枯草芽孢杆菌凝乳酶发酵生产条件及其酶学性质的研究

为了提高枯草芽孢杆菌发酵所产凝乳酶的活力,利用响应面实验法对该菌株的培养条件进行了优化,确定其最佳发酵产酶条件为发酵时间26.76 h、发酵温度31.98℃、p H6.82、装液量40%(v/v)、接种量4%(v/v),在该条件下枯草芽孢杆菌发酵生产的凝乳酶活性为456.72 SU/m L,接近理论预测值461.54 SU/m L。利用乙醇沉淀法对最佳发酵条件下生产的凝乳酶进行提取,加入体积分数为70%的乙醇中沉淀的凝乳酶活性最高。进一步对提取的凝乳酶进行酶学性质研究,结果表明:该酶的最适温度为60℃,且有较强的低温热稳定性,在(40~55)℃范围内保持1 h酶活无显著损失,在60℃保持60 min后完全失活,最适p H为6.5,Ca~(2+)能显著提高其凝乳活性,最大值为1.01×10~6 SU/g,Na~+和K~+的存在完全抑制其凝乳。     

酒曲中产凝乳酶微生物菌株的分离筛选及鉴定

针对酒曲中的微生物进行分离纯化,得到11株细菌和2株真菌,并采用酪蛋白平板法和Arima时间法筛选出了1株产凝乳酶的细菌菌株编号为LB-51。通过形态学观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌,将该产凝乳酶菌株命名为解淀粉芽孢杆菌GSBa-1。该菌株在液体LB培养基中发酵72 h产凝乳酶的凝乳活力为(431.53±15.89)SU/mL,蛋白水解活力为(5.05±0.59)U/mL,所产凝乳酶凝乳活力高而蛋白水解活力低,凝乳酶粗酶单位酶活力为1.54×10~5SU/g。解淀粉芽孢杆菌GSBa-1是分离筛选自酒曲中的一株高产凝乳酶细菌,因此其来源安全,可作为工业化候选菌株进一步研究开发。     

一株产凝乳酶细菌的分离与鉴定

利用酪蛋白和麸皮培养基从奶牛场土壤中分离出高凝乳活力,低蛋白水解力的细菌.获得22株产凝乳酶细菌,其中菌株BB-23产凝乳酶活力高而蛋白水解活力低,经形态观察、生理生化和16S rRNA鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subalis),该菌株在麸皮培养基发酵72h后产凝乳酶活力达73.80SU/mL,蛋白水解力为16.01U.     

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。     

影响解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶的因素及发酵条件优化研究

为了提高解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力,通过单因素试验并采用Plackett-Burman试验设计对影响该菌株发酵产酶条件的6个因素进行评价,筛选出具有显著影响作用的3个因素即发酵温度、发酵时间和装液量,然后通过响应面法探讨此3个主要因素的最优发酵参数水平,获得最佳的发酵产酶条件。结果表明,解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶的最佳工艺条件为:发酵温度36℃,发酵时间75h,装液量40%,初始p H为培养基自然p H(6.85),接种量4%,摇床转速160r/min。此条件下解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产酶活力为742.42 Su/m L。解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力经发酵条件优化后得到显著提高,该菌株的发酵产酶及在干酪生产中的应用具有良好的产业化开发前景。     

解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶发酵条件的优化

为了进一步提高解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)发酵产凝乳酶的活力,采用单因素和正交试验设计,对影响解淀粉芽孢杆菌凝乳酶活力的培养温度、摇床转速、培养基初始pH及发酵时间等主要因素进行了优化组合试验,确定最佳发酵条件。结果表明:摇床转速对解淀粉芽孢杆菌凝乳酶活力影响最大,其次是发酵时间,培养基初始pH的影响较小。单因素和正交试验结果确定的最佳发酵条件为:在100mL三角瓶中装30mL发酵培养基,接种量3%,培养温度39℃,培养基最初pH为6.0,发酵时间为14h,摇床转速为120r/min,凝乳酶活力可达923.1Su/mL。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌发酵产凝乳酶的工艺条件

首先通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、金属盐、磷源对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的影响,然后在此基础上采用Box-Behnken设计对葡萄糖、酵母粉和CaCO3三因素的最优组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与凝乳酶活力关系的数学模型。结果表明,解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的最佳工艺条件:马铃薯浸粉0.5%,葡萄糖1.13%,酵母浸粉1.76%,CaCO3为0.32%(均为质量分数),在此最佳培养基条件下,凝乳酶活力可达436.8 SU/mL,与理论预测值438.4 SU/mL基本一致,优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的活力比基础培养基提高了5.21倍。     

豆豉溶栓酶液态发酵工艺研究

对豆豉中筛选到的1株溶栓酶产生菌-枯草芽孢杆菌HGD107,进行摇瓶和15L发酵罐液态发酵工艺研究。在最适发酵条件下,摇瓶发酵产豆豉溶栓酶酶活达到3643U/mL发酵液(尿激酶单位),15L发酵罐发酵产豆豉溶栓酶酶活达到2050U/mL发酵液(尿激酶单位)。     

碳源对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶的影响

研究可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖3种主要碳源对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶活力、细菌浊度及其发酵培养过程中培养基pH值变化的影响.结果表明,枯草芽孢杆菌在摇床发酵试验中,当发酵时间超过54 h酶活力基本达到最高且保持不变.以可溶性淀粉为碳源时最佳,枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶酶活力最高为(114.5±2.3) U/mL,细胞浊度为2.342±0.023;其次是葡萄糖和蔗糖,最高酶活分别为(75.6±2.1),(72.2±1.2) U/mL,细胞浊度分别为2.515±0.031,2.421±0.044.可见枯草芽孢杆菌产生α-淀粉酶受淀粉的诱导,受蔗糖及葡萄糖的阻扼作用.     

利用枯草芽孢杆菌生产中温淀粉酶发酵条件的优化研究

为了进一步研究枯草芽孢杆菌发酵产中温淀粉酶的工艺条件,在前期经过菌种筛选及诱变育种得到一株高产中温淀粉酶的枯草芽孢杆菌,并通过摇瓶发酵实验初步确定了在影响该菌株发酵产酶的主要营养因素及环境条件的基础上,以枯草芽孢杆菌为发酵菌,通过三因素三水平正交实验法对枯草芽孢杆菌的5L发酵罐发酵产酶条件进行优化。实验结果表明:枯草芽孢杆菌产中温淀粉酶的最优发酵条件为:接种量10%、初始发酵pH值为6、玉米粉与豆饼粉之比为3.5∶1、培养温度37℃,接种种龄20h、转速为450r/min、通风量为1vvm和发酵时间65h。经过三批发酵实验验证,最优条件下中温淀粉酶最高酶活达到6907U/mL。     

一株产凝乳酶解淀粉芽孢杆菌的筛选、鉴定及酶学性质

采用酪蛋白培养基,从甘南牦牛放牧区分离筛选产凝乳酶细菌。通过形态学、生理生化特征和16SrDNA序列同源分析对菌株进行鉴定,并对该菌株所产凝乳酶的特性进行了研究。从牧区采集的56个样品中共筛选得到6株产凝乳酶细菌,复筛得到一株凝乳活力高、蛋白水解力低的菌株GN4.1,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),在麸皮培养基中发酵48h,凝乳活力可达1011.56SU/mL,蛋白水解力为14.61U/mL。凝乳酶的最适作用温度为60℃,65℃加热10min后凝乳活力丧失;最适作用pH为5.5,在pH3.5～8.5内稳定性较好。预期该菌株所产凝乳酶有用于乳品加工业的潜力。     

A two-stage oxygen supply control strategy for enhancing milk-clotting enzyme production by Bacillus amyloliquefaciens

To enhance the yield and productivity of milk-clotting enzyme (MCE) by Bacillus amyloliquefaciens, a two-stage oxygen supply control strategy was proposed and successfully applied in the MCE fermentation. During the first 16?h, K_La was controlled at 72.2?h^?1 to obtain high cell growth rate (v) and MCE activity (MCA) productivity (r _MCA). Subsequently, K_La was controlled at 33.9?h^?1 to maintain high specific MCA productivity (q _MCA). Using this strategy, MCA peaked at 36?h with the MCA of 6,590.41?SU?ml^?1, which was 18?h earlier than other investigated processes. The concept and results described represent the basis of an industrial scale-up process to achieve high MCE yield, MCA productivity and MCA/proteolytic activity.     

重组毕赤酵母产凝乳酶发酵参数优化的研究

以重组毕赤酵母GS115PJ5(含微小毛霉凝乳酶基因)为研究对象,通过单因素实验确定其最佳生长条件:培养温度30℃、培养基pH值5.2、摇床转速280r/min、培养基装瓶量5%(12.5mL/250mL)。在单因素实验的基础上通过Plackett-Burman实验筛选出培养基装瓶量、甲醇添加量、培养基pH值等3个影响重组毕赤酵母产凝乳酶的主要因素,并通过响应面实验确定三者有利于产酶的最佳值分别为13.06%、1.52%、6.15,在此条件下,凝乳酶活力达到最大值即491.7SU/mL,验证实验证明模型预测值准确、可靠。     

响应面法优化红曲米中凝乳酶高产菌株的发酵条件

对从红曲米中分离得到的产凝乳酶能力强的菌株M5传代菌株的液态发酵培养基及产酶条件进行优化。首先进行单因素实验得到适宜的氮源为(NH4)2SO4、酪蛋白,无机盐为FeSO4、KH2PO4,适宜的接种量为1%,培养温度为30℃,培养时间为5d,发酵培养基初始pH为6.0。在此基础上通过Plackett-Burman实验筛选出对酶活影响显著的三个因素:(NH4)2SO4含量、培养时间和培养温度。再用Box-Behnken响应曲面实验对三个显著因素进行优化。结果表明,产酶的最佳培养基组分:(NH4)2SO40.53%、FeSO40.05‰、KH2PO40.05%、干酪素0.5%、葡萄糖2%、接种量1%。最佳发酵条件为:培养温度31.3℃、摇床转速为180r/min、培养时间113h、pH6.0。基于响应曲面优化的产凝乳酶培养基组成与发酵条件效果显著,供试菌株M5传代菌株所产凝乳酶活性由45.34SU/mL提高到190.68SU/mL。     

微小毛霉发酵制取凝乳酶的培养基优化研究

利用响应面分析法优化微小毛霉的发酵培养基,提高微小毛霉凝乳酶的凝乳活力。在单因素实验的基础上,用Design-Expert软件对实验数据进行多元回归分析,建立了3种因素与凝乳酶活力之间的函数关系,得出在基础发酵培养基中加入的氯化钙、乳清粉和葡萄糖的最佳浓度分别为0.58%、0.64%和1.13%,此时,微小毛霉凝乳酶的凝乳活力的理论值为1150.81SU/mL,验证平均值为1109.7SU/mL,与预测值基本一致。     

链霉菌G-HD-4 产黑色素发酵条件的优化

为提高链霉菌G-HD-4 的黑色素产生量,以L- 酪氨酸为底物,对该菌种产黑色素的工艺条件进行研究,通过单因素试验和均匀设计试验,得到最佳产黑色素的发酵条件为：马铃薯15g/100mL、乳糖2.5g/100mL、干酪素2.07g/100mL、MgSO4 0.11g/100mL、KH2PO4 0.25g/100mL、L- 酪氨酸 0.25g/100mL、以接种量为6%(体积分数),培养基起始pH 值为6.0,装液量为25mL,28℃,150r/min 振荡培养5d,黑色素产量可达(13.4 ± 0.05)g/L,比在基础培养基中的黑色素产量(5.78g/L)提高约2.3 倍。     

青海牧区产凝乳酶细菌多样性分析

为发掘性能优良的产凝乳酶细菌菌株,开发新型细菌凝乳酶。本文采用酪蛋白培养基从采自青海牧区土壤样品分离筛选产凝乳酶细菌,利用菌株16S rDNA基因序列对菌株进行鉴定并分析其多样性。结果表明,36个样品中分离得到21株产凝乳酶细菌,沉淀圈与菌落直径比值为1.41~5.5;分离菌株在不同培养基上凝乳酶和蛋白水解活性有明显差异,麸皮汁培养基中凝乳酶活性为11.3~1215.6 SU/mL,蛋白水解活力为14.6~59.5U/mL;21株菌中有14株菌属芽孢杆菌属(Bacillus),是产凝乳酶细菌的优势属;多样性指数分析表明,该地区产凝乳酶细菌具有丰富多样性。     

1株高产凝乳酶菌株的鉴定及N~+注入诱变选育

为获得高产凝乳酶的菌株,以市售干酪为原料,从中分离得到1株具有高凝乳活力的菌株XC-1。通过生理生化实验、16S rDNA同源性序列分析,鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。采用N+注入法对筛选出的菌株进行诱变,确定最佳诱变条件为能量20 keV、剂量2.08×1015ions/cm2,获得1株特性优良的诱变菌株XCYB-6,其凝乳活力达到2 181.82 SU/mL,比出发菌株提高65.63%,蛋白水解活力为2.53 U/mL,凝乳活力与蛋白水解活力的比值高达862.38。传代(6代)实验表明,诱变菌株具有良好的遗传稳定性。