杏鲍菇产木聚糖酶固态发酵条件优化及其酶学性质

本文利用啤酒糟为主要原料,以杏鲍菇为菌种进行木聚糖酶发酵研究。通过单因素和正交试验确定最佳培养条件,并对其粗酶的酶学性质进行研究。结果表明,各因素对产酶能力的影响大小依次为:培养时间、料水比、氮源、pH、碳源。固态发酵的最佳培养条件为:碳源为以6∶2∶2配备的啤酒糟、玉米芯、麸皮混合物,氮源为1.5%的酵母膏,pH为5,装瓶量为7g/50ml三角瓶,接种量为25%,培养天数为9d,料水比为1∶1.6。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适pH为6。在pH为4～7时酶的稳定性较好,但木聚糖酶的热稳定性较差,60℃以上时酶活力损失70%以上。     

耐热木聚糖酶水解法制备木寡糖的研究

为探讨耐热木聚糖酶水解自制甘蔗渣木聚糖制备木寡糖的工艺条件和分析水解液的寡糖成分,试验以产耐热木聚糖酶的基因工程菌1020为原料,水解自制的甘蔗渣木聚糖,分别研究水解过程中酶的用量、木聚糖的浓度及酶解温度对酶解反应的影响,并采用高压液相色谱和质谱联用技术对水解液成分进行分析。试验结果表明,2%的木聚糖浓度,水解温度95℃,酶液用量100U/g,酶解3h后DP值可降至2.94,满足生产木寡糖对聚合度的要求;并且水解液的成分主要为木糖、木二糖和木三糖,没能检测到木四糖。耐热木聚糖酶在高温下酶解木聚糖对酶法制备木寡糖具有重要的应用价值。     

The Fusarium graminearum Xyr1 transcription factor regulates xylanase expression but is not essential for fungal virulence

The fungal pathogen Fusarium graminearum is the causal agent of fusarium head blight in wheat and other small grain cereals. This fungus is known to produce high amounts of cell wall‐degrading enzymes during infection of wheat spikes. In addition, wheat tissue is particularly rich in xylan, which can be hydrolysed by fungal xylanases. In order to establish the role of F. graminearum xylanase activity in pathogenicity, targeted gene disruption of the F. graminearum xyr1 gene, encoding the major regulator of xylanase gene expression, was performed. When grown on xylan as carbon source, the xylanase activity of the Δxyr1 mutant was dramatically reduced and fungal growth was significantly reduced compared to the wildtype fungus. When grown on carboxymethylcellulose, the cellulolytic activity of the mutant was also reduced and the mutant did not grow on wheat cell walls. The disruption of the xyr1 gene greatly reduced the expression of xylanase‐encoding genes both in vitro and during wheat spike infection, thus confirming the involvement of F. graminearum Xyr1 in the regulation of genes controlling xylan degradation. However, despite the deep impact caused by xyr1 gene disruption on the expression of xylanase genes and on total xylanase activity, the virulence of the Δxyr1 mutant appeared unaffected on Triticum aestivum and T. durum spikes and on soybean seedlings. In conclusion, although a possible role for residual xylanase activity in the virulence of F. graminearum cannot be conclusively excluded, the results question the importance of xylanase activity during the infection process.     

黄淮白山羊瘤胃微生物Fosmid文库的构建与分析

采用CTAB法和蛋白酶K法提取黄淮白山羊瘤胃微生物总DNA,酶切获得DNA片段,大小为23～50 kb,以E.coli EPI300为宿主细胞,构建瘤胃微生物宏基因Fosmid文库。研究发现该文库共获得克隆28 800个,插入片段大小约35 kb,空载率小于2%,容量1 008 Mb。通过羧甲基纤维素酶和木聚糖酶(Xylanase)活性筛选,分别获得具有两种酶活性的阳性克隆60和32个,木聚糖酶和羧甲基纤维素酶(CMC,Carboxymethyl cellulase)共同作用阳性克隆15个。通过已测序MF3木聚糖酶阳性克隆酶学活性分析,该木聚糖酶在最适应pH 4.5, 40℃条件下,酶活力为79.287μ·mL~(-1)。为进一步研究黄淮白山羊瘤胃内纤维素酶(Cellulase)基因奠定基础。     

β-聚糖酶的诱导合成(Ⅰ)--碳源、氮源及碳氮比的影响

以绿色木霉Trichoderma viride LH-0ll为产酶菌株,利用自制复合碳源,就碳源浓度、氮源种类及碳氮比等因素对β-聚糖酶的诱导合成的影响进行了研究.结果表明:以15 g/L预处理玉米芯Ⅰ为碳源,利用复合氮源((NNH4)2SO4 尿素 蛋白胨).控制C/N为6.4,调节初始pH值4.8,温度为28～30℃,150 r/min摇瓶培养72 h,纤维素酶活力和木聚糖酶活力分别达到了3.34 U/mL和13.2 U/mL.     

玉米芯酶法制取低聚木糖的研究

低聚木糖又名木寡糖，是一种具有多种保健功能的食品添加剂，主要以富含半纤维素的原料经一定的加工方式制得。介绍了采用sp.E-86菌株制备木聚糖酶的详细过程，探讨了发酵时间与木聚糖酶活性以及木聚糖酶液pH值之间的关系，同时提供了一种以玉米芯为原料，采用质量分数为2％的NaOH溶液预处理，通过sp.E-86菌株产木聚糖酶酶解制备低聚木糖的试验方法。考察了不同酶解反应时间条件下低聚木糖产物平均聚合度的变化情况，并用TLC法测定出本研究所得的产物是以木糖、木二糖为主的低聚木糖产品。     

酸性木聚糖酶产生菌株的筛选和酶学性质分析

【目的】从自然环境筛选出可用于饲料工业加工用途的酸性木聚糖酶产生菌株。【方法】通过富集培养定向筛选技术,从土壤中分离获得18株产木聚糖酶菌株,挑选其中5株进行摇瓶发酵。对产酶最高的菌株S8-3进行初步鉴定,同时分析该菌株产生的木聚糖酶的酶学性质。【结果】经初步鉴定该菌株为黑曲霉(Aspergillus niger);该菌株发酵液的木聚糖酶活性高达628.43 U•mL-1;木聚糖酶的最适作用温度为45℃,最适pH为4.5,在70℃保温30 min后酶活力仍为60%以上,在 pH 3.0—7.0内稳定性较好。【结论】预期该菌株产的木聚糖酶具有用于饲料添加剂的潜力。     

特异腐质酶Humicola insolens Y1耐热型木聚糖酶基因的克隆及酶学性质分析

利用简并PCR和TAIL PCR从嗜热特异腐质霉Humicola insolens Y1中克隆得到一个新的耐热型木聚糖酶基因xynD。该基因全长1 104 bp, 共编码367个氨基酸,不含有内含子,N端的22个氨基酸为信号肽。成熟蛋白在毕赤酵母中进行了重组表达,重组蛋白经超滤和离子交换柱纯化后达到电泳纯。对其酶学性质分析表明,XynD的最适pH为6.0,在pH 4.0～7.0可以保持80%以上的酶活性,在pH 5.0～10.0具有良好的pH稳定性。最适作用温度为70℃,在60℃条件下保持稳定。多数金属离子对XynD酶活力没有明显的影响。麦芽汁降解实验表明,XynD与商用β 葡聚糖共同作用可以提高麦芽的过滤速率(45.7％)并降低粘度(81％)。因此XynD在酿酒业,特别是啤酒制造业具有潜在的应用价值。     

绿汁发酵液、纤维素酶和木聚糖酶对灵芝菌糟发酵饲料品质的影响

本试验旨在研究绿汁发酵液、纤维素酶和木聚糖酶对灵芝菌糟发酵饲料品质的影响,为利用菌糟生产优质发酵饲料提供理论依据.试验分为7个处理组,以添加蒸馏水为对照(CON组),灵芝菌糟中分别添加2 mL/kg绿汁发酵液(FGJ组)、2000 U/kg纤维素酶(CEL组)、5000 U/kg木聚糖酶(XYL组)、2 mL/kg绿汁发酵液+2000 U/kg纤维素酶(MIX1组)、2 mL/kg绿汁发酵液+5000 U/kg木聚糖酶(MIX2组)、2 mL/kg绿汁发酵液+2000 U/kg纤维素酶+5000 U/kg木聚糖酶(MIX3组),每个处理组3个重复,常温下发酵60 d开封,测定灵芝菌糟发酵饲料的化学成分和发酵品质.结果表明,与CON组相比,FGJ组、CEL组和XYL组可溶性碳水化合物(WSC)含量极显著升高(P<0.01),pH、气体损失率(GLR)及中性洗涤纤维(NDF)、半纤维素(HC)、氨态氮(AN)含量均极显著降低(P<0.01);与FGJ组相比,MIX1组和MIX2组乳酸(LA)、乙酸(AA)含量显著或极显著升高(P<0.05;P<0.01),WSC含量极显著升高(P<0.01),AN含量极显著降低(P<0.01).与CEL组相比,MIX1组的干物质回收率(DMR)及NDF含量极显著降低(P<0.01),WSC、AN含量极显著升高(P<0.01).与MIX1组和MIX2组相比,MIX3组pH、GLR极显著降低(P<0.01),酸性洗涤纤维(ADF)含量显著降低(P<0.05).综上所述,添加纤维素酶和木聚糖酶的效果均优于添加绿汁发酵液,但复合添加效果更佳,其中以MIX3组的添加效果最佳.     

木聚糖酶高产菌株的筛选及固态发酵条件的研究

从6株黑曲霉菌株中筛选到一株产木聚糖酶活力最高的黑曲霉M1菌株(Aspergillus niger M1),其最适固态发酵条件为:选择70%玉米芯粉+30%麸皮+0.6%(NH4)2SO4作培养基,其加水质量比为1∶2.0,30℃培养84 h,其木聚糖酶活力最高可达3 689 μmol·min-1·g-1.