热稳定性高β-甘露聚糖酶产生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

为开发耐高温、热稳定性高的β-甘露聚糖酶,以魔芋胶为唯一碳源,采用透明圈法,从土壤中筛选产β-甘露聚糖酶的菌株;通过16S rDNA序列及分子发育树分析对菌株进行鉴定;采用DNS法测定β-甘露聚糖酶活性并对酶学性质进行研究。结果表明,该菌能够水解魔芋胶,水解圈D/d比值平均为1.67;鉴定该菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)KD-1;该菌所产β-甘露聚糖酶最适pH6.0,最适反应温度60℃;在pH5.0~9.0和60~80℃,酶的稳定性良好,60、70和80℃酶的半衰期(T1/2)分别为5.5、4.3和4.2 h;10 mmol/L的Cu2+和Mg2+明显促进β-甘露聚糖酶活性,而Mn2+明显抑制酶活性。本研究筛选到一株地衣芽孢杆菌KD-1,其所产β-甘露聚糖酶,高温下(如80℃)热稳定性高于目前报道的β-甘露聚糖酶。     

枯草芽孢杆菌05表达β-甘露聚糖酶酶学性质的初步研究

从池塘淤泥中分离筛选出1株高产β-甘露聚糖酶的菌株(B. subtilis05),并对其酶学性质进行了初步研究。结果表明:酶最适温度为50℃;在4-45℃活性较稳定;β-甘露聚糖酶最适反应的酸碱度为pH8.0;Na+,K+显著地促进酶活性,NH4-抑制酶活性,Mg2+、Cu2+、Fe2+显著抑制酶活,Fe3+抑制最显著;培养10.5h后,发酵培养基的黏度为2.78Pa.s,12h后的黏度为1.55Pa.s。     

β-甘露聚糖酶产生菌的筛选和酶学性质研究

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DK3菌株的摇瓶培养液的酶活力达3.85U/mL。该酶水解葡甘露聚糖的最适温度为37℃,最适pH为6.0,pH稳定范围为5.0～9.0,在低于40℃的温度下基本稳定。Fe2+、Cu2+、EDTA和NH4+对该酶有抑制作用,Na+则有激活作用。     

产气肠杆菌B19中β-甘露聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质研究

将产气肠杆菌B19中的β-甘露聚糖酶基因(ManE)进行克隆,获得全长ManE基因序列,将ManE基因与pET28a(+)表达载体连接,转入大肠杆菌BL21(DE3)中,构建重组菌株BL21(DE3)-pET-28a(+)-ManE,并成功表达了重组β-甘露聚糖酶。结果表明:克隆得到ManE基因序列全长为2196 bp,编码731个氨基酸。通过Ni柱亲和层析法分离纯化得到纯度较高的重组β-甘露聚糖酶,其分子量大小约为82.5 ku。重组β-甘露聚糖酶的酶学性质研究结果显示:最适反应温度和最适pH分别为55℃和6.5,在温度50~55℃,pH4.0~7.0的范围内都能保持较好的稳定性。1 mmol/L浓度的Co2+、Mn2+、Zn2+、Ba2+和Ca2+对重组β-甘露聚糖酶的酶活有不同程度的激活作用。而K+、Mg2+和Cu2+对该重组酶有不同程度的阻碍作用,其中Cu2+对该重组酶催化活性的抑制作用最强,酶活降低到最大酶活力的65.3%。本研究实现了β-甘露聚糖酶的异源表达,这些结果为该酶的进一步工业化应用提供了重要的理论依据。     

高产β-甘露聚糖酶黑曲霉菌株的分离与鉴定

该研究以采集的河南南阳魔芋种植土壤样品为试验材料,通过富集培养、测定产β-甘露聚糖酶酶活力,分离筛选高产β-甘露聚糖酶的菌株,并通过形态观察、内转录间隔区（ITS）基因和β-微管蛋白基因BenA序列分析对其进行菌种鉴定。结果表明,筛选得到一株高产β-甘露聚糖酶真菌菌株HKS016,其β-甘露聚糖酶酶活力为2.67 U/mL,该菌株被鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）,保藏于中国普通微生物学菌种保藏中心（CGMCC）,保藏编号为CGMCC No.22413。     

产β-甘露糖苷酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

本研究通过初筛(魔芋粉为唯一碳源并结合刚果红染色法)和复筛(利于对硝基苯基-β-D-吡喃甘露糖苷法测定β-甘露糖苷酶活力),从采集的森林土壤中筛选产β-甘露糖苷酶的菌株,获得1株酶高产菌株B19。通过显微形态、革兰氏染色、生理生化特征、16S r DNA序列及系统发育进化树分析等方法,将其鉴定为肠杆菌属(Enterobacter sp.)。菌株B19所产的β-甘露糖苷酶为胞内酶,在37℃、200 r/min条件下培养48 h后,测得的酶活力为1.26 U/m L。初步酶学性质研究表明:该酶的最适反应p H和最适反应温度分别为7.5和50℃,且在p H6.0~8.0和温度45~50℃稳定性较高,浓度为10 mmol/L的Mn2+和Mg2+对该β-甘露糖苷酶具有激活作用,但K+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Co2+及Zn2+抑制酶活力。该菌株可作为产β-甘露糖苷酶的潜在菌株。     

产木聚糖酶菌株的筛选、鉴定及其酶学性质研究

以木聚糖为唯一碳源,采用平板筛选和摇瓶发酵相结合的方法,从腐朽木头中分离、筛选到一株高产木聚糖酶菌株XE-13-1,根据菌株的形态特征,并结合18S rDNA序列分析,初步鉴定菌株XE-13-1为桔绿木霉（Trichoderma citrinoviride）。经测定,菌株XE-13-1所产木聚糖酶的最适反应温度为50 ℃,最适反应pH值7,具有较好的pH稳定性。在30 ℃、pH 5～10的条件下保温2 h,该酶仍具有78%以上的酶活力。Mg2+、Fe2+、K+、Zn2+对该酶具有明显的促进作用,Cu2+对该酶具有明显的抑制作用。酶学性质研究结果表明,该酶在工业应用上具有较好的前景。     

降解β-胡萝卜素产香菌株的分离鉴定及降解酶酶学性质

采取平板划线法从红茶中筛选分离高效降解β-胡萝卜素菌株,通过形态学特征、生理生化和16S r DNA等方法对其进行鉴定,对该菌株所产β-胡萝卜素降解酶分离纯化,并研究其酶学性质。结果表明:筛选得到一株高效降解β-胡萝卜素菌株HC-3,该菌株对β-胡萝卜素的降解率达86.82%,主要降解产物为5,6-环氧-β-紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯和反式-β-紫罗兰酮等香味物质。根据形态特征、生理生化性质和16S r DNA系统进化树分析,初步鉴定该菌株为肠杆菌(HC-3)。通过硫酸铵分级沉淀和阴离子交换柱等步骤分离纯化得到该菌株所产β-胡萝卜素降解酶,SDS-PAGE分析表明该酶分子质量约53 ku。该酶最适反应温度45℃,最适p H值8.0;金属离子Ca2+和Cu2+对该酶有激活作用,Fe2+和Mn2+对该酶有抑制作用;β-胡萝卜素为该酶的最适作用底物。     

产β-葡萄糖苷酶酵母菌的分离鉴定及酶学特性

在葡萄酒自然发酵的初期,非酿酒酵母菌占主导地位,其产生的β-葡萄糖苷酶独特的水解活性,能够赋予葡萄酒特殊的香气。在新疆赤霞珠葡萄酒发酵过程中,通过对非酿酒酵母菌的采集与筛选,得到1株产β-葡萄糖苷酶能力较强的菌株;紫外-微波复合诱变后,酶活力增加1.81倍;经26S r RNA基因序列分析,鉴定为克鲁维毕赤酵母,并命名为XYN086(P.kluyveri XYN086);酶学性质研究表明:该菌株所产β-葡萄糖苷酶最适pH为6.0,在pH 6.0~8.0时酶活力保持60%以上;酶的最适作用温度为60℃,在60℃酶活力保持较好;金属离子依赖性实验表明,Fe2+和Cu2+对该菌株所产β-葡萄糖苷酶的酶活力均有激活作用,Mg2+、Ca2+、K+和Na+均有抑制作用,说明此菌株所产的β-葡萄糖苷酶对金属离子具有依赖性。据以上数据确认,该菌株为产β-葡萄糖苷酶克鲁维毕赤酵母。     

海洋高产低温葡萄糖氧化酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

从黄海和渤海海泥样品中筛选高产低温葡萄糖氧化酶（GOD）菌株并进行鉴定,对其所产GOD的蛋白分子质量和酶学性质进行初步研究。获得一株高产葡萄糖氧化酶菌株（编号G01）,根据菌株形态特征及ITS序列分析,初步鉴定该菌株为壳青霉（Penicillium crustosum）。结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和酶谱分析,得出菌株G01所产葡萄糖氧化酶分子质量约为95 ku,初步判断为五聚体,为一种新酶。酶学性质研究表明：该酶最适反应温度为25 ℃,在0 ℃时仍保留有50%以上的酶活,热稳定性差,为典型低温酶;最适反应pH值为4.5,对pH敏感;Mn2+能促进酶活,K+、Na+对酶活基本无影响;而Mg2+、Ca2+、NH4+、Cu2+、特别是Fe3+对酶活有明显抑制作用。酶学性质表明该酶作为一种新酶,在低温和水产饲料领域有良好应用前景。     

产甘露聚糖酶海洋微生物的筛选及酶学性质研究

目的:筛选产甘露聚糖酶的海洋微生物。方法:采用2216E、海水-高氏一号和海水-PDA培养基对采集的微生物进行分离纯化,采用平板透明圈法对菌株进行初筛,并对初筛中HC值较大的菌株通过发酵测酶活复筛;采用16S r DNA序列分析,并结合细胞和菌落形态观察及部分生理生化试验,对菌株进行鉴定;利用硫酸铵盐析法制备粗酶液,研究甘露聚糖酶作用的酶学特性。结果:从台湾海峡采集的海水和海泥样品中,分离得到细菌467株,霉菌145株,放线菌10株,初筛得到64株有透明圈的菌株,复筛得到菌株B555,其酶活力最高为28.18 U/m L,经鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.)。菌株B555所产甘露聚糖酶的最适反应p H为7.0,且在p H 5.0~10.0时较稳定;最适反应温度为50~55℃,在55℃时半衰期约为150 min;1 mmol/L的金属离子Ni+、Co2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Na+、K+、Fe3+、Ba2对酶活力均有抑制作用。在55℃,p H 7.0条件下,该酶对槐豆胶和魔芋粉有很好的底物特异性,Km值分别为4.7和3.33 mg/m L,Vmax值分别为588.23和476.19μmol/(m L·min)。可应用于魔芋甘露低聚糖的酶法制备。     

产碱性果胶酶菌株的筛选和鉴定及其酶学性质

目的:从土壤样品中筛选能够产碱性果胶酶的菌株,并对菌株进行鉴定和果胶酶的酶学性质测定。方法:土壤样品经处理后,涂布于含果胶的平板上,37℃培养48 h后滴加CTAB溶液,挑取产生较大透明圈的菌株,结合菌株的形态特征、生理生化特征和16S r DNA分析鉴定该菌株,并对该菌株所产果胶酶的酶学性质进行研究。结果:筛选到104株产碱性果胶酶的菌株,其中ZGL14酶活力最高,该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌。ZGL14所产果胶酶的最适反应温度为50℃,最适反应p H 8.6,在40℃、p H 8~9的条件下保温100 min,仍有80%以上的酶活力,具有较好的耐热性和耐碱性。1 mmol/L Mg2+对该酶的活性有明显的促进作用,Cu2+、Mn2+、Co2+对该酶的活性有较强的抑制作用。结论:筛选到一株具有较好耐碱性和耐热性的产碱性果胶酶的菌株——枯草芽孢杆菌ZGL14。     

一种来源于青霉的β-半乳糖苷酶酶学性质研究

从土壤里筛选到20株产β-半乳糖苷酶的菌株,其中β-半乳糖苷酶活力最高的是菌株L7,通过形态学观察和18SrDNA序列分析,得出该菌株为斜卧青霉;并研究了其β-半乳糖苷酶的酶学性质。结果表明:β-半乳糖苷酶最适作用温度为60℃,最适pH为6.0,在60℃以下和pH3.0 7.0有较高的稳定性;Mg2+、Mn2+对β-半乳糖苷酶活性有显著的激活作用,Cu2+、Fe2+、和Zn+对酶活有较强的抑制作用;以ONPG为底物采用双倒数做图法测得Km为6.25mmol/L;经过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,该酶蛋白的分子量约为110kDa。     

几丁质脱乙酰酶菌株的筛选鉴定及酶学性质

利用平板变色圈法从土壤中筛选出一株产几丁质脱乙酰酶活力较高的菌株,命名为F2-7-3。为分离筛选出几丁质脱乙酰酶高产菌株、生物制备几丁质脱乙酰酶提供来源,并为进一步提高该菌株产酶能力及酶的活性提供研究基础,通过形态学观察、生理生化实验、16SrDNA测序分析等方法对该菌株进行了鉴定,并对其发酵产生的脱乙酰酶的酶学性质进行了研究。经鉴定该菌株为红球菌属。酶学性质研究表明,该酶反应的最适温度为50℃,最适pH为7.0,Mn2+、Ca2+及K+在低浓度下对酶促反应有激活作用。分析结果表明该菌产酶能力较强,具有良好的开发价值。     

中性植酸酶产生菌的筛选、鉴定及酶学性质

从土壤中分离到一株高产中性植酸酶的菌株,酶活力达12.52U/mL。对其进行形态、生理、生化、分子生物学鉴定,初步鉴定为放射型根瘤杆菌(Agrobacterium radiobacter)。酶学性质研究结果表明：该酶的最适反应温度为45℃;最适反应pH 值为7.0;65℃处理60min 酶活力保持80% 左右,有一定耐热性;在pH5.5～8.0 之间,稳定性较好;Ba2+ 对酶活力有一定的激活作用,Fe2+、Mg2+、Zn2+ 和Cu2+ 对酶活力均有一定程度的抑制作用,其中Fe2+ 的抑制作用最强。     

从长白山阔叶林中筛选β-葡萄糖苷酶产生菌及其酶学性质研究

利用马丁氏培养基富集、PDA培养基纯化和七叶灵培养基显色,从长白山阔叶林中初步筛选出6株产β-葡萄糖苷酶的真菌。对真菌发酵生成的β-葡萄糖苷酶进行提取和纯化,测得10号菌株的β-葡萄糖苷酶活力最高为18.34 U/mL,形态学和分子学结合方法鉴定该菌株为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。该菌株所产β-葡萄糖苷酶最适反应温度约为55℃,在温度30、40℃和50℃时较为稳定。最适反应pH值约为5,在pH值为5~6之间相对较稳定。Cu~(2+)对酶活力有较强的抑制作用,而Ag~+有较强的激活作用。     

一株阿里地区产纤维素酶菌株的筛选与鉴定

从西藏阿里地区冈仁波齐山脉附近筛选得到了一株产纤维素酶的细菌G1,经形态观察与16S rDNA的序列分析鉴定其为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。该菌株在30 ℃、pH 7的初始条件下培养76 h后产酶量达到最高,酶活力为0.3 U/mL。酶学性质研究表明,B. licheniformis G1所产纤维素酶的分子质量约为65 ku,其最适反应温度为55 ℃,在30～60 ℃范围内保持50%以上的活力;其最适反应pH为6.0,在pH 5.0～6.0范围内保持95%左右的酶活力;此外,Mn2+对其纤维素酶活力有明显的促进作用,而Cu2+、Mg2+、乙二胺四乙酸（EDTA）对该酶活有较强的抑制作用。     

耐高温β-甘露聚糖酶基因的高效表达与水解魔芋精粉条件的优化

β-1,4-D-甘露聚糖酶(EC3.2.1.78)能够随机催化水解甘露聚糖和葡甘露聚糖等中的β-1,4-甘露聚糖苷键。魔芋(Amorphophallus konjac)精粉是葡甘露聚糖类物质,以之为原粉在甘露聚糖酶的作用下可制作益生元类低聚甘露糖。采用串联多拷贝表达盒的方式提高耐高温甘露聚糖酶的表达量,获得具有高产特性的菌株;探究甘露聚糖酶的酶学性质以及水解魔芋精粉制作低聚甘露糖的最适条件,为甘露聚糖酶的产业化及低聚甘露糖的酶法制备奠定基础。结果表明:该酶的最适温度为70℃,最适p H5.0;所获得的多拷贝菌株在14 L发酵罐下酶活可达10810 U/m L;在最适反应条件下,该酶可高效地将魔芋精粉水解为低聚甘露糖。     

一株产高活性多酚氧化酶菌株筛选鉴定及其酶学性质

采用变色圈法从土壤样品中分离筛选产多酚氧化酶的菌株,对其进行形态学观察、分子生物学鉴定,并对其所产多酚氧化酶的酶学性质进行研究。结果表明,筛选得到1株产多酚氧化酶活性较高的菌株,命名为ZL-2,其被鉴定为竹黄菌属（Shiraia sp.）。菌株ZL-2发酵8 d产多酚氧化酶酶活最高,达到521 U/mL。菌株ZL-2产多酚氧化酶最适底物为邻苯二酚,其最适pH值为6、最适温度为30 ℃;酶活在温度20～40 ℃及pH 3～6范围内稳定。金属离子Cu2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+、Zn2+对多酚氧化酶都有激活作用,其中Cu2+激活作用最强;Ca2+、Al3+对酶活有一定抑制作用;L-抗坏血酸和亚硫酸氢钠对该酶抑制作用较强。     

碱性β-甘露聚糖酶产生菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

为获得具有潜在工业应用价值的碱性β-甘露聚糖酶产生菌株,从自然土样中分离得到1株产酶性状较好的碱性细菌,经形态学和分子生物学分析鉴定为科氏芽孢杆菌(Bacillus cohnii)。粗酶性质研究显示,该菌株所产β-甘露聚糖酶最适作用温度和pH分别在55℃和9. 5。通过单因素和正交设计试验优化后,该菌株摇瓶发酵至36 h时,产酶水平为345 U/L,是优化前产酶水平的4. 3倍。研究结果为碱性β-甘露聚糖酶的放大发酵奠定了基础,为碱性β-甘露聚糖酶编码基因的克隆及异源表达等相关研究提供了良好的菌种资源。