碳源对地衣芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的影响

以一株分离自亚麻温水沤麻液的β-甘露聚糖酶高产菌株地衣芽孢杆菌HDYM-04为供试菌株,在摇瓶水平对碳源种类进行筛选及优化。结果显示:魔芋粉为最佳碳源,适宜的使用量为1%;葡萄糖次之,其最佳使用量为0.5%;以面粉为碳源,酶活力很低。当以魔芋粉为底物时,其最佳产酶时间为24 h,β-甘露聚糖酶最高酶活力值为(695.84±23.42)U/m L,表明魔芋粉具有良好的诱导产酶作用。此外,正交试验确定混合碳源发酵最佳组合为:0.5%葡萄糖和1%魔芋粉,其最高酶活力可达(789.07±12.34)U/m L,较未优化且仅加入1%魔芋粉时提高13.35%。该研究优化了地衣芽孢杆菌HDYM-04在摇瓶水平生产β-甘露聚糖酶的发酵条件,提高了β-甘露聚糖酶产量,为菌株HDYM-04的进一步研究及工业化应用提供了理论基础。     

β-甘露聚糖酶产生菌HDYM-04的分离鉴定及产酶条件优化

从实验室温水沤麻液中分离并筛选到了一株产β-甘露聚糖酶的细菌HDYM-04,经生理生化试验及16S rDNA序列分析鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。研究了HDYM-04菌株72h连续发酵过程中产酶及生长的动态变化,通过单因素及序贯正交试验优化得到其摇瓶发酵产酶的最佳培养基组分及条件：碳源60g/L魔芋粉,氮源30g/L蛋白胨,MgSO4•7H2O 0.2g/L,K2HPO4 5g/L,初始pH 8.0,装液量100ml/250ml三角瓶,接种量2%,37℃振荡培养48h。在研究条件下发酵液酶活力4890U/ml,比优化前提高了3.2倍。     

地衣芽孢杆菌HDYM-04产β-甘露聚糖酶补料分批发酵条件优化

利用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformics)HDYM-04在5L发酵罐中发酵生产β-甘露聚糖酶,并对其发酵条件、补料策略及用量进行优化。得到最优起始魔芋粉加入量、初始pH值和接种量分别为60g/L、8.0和6.7%;最佳发酵工艺为:温度37℃,搅拌速率300r/min,通气量3L/min,发酵48h。最后确定最佳补料策略为起始加入30g魔芋粉,对数生长后期再加入90g魔芋粉,最终酶活力可高达3913U/mL,较未优化前(2070U/mL)酶活力提高了89%。     

碳氮源对枯草芽孢杆菌发酵产β-甘露聚糖酶的影响

为提高枯草芽孢杆菌产甘露聚糖酶的能力,对Bacillus subtilis YH12产β-甘露聚糖酶的培养基组分和培养条件进行了优化,重点考察了碳氮源对发酵产酶的影响。实验结果表明,以魔芋精粉和甘露寡糖作为碳源时能对菌株发酵产酶起到良好的诱导作用,魔芋甘露寡糖的诱导效果要优于魔芋精粉,从经济效益角度考虑选择魔芋精粉作为碳源和诱导底物;以胰蛋白胨作为发酵氮源时产酶效果最佳。研究同时发现,产酶的最佳碳氮比为2:1;Na~+、K~+和Mg~(2+)对酶活具有显著促进作用;对发酵条件的考察结果显示,选择初始pH和培养温度分别为7.5和30℃时产酶效果最好。产酶发酵过程及SDS-PAGE分析表明,发酵33 h时产酶量达到最高。在此条件下B.subtilis YH12发酵产酶高峰期β-甘露聚糖酶活力达到280 U/mL,相比初始水平提高约5倍。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

产β-甘露聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

为获得产β-甘露聚糖酶菌株,取常年种植魔芋的土壤,通过富集培养与筛选鉴定获得目标菌株,并对其产酶条件进行优化。结果表明,分离到6株可以降解魔芋粉的菌株,其中菌株HKS018产生的降解圈最明显,且酶活最高。对菌株HKS018的16S rDNA基因序列和gyrB基因序列进行扩增,通过序列比对及构建系统发育树,结合形态特征、生理生化特征鉴定菌株HKS018为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。其最优发酵条件为：发酵温度30 ℃、发酵时间48 h、初始pH值为7.0、接种量1.0%、装液量50 mL/250 mL、转速180 r/min。在此优化条件下,β-甘露聚糖酶酶活为68.28 U/mL,比优化前酶活力提高了5.29倍。     

产β-甘露聚糖酶菌株的筛选及其产酶培养基的优化

从土壤中分离筛选出5株产胞外β-甘露聚糖酶的菌株,其中XB2菌株的摇瓶培养液的粗酶活力达4.81U/mL。通过单因素实验和正交优化实验,确定了菌株产酶最适培养基组成(%)为:魔芋精粉1.5,NaNO3 0.3,MgSO4 0.3、KCl0.5、K2HPO40.1、FeSO4 0.001。此条件下酶活力高达9.12U/ml。     

芽孢杆菌M-21产β-甘露聚糖酶发酵条件研究

从土壤中分离筛选出产β-甘露聚糖酶的芽孢杆菌(Bacillus sp.)M-21,通过单因素实验和正交优化实验,确定了其最佳发酵产酶条件。菌株的产酶最适培养基组成包括(g/L)碳源:瓜尔豆胶4,复合氮源:豆粉20、(NH4)2HPO45,其他无机盐组分:K2HPO4.3 H2O1、MgSO4.7 H2O 0.5、NaCl 0.5、CaCl20.1、FeSO4.7 H2O0.001。产酶最适培养条件:培养基初始pH8.0,接种量4%,装液量50 mL/250 mL三角瓶,32℃180 r/min振荡培养36 h。此条件下酶活力最高可达1 487 U/mL。     

干酪乳杆菌产β-甘露聚糖酶发酵条件优化及在果汁澄清中的应用

为丰富甘露聚糖酶在乳酸菌中的菌株来源，扩大甘露聚糖酶在食品级领域的应用。通过形态观察、API 50 CHL试剂条检测和16S rDNA序列分析，对产β-甘露聚糖酶的乳酸菌进行鉴定。结果表明，鉴定出一株产β-甘露聚糖酶的干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）3MP-5-3。采用响应面法获得最优培养基组分为角豆胶5.7 g/L、酵母提取物5.2 g/L、葡萄糖8.0 g/L、蛋白胨10.0 g/L、牛肉膏10.0 g/L、柠檬酸铵3.0 g/L、1 mL吐温80和初始pH值6.1。优化后菌株产甘露聚糖酶酶活从（64.55±0.20） U/mL增加到（75.83±0.31） U/mL，是优化前的1.17倍。β-甘露聚糖酶能提高苹果、橙子、桃子、柿子和蓝靛果5种果汁出汁率和澄清度。其中酶处理组的柿子汁（44.53%）和苹果汁澄清度（73.60%）显著高于离心组（36.86%和64.41%）（P＜0.05），分别提高了17.2%和14.3%。该结果表明干酪乳杆菌3MP-5-3粗甘露聚糖酶在果汁澄清具有经济、简便的应用潜力。     

甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件优化

通过研究甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件,通过单因素实验和正交实验确定其最适产酶的发酵培养基为:蔗糖80g/L,酵母提取物10g/L,胰蛋白胨10g/L,K2HPO48g/L,MgS041g/L,NaCl2g/L;最适产酶的发酵条件为:初始pH6.5,发酵温度30℃,装液量30％,接种量2％,发酵周期21h.在以上条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶活力可达到9.76U/mL,是优化前的3.75倍.     

里氏木霉Rut C-30产非淀粉多糖酶发酵条件的研究

在接种量与培养温度分别为8%和30℃条件下,采用正交试验表L9(34)设计对培养基组成、发酵时间、培养基湿度和发酵容器4个试验因子进行产酶影响力排序和条件组合优化,同时分析各指标间相关性。结果:对纤维素酶,培养基组成>发酵时间>发酵容器>初始湿度,最优组合酶活力456.3u/g;对木聚糖酶,发酵时间>培养基组成>发酵容器>初始湿度,最优组合酶活力5529.9u/g;对β-甘露聚糖酶,发酵容器>培养基组成>初始湿度>发酵时间,优化组合酶活力367.6u/g;对果胶酶,培养基组成>发酵容器>发酵时间>初始湿度,最优组合酶活力为544.6u/g;培养基发酵失重与β-甘露聚糖酶活力极显著正相关(r=0.811,P<0.01)、纤维素酶与木聚糖酶活力显著正相关(r=0.724,P<0.05)。结论:通过改变发酵条件可调控该菌株产饲用NSP酶谱的酶活水平与比例,指标之间相关性可用于监测发酵过程中的酶活力状态。该菌株较适合作为饲用NSP复合酶制剂生产的菌株。     

耐酸性β-甘露聚糖酶产生菌的筛选鉴定及培养基优化

为获得产耐酸性甘露聚糖酶的菌株,从魔芋种植土壤中筛选得到10株菌,确定其中一株菌NSG-6有较高的酶活力。对NSG-6进行16Sr DNA相似性分析,确定该菌株为路德维希肠杆菌(Enterobacterludwigii)。通过响应面试验对该菌株的发酵培养基进行优化,确定其最佳发酵培养基组成为魔芋粉3.0%、酵母浸粉2.7%、硫酸锰0.45%;培养条件为自然pH、接种量2.0%、发酵温度35℃、摇床转速230r/min、发酵时间24h,优化后的产酶活力为6.179U/mL比优化前2.050U/mL提高198.39%。     

淡紫紫孢菌的筛选、鉴定及产壳聚糖酶固体发酵条件优化

目的:从全国各地土样中分离纯化出一株产壳聚糖酶活性较高的真菌M7a,并优化其固体发酵产酶条件。方法:综合形态学观察和18S rDNA序列测定进行鉴定,采用单因素和响应面设计确定其最佳固体发酵产壳聚糖酶条件。结果:菌株M7a被鉴定为淡紫紫孢菌,其最佳固体发酵产壳聚糖酶条件为:10 g/L胶体壳聚糖+5 g/L葡萄糖,10 g/L蛋白胨,豆粕麸皮质量比7∶5,初始pH值为6.0,发酵温度33℃及发酵时间5.5 d。产壳聚糖酶优化后达到16.80 U/mL,是初始条件的5.1倍。SDS-PAGE和酶谱分析发现该菌株产胞外分子质量为40.0 ku的壳聚糖酶,且无同工酶。结论:本研究筛选鉴定出一株新颖且产壳聚糖酶活力较高的淡紫紫孢菌M7a,优化了固体发酵条件,提高了产酶水平,为淡紫紫孢菌壳聚糖酶的分离纯化和应用提供了理论基础。     

β-葡聚糖酶发酵培养基的优化研究

为了对芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶的培养基进行进一步的研究,以芽孢杆菌为发酵菌,通过单因素试验和三因素三水平正交试验法对芽孢杆菌的10L发酵罐发酵产酶培养基进行优化。实验结果表明:芽孢杆菌产β-葡聚糖酶的最优培养基为甘油含量6g/L、酵母粉含量24g/L和NaCl含量10g/L;发酵条件:接种量为10%、初始发酵pH值为7、培养温度为37℃、转速为350~950r/min、通风量为1vvm和发酵时间15h。经过3批发酵实验验证,最优条件下β-葡聚糖酶最高酶活可达3112U/mL。     

高产柚苷酶菌株米曲霉的诱变育种及发酵条件优化

以土样中筛选的1株产胞外柚苷酶菌株米曲霉11250为出发菌株,采用紫外诱变、亚硝酸钠化学诱变及紫外-亚硝酸钠复合诱变3种方法进行诱变育种,通过透明圈初筛以及液体摇瓶发酵复筛,最终选育出1株胞外柚苷酶产酶活力较高的突变菌株UN2,该菌株产胞外柚苷酶活力达147U/mL,为原始菌株的2.3倍,经5代传代,其产酶能力稳定在(147±0.8)U/mL。采用单因素试验和响应面设计Box-Behnken design试验相结合的方法进行产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方优化,对影响菌株UN2发酵产酶的碳源、氮源、培养基初始pH、温度等条件做单因素试验和响应面法试验。结果表明:该菌株的最佳产酶条件:麦芽糖2.0 g/100 mL,牛肉蛋白胨3.0g/100 mL,初始pH 5.7,培养温度30℃。在此条件下,柚苷酶活力达到251 U/mL,是未优化前的1.7倍。结论 :通过培养基优化,大幅度提高了米曲霉11250液体发酵产柚苷酶的酶活力。     

不同聚合度甘露聚糖对甘露聚糖酶生物合成影响的研究

为了研究不同聚合度甘露聚糖对甘露聚糖酶生物合成的影响,进行了不同碳源对甘露聚糖酶生物合成的影响、魔芋甘露聚糖对菌株生长和产酶的影响、不同聚合度的甘露聚糖对甘露聚糖酶的诱导和以低聚合度的甘露聚糖为诱导物生产甘露聚糖酶的研究。结果显示：一株产甘露聚糖酶的菌种产酶存在着代谢终产物阻遏效应,合适的产酶魔芋粉浓度为12g／L,聚合度较小的甘露聚糖诱导的产酶量较大,在发酵培养基中添加低聚合度的魔芋水解物对甘露聚糖酶的生物合成有较大的促进作用,发酵34h酶活可达1831U／mL。     

产壳聚糖酶的海洋青霉菌筛选及其寡营养发酵的探究

从海边海螺、贝壳及其附着物的微生物中筛选出产壳聚糖酶的青霉菌。以此菌为出发菌,以降低发酵产酶成本为目的,采用不同的发酵温度,分别添加不同诱导物进行发酵产酶,探讨温度、诱导物对菌种生长、酶活力的影响。实验结果表明:低聚糖诱导产酶效果最好,室温25℃进行壳聚糖酶发酵,普通培养基酶活力最高达3.57U/mL。海水寡营养发酵产酶的适宜培养基配方为(g/L):蛋白胨9g、葡萄糖10g的海水培养基,酶活力可以达到3.16U/mL,初步实现利用海水进行寡营养发酵产酶,该菌株具有工业应用潜力。     

产β-甘露聚糖酶的海洋微生物的筛选

以含有2%的NaCl培养基,从海泥、海水样品中用魔芋精粉为碳源,富集和分离产β-甘露聚糖酶的菌株,再经过平板水解圈初筛和发酵复筛得到稳定高产β-甘露聚糖酶的菌株L1。L1菌株的最佳生长条件包括:种龄12h、温度30℃,摇瓶装液量为100mL(250mL三角瓶),接种量为2%,摇床转速为160r/min,培养时间24h,β-甘露聚糖酶活力达到34.31U/mL。     

1 株产壳聚糖酶细菌的分离、鉴定和发酵条件优化

从烟台海岸带沙质土壤中分离筛选壳聚糖酶产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其发酵条件,为酶法生产壳寡糖提供技术依据。通过透明圈法初步判断产酶能力,液体发酵复筛测定酶活力,筛选到酶活力达36.20 U/mL的菌株amyP216。通过菌体形态、菌落特征、生理生化及16S rDNA序列分析鉴定菌株amyP216为莫哈韦芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。通过单因素和正交试验确定最佳发酵条件为：胶体壳聚糖添加量20 g/L、酵母浸粉添加量12.5 g/L、吐温-80添加量1.0 g/L、初始发酵pH 6.0、发酵温度30 ℃。在最优条件下利用5 L自控发酵罐培养45 h壳聚糖酶活力可达到80.60 U/mL,较优化前（36.20 U/mL）提高了1.2 倍。莫哈韦芽孢杆菌amyP216是一株壳聚糖酶活力较高的生产菌株,具有潜在的研究和应用价值。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。