重组内切几丁质酶的纯化及其催化壳聚糖降解的研究

目的:研究重组内切几丁质酶的分离纯化及其催化壳聚糖制备壳寡糖的反应条件优化。方法:重组菌发酵液经PEG20000浓缩和DEAE-Sepharose FF离子交换层析后,测定总蛋白含量和内切几丁质酶活力。用纯化的内切几丁质酶催化壳聚糖制备壳寡糖,探讨其最佳的反应条件。结果:纯化的内切几丁质酶比活力41.34U/mg,纯化倍数2.49,酶总回收率89.63%。内切几丁质酶催化壳聚糖降解制备壳寡糖的最优化反应条件是:壳聚糖质量分数4%,p H7.0,温度30℃,时间12 h。结论:本研究结果为内切几丁质酶和壳寡糖的产业化应用奠定了良好基础。     

产黄青霉抗真菌几丁质酶的纯化及特性分析

为实现抗真菌性能的耐热新型几丁质酶在食品防腐及生物防治方面的应用，从产黄青霉Xch23中分离纯化几丁质酶（Chi-Pc76）并研究其应用特性。通过硫酸铵沉淀、DEAE-Cellulose A52离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤层析纯化得到均一的Chi-Pc76。最终得到Chi-Pc76纯化倍数17.1 倍，回收率21.6%，比活力为584.8 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得Chi-Pc76分子质量61 kDa。纯化后的Chi-Pc76最佳反应条件为pH 6.0、温度55 ℃。Chi-Pc76在宽泛的pH 4.0～10.0之间稳定性强，其显著的热稳定性可达到70 ℃。Chi-Pc76对底物胶体几丁质具有高的底物特异性，对乙二醇几丁质、α-几丁质、β-几丁质有中等活性，而对其他受试底物无活性或痕量活性。以胶体几丁质为底物Km和Vmax值分别为0.25 mg/mL和20 μmol/（min·mg）。金属离子Ca2＋、Ba2＋、K＋、Na＋对酶有明显激活作用；十二烷基硫酸钠、吐温80、苯甲基磺酰氟和尿素对酶活力基本无影响，但Mn2＋、Co2＋、Fe2＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋、Hg2＋和β-巯基乙醇、二硫苏糖醇均对酶活力有抑制作用。Chi-Pc76对黑曲霉、黄曲霉、尖孢镰刀菌和橘青霉均有显著的抗真菌活性，对比文献为产黄青霉抗真菌几丁质酶。鉴于Chi-Pc76纯化简便、热稳定性好、宽广的pH值稳定性、高效降解几丁质和抗真菌等特点，产黄青霉Xch23几丁质酶在几丁质废料综合利用、生物转化药理活性产品、食品保鲜以及植物病原性真菌和昆虫幼虫生物防治等方面具有潜在价值。     

一种海洋几丁质酶产生菌的筛选及酶学性质研究

海洋是自然界几丁质主要来源地，滋养出种类繁多可降解几丁质的微生物，因此从海洋中筛选产高活性几丁质酶的细菌，是获得高产几丁质酶微生物的有效途径。该文以胶体几丁质为唯一碳源，从渤海滩涂筛选到一株具有降解几丁质特性的细菌Y-8,对其进行鉴定并研究其几丁质酶酶学性质。Y-8菌株经分子鉴定为副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus),发酵上清液经SDS-PAGE及蛋白质谱分析，发现其存在2种几丁质酶，分别为Chi1几丁质外切酶，氨基酸残基数为848,理论分子质量为87.6 kDa; Chi2几丁质内切酶，氨基酸残基数为1 054,理论分子质量为112.9 kDa。Y-8所产生的几丁质酶能够高效降解胶体几丁质，获得单一产物N-乙酰氨基葡萄糖，其最适反应温度为55℃,45℃保温1 h,仍能保持70%以上活性；最适pH为6.0,在pH 4.0～9.0、37℃保温1 h后相对酶活性保留55%以上，具有较好的稳定性。10 mmol/L的Mn²⁺能使几丁质酶活性提高362%,而EDTA以及SDS、吐温-20、吐温-80对酶活力具有抑制作用。     

金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae Ma83)几丁质酶的纯化及性质

由金龟子绿僵茵Ma83菌株产生的几丁质酶经硫酸铵盐盐析,Sephadex G-100柱层析,DEAE-纤维素柱层析分离纯化后,得到SDS-PAGE均一样品.酶的最适反应温度为50℃,半失活温度为65℃;酶的最适反应pH值为5.0,酶在pH4.0～7.0范围内较稳定.Ag+、Co2+、K+、Mg2+对Ma83几丁质酶有激活作用,而Hg2+、Zn2+、Pb2+对几丁质酶活力有抑制作用.经计算Ma83菌株几丁质酶对胶体几丁质的Km值为1.05 mg/mL.     

碳源对苏云金杆菌HD224菌产几丁质酶的影响

考察八种碳源对苏云金杆菌HD224菌产几丁质酶的影响。几丁质为其最适碳源,2.0%粉末几丁质最有利于产酶,而同浓度的胶体几丁质其诱导效果远不如粉末几丁质。N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖的存在使HD224菌的产几丁质酶系统完全受到了抑制。麦芽糖、乳糖、淀粉和蔗糖使其产酶量发生不同程度的降低;而麸皮的加入使菌株的产酶能力显著提高。     

高温紫链霉菌酸性耐热几丁质酶的纯化及性质研究

从高温紫链霉菌Z16发酵液中分离纯化得到一种酸性耐热几丁质酶,并对其酶学性质进行了研究。粗酶液经硫酸铵沉淀和离子交换层析纯化后得到电泳级纯酶,酶活力回收率为22．3％,纯化倍数为12．7倍,比活力由2．9U／mg提高到36．8U／mg。SDS—PAGE和凝胶过滤测定纯酶的分子量分别为41．6ku和40．8ku,表明该酶为单亚基蛋白。酶学性质测定结果表明,该几丁质酶为酸性酶,最适pH为4．0,在pH3．0～6．0时保持较高的酶活力。该几丁质酶的最适反应温度为60℃且具有较好的温度稳定性,在55℃和60℃时的半衰期分别为267min和132．9min。该几丁质酶能够水解胶体几丁质,水解产物主要为N-乙酰氨基葡萄糖和几丁二糖以及少量的几丁三糖。该酶优良的酶学特性使其具有广阔的工业应用前景。     

大肠杆菌表达几丁质酶对不同底物的酶学性质及其降解产物分析

采用重组大肠杆菌大量表达几丁质酶LICHI18A,经Ni-NTA柱纯化后,对不同底物的酶学性质进行了研究,以Lineweaver-Burk双倒数作图法测定米氏常数,采用薄层色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)对降解产物进行分析。结果表明,该几丁质酶分子量为54 k Da,对水溶性壳聚糖的Km和Vmax分别为4.04 mg/m L和222.2μmol/(min·mg);对水溶性壳聚糖的反应最适温度和p H分别为60℃和7.0;对胶体几丁质的Km和Vmax分别为2.913 mg/m L和2.836μmol/(min·mg),反应最适温度和p H分别为40℃和5.0。Ni2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+对胶体几丁质的降解有明显的促进作用,但对水溶性壳聚糖的降解没有促进作用,且Ni2+和Zn2+有一定的抑制作用。Tween-80对降解胶体几丁质起一定的促进作用,而不同浓度的SDS有抑制酶活作用,且浓度越高抑制作用越强。TLC和HPLC分析结果表明,该酶降解胶体几丁质的产物主要为几丁二糖和单糖,而水溶性壳聚糖的降解产物较为复杂,主要有单糖、几丁二糖和甲壳寡糖。     

交替假单胞菌产几丁质酶的响应面优化

采用响应面法对交替假单胞菌发酵产几丁质酶的培养基进行了优化。首先利用Plackett Burman实验设计筛选出影响产酶的3个主要因素,即胶体几丁质、发酵温度和pH。在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定最佳条件。结果表明,胶体几丁质8.95g/L,蛋白胨2g/L,转速130r/min,接种量2%,发酵温度20℃,pH6.18,发酵时间96h,几丁质酶最大理论酶活为57.95U/mL。经3次实验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化前几丁质酶酶活提高了23.77%。     

Marinococcus sp·PS-1产几丁质酶发酵条件研究

筛选得到一株产碱性几丁质酶较强菌株,经鉴定为海球菌属(Marinococcus),编号PS-1。该菌产酶最适碳源体积分数为20%胶体几丁质,氮源为0·3%大豆粉,胶体几丁质对产酶有诱导作用。5L发酵罐实验表明,溶解氧是影响该菌株产酶的重要因素。通过提高通气量和改变搅拌速度,该菌株可在发酵72h内达到产酶高峰,酶活力最高达到0·56U/mL。     

酸橙内生菌Bacillus thuringiensis Bt028产几丁质酶的发酵条件优化

为了提高分离自酸橙果实中的一株内生细菌Bacillus thuringiensis Bt028产几丁质酶的性能。采用单因素实验方法考察了培养基组成和发酵条件对该菌株产几丁质酶的影响,并在此基础上采用响应面方法对该菌株产几丁质酶的摇瓶发酵条件进行了优化。单因素实验结果表明胶体几丁质浓度、培养温度和初始pH对该菌株产几丁质酶影响明显;响应面试验结果表明,当胶体几丁质浓度为0.8%、酵母粉浓度为1%、初始pH为6.9、接种量3%、装液量为100 mL/250 mL、30 ℃培养48 h时,该菌株产几丁质酶性能最佳,发酵液中几丁质酶酶活可达10.48 U/mL。研究结果为该菌株几丁质酶的进一步开发与应用奠定了基础。     

发酵蛹虫草菌丝体胞外几丁质酶活性研究

胞外几丁质酶等多种水解酶系在虫草侵染宿主的过程中发挥着重要的作用,增强酶活对于提高虫草子实体人工培养的成功率有着重要的意义。文中研究考查了多种碳、氮源、初始培养基pH值和培养时间对于液态培养的蛹虫草菌丝体胞外几丁质酶活性的影响。结果表明,几丁质酶的活性主要取决于碳源,几丁质对几丁质酶的诱导合成十分重要,其中以1%胶状几丁质最佳。当培养基中不存在几丁质、细胞优先利用其它营养物质或存在酶解产物阻遏时,酶的合成就会被抑制。最终确定的优化培养基以2%胶状几丁质为碳源,0.1%酵母膏为氮源,初始培养基pH值6.0;培养时间5d,此时胞外几丁质酶的活性为12.0mU/mL以上。     

产低温几丁质酶菌株的筛选、鉴定与产酶条件优化

目的:筛选产低温几丁质酶菌株,并对其进行鉴定及发酵条件优化。方法:本实验以渤海海域海泥为样品,以胶体几丁质为唯一碳源,通过平板筛选法筛选产低温几丁质酶细菌,对其进行形态学鉴定和分子生物学鉴定,并对其发酵产酶条件进行了单因素优化。结果:菌株鉴定结果为发光杆菌(Photobacterium sp.),单因素优化结果为:胶体几丁质12.0 g/L、酵母膏6.0 g/L、发酵温度15 ℃、初始pH7.0、转速为220 r/min、装液量75 mL/250 mL、接种量1%、发酵时间96 h,酶活力达4.566 U/mL,比优化前提高389.91%。结论:为下一步酶学性质研究及低温几丁质酶在工业中的应用提供参考。     

发光杆菌产几丁质酶的工艺优化

为提高海洋发光杆菌Photobacterium sp.LG-1产低温几丁质酶的酶活性,利用响应面法对其发酵产酶条件进行了优化。Plackett-Burman实验结果表明,影响菌株产酶的三个主要因素分别为发酵温度、发酵时间和酵母膏含量。菌株产酶的最适条件为:胶体几丁质浓度12.0 g/L、酵母膏浓度4.5 g/L、转速220 r/min、发酵温度20℃、装液量75 mL/250 mL、接种量1%、初始pH7.0、发酵时间120 h,几丁质酶的最大酶活为5.10 U/mL。实际平均酶活经验证与预测酶活相近,几丁质酶活比优化前提高了11.50%。为下一步低温几丁质酶的降解机制研究及在工业中的应用提供参考。     

海洋产几丁质酶厦门加西利亚单胞菌Chi34的筛选、鉴定及酶学性质分析

目的：海洋是自然界中含几丁质最多的生态系统,孵育了大量可降解利用几丁质的微生物,因此利用海洋微生物几丁质酶降解几丁质,是获得高附加值几丁寡糖的重要方法。本试验以连云港海域海泥为样品,以期筛选获得稳定的产几丁质酶菌株。方法：利用平板筛选法和摇瓶发酵复筛法筛选获得产几丁质酶菌株Chi34,利用形态学分析和16S r DNA序列分析对菌株进行鉴定,同时还研究了温度、pH、金属离子、EDTA及SDS等因素对Chi34几丁质酶的影响,最后通过TLC实验分析了Chi34几丁质酶降解几丁质胶体的产物。结果：菌株Chi34鉴定为厦门加西利亚单胞菌(Gallaecimonas xiamenensis),其几丁质酶酶活力为0.631 U/m L,最适反应温度为35℃,最适反应p H为6.0,Na₊、Ca₂₊、Mn₂₊、K₊对Chi34几丁质酶具有显著的激活作用,Cu₂₊、Fe₃₊、Ba₂₊、Zn₂₊、Cd₂₊、...     

三株产几丁质酶菌株的筛选、产酶条件优化及水解虾壳的研究

目的:筛选鉴定产几丁质酶的菌株并优化其发酵条件,最终应用于虾壳降解研究。方法:以盐城市滩涂海泥为样品,利用平板筛选水解几丁质的菌株,运用生物信息学方法鉴定菌株,通过单因素优化其发酵条件,并将筛选得到的菌株和优化后的发酵条件用于虾壳发酵。结果:鉴定得到三株显著降解胶体几丁质的菌,分别是发光杆菌（Photobacterium sp. LYM-1）、需钠弧菌（Vibrio sp. WM-1）和希瓦氏菌（Shewanella sp. ZXY-1）;优化发酵条件:发光杆菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为NH₄Cl 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为6.5,温度为32 ℃,发酵1 d酶活最高为15.37±0.55 U/mL,是优化前的4.37倍;需钠弧菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为NH₄Cl 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为7.5,温度为22 ℃,发酵2 d酶活最高为40.82±6.03 U/mL,是优化前的1.60倍;希瓦氏菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为(NH₄)₂SO₄ 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为6.5,温度为22 ℃,发酵1 d酶活最高为25.64±3.29 U/mL,是优化前的2.47倍;三株菌均能利用虾壳产几丁质酶,但利用效率均低于几丁质,酶活力分别为10.25±0.95、32.16±2.25和21.81±4.27 U/mL。结论:本研究从盐碱地筛选得到三株产几丁质酶的菌株,优化后酶活力均得到提高,且均能利用虾壳产几丁质酶,为发酵虾壳制备几丁质酶提供新的菌株来源。     

高产几丁质酶菌株的诱变选育及发酵条件的优化

以粘质沙雷氏菌G3-1为出发菌株,通过紫外-LiCl和微波-LiCl两轮复合诱变,得到一株产酶能力高且遗传稳定的突变株GF-21,通过单因素实验和正交实验对突变株GF-21的发酵培养基和发酵条件进行优化。结果表明,最优发酵培养基成分为:乳糖6 g/L,尿素10 g/L,KCl 1.0 mmol/L,NaCl 5 g/L,胶体几丁质10 g/L,此时,几丁质酶活力为4.73 U/mL,比优化前提高了109.3%,较出发菌株提高了470%;最优发酵条件为:培养基初始pH9.0,温度30 ℃,摇床转速220 r/min,接种龄5 h,接种量10%。本文为几丁质酶的生产应用奠定了良好的基础。     

Purification and properties of extracellular chitinases from the parasitic fungus Isaria japonica

Two chitinases (P-1 and P-2) induced with colloidal chitin were purified from the culture supernatant of Isaria japonica by chromatography on DEAE Bio-Gel, chromatofocusing and gel filtration with Superdex 75 pg. The enzymes were electrophoretically homogeneous and estimated to have a molecular mass of 43,273 (+/-5) for P-1 and 31,134 (+/-6) for P-2 by MALDI-MS. The optimum pH and temperature was 3.5-4.0 and 50 degrees C for P-1 and 4.0-4.5 and 40 degrees C for P-2. P-1 acted against chitosan 7B (degree of deacetylation, 65-74%) = glycol chitin > colloidal chitin = chitosan 10B (degree of deacetylation, above 99%) and P-2 against chitosan 7B > glycol chitin = chitosan 10B > colloidal chitin in order of activity. The products of hydrolysis of chitin and chitosan hexamer were analyzed by MALDI-MS. The products from the chitin hexamer obtained with P-1 were almost all dimers with only a small amount of trimer whereas those obtained with P-2 were mainly trimers with some dimer and tetramer. No hydrolysis of chitosan hexamer was observed. High homology in the amino-terminal sequence for chitinase P-1 was exhibited by chitinases from Trichoderma harzianum, Candida albicans and Saccharomyces cerevisiae in the range of 48-39%. The highest homology for Chitinase P-2 was shown by an endochitinase from Metarhizium anisopliae of 66%, while 44% homology was exhibited by chitinases of Leguminosae plants.