果。新基因工程菌株slp-man-pET28a/BL在选择平板上能产生明显的水解圈,其分泌的β-甘露聚糖酶活性最高达 645.5 U/mL,是原基因工程菌株slp-man-pET28a/JM分泌的1.28倍,是出发菌株Erwinia carotovora CXJZ95-198分泌的1.97倍;新基因工程菌株在苎麻原料发酵液的COD净增加值达5.13 g/L左右,分别为原基因工程菌株和出发菌株净增值的1.5和1.2倍;其还原糖生成量为0.721 mg/mL,比原基因工程菌株和出发菌株分别提高了26.7%和10.1%。新基因工程菌株的β-甘露聚糖酶分泌量大幅度提高,可为麻类生物脱胶β-甘露聚糖酶制剂制备提供科学依据。