蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)筛选鉴定及在雪茄烟叶发酵中的应用研究

采用酪蛋白水解实验和蛋白酶活力测定对烟草表面微生物进行分离筛选,对所筛选菌株进行形态学观察、理化试验及16SrRNA基因测序的鉴定。将筛选所得菌株x-2添加到雪茄烟叶表面进行人工发酵,对发酵后烟叶进行常规氮化合物测定和感官质量评吸,结果表明:筛选所得菌株x-2在45℃时其产酸、中、碱性蛋白酶最高酶活力分别为91.63 U/mL、163.34 U/mL、43.82 U/mL,经过鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。在雪茄烟叶堆积发酵过程中添加x-2可明显降低烟叶含氮化合物含量,发酵结束时烟叶总氮降低21.64%、蛋白质降低13.53%、总植物碱降低36.38%,挥发碱降低24.05%;感官评吸结果显示烟叶劲头、刺激性改善最为明显,同时杂气减轻、香气增加。     

烟草中淀粉降解菌的筛选、鉴定及发酵工艺优化

从河南初烤烟叶表面分离筛选得到一株淀粉降解菌HX-6,并对菌株产酶培养基和烟叶发酵工艺进行优化。结果表明:淀粉降解菌HX-6为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),其最佳产酶培养基配方为:可溶性淀粉与红薯淀粉(m可溶性淀粉∶m红薯淀粉=1∶1)17.0 g/L,蛋白胨与酵母粉(m蛋白胨∶m酵母粉=1∶1)21.89 g/L,KNO 32.58 g/L,菌株经最佳产酶培养基培养后,其菌株酶活力提高了71.51%;烟叶发酵最优工艺为:HX-6菌株粗酶液添加量4%、发酵温度35℃、发酵时间27 h,发酵后淀粉降解率达31.75%,总糖和还原糖含量分别增加了18.8%,20.2%,感官品质显著提升(P<0.05),香气质变好,香气量增加。     

一株木质素降解白腐菌的筛选、鉴定及其产漆酶培养基的优化

为筛选产木质素降解酶的菌株,采用苯胺蓝-PDA平板法和愈创木酚-PDA平板法从铁皮石斛生长的树皮中筛选到菌株SHIHU-X2,经ITS测序分析将SHIHU-X2鉴定为白腐真菌白黄小脆柄菇(Psathyrella candolleana)。应用响应面法优化产漆酶培养基,结果表明SHIHU-X2菌株产漆酶的最优培养基是:去皮马铃薯200 g/L,葡萄糖20 g/L,蛋白胨1.24 g/L,KH2PO4 1 g/L,酒石酸铵0.02 g/L,CuSO4 0.01 g/L,MgSO4 0.56 g/L,MnSO4 0.057 g/L。漆酶活力从初始产酶培养基1.11 U/mL提高到响应面优化后的2.32 U/mL,漆酶活力提高了109 %。     

β-甘露聚糖酶高产菌株发酵条件优化

从土壤中分离出1株产β-甘露聚糖酶的优良菌株Bacillus sp.QYW-1,具有发酵周期短且产酶活力高等特性,初始酶活力21.85 U/mL。在单因素实验对培养基及培养条件优化的基础上利用Plackett-Burman实验设计对影响产酶的重要因素进行筛选。实验发现,影响该菌株产酶的重要因素是魔芋粉、蛋白胨及硫酸镁。最陡爬坡实验和Box-Behnken实验得到响应面(RSM)优化的最佳培养基为:魔芋粉26 g/L,蛋白胨10 g/L,MgSO43.8 g/L,NaCl 10 g/L,KCl 6 g/L,NaNO36 g/L,K2HPO43 g/L,初始pH6.5。在此条件下菌株发酵产β-甘露聚糖酶酶活力为233.86 U/mL,与模型预测值相符,与单因素优化后的酶活力115.62 U/mL相比,提高了102%。     

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。     

不同发酵条件对Fusarium. solani ZH0101产木聚糖酶的影响

以本实验室筛选到的一株产木聚糖酶但不产纤维素酶的真菌Fusarium solani ZH0101为供试菌株,利用麦秸为诱导物,对产木聚糖酶的液体发酵培养基进行优化。对发酵时间、麦秸添加量、培养基起始pH值、磷酸盐、金属离子、无机氮源和有机氮源对产酶的影响进行研究,优化最佳的培养条件。优化后的液体发酵培养基条件为：麦秸20g/L、KH2PO4 4g/L、CH3COONH4 1g/L、酵母膏2g/L和起始pH值为6.0,发酵时间为14d。优化条件下所产无纤维素酶活力的木聚糖酶酶活力为26.85U/mL,能比未优化前的20.82U/mL提高近30%。     

产胶原酶的琥珀葡萄球菌分离鉴定及其培养优化研究

针对胶原蛋白难消化利用的现状,自烟台近海分离筛选产胶原蛋白降解酶的微生物,获得高产菌株SM12,并经形态观察、生理生化试验和16S rDNA鉴定,确定菌株SM12为琥珀葡萄球菌（Staphylococcus succinus）。通过单因素试验确定最佳培养基成分及发酵条件为20 g/L葡萄糖,15 g/L牛肉膏,20 g/L NaCl,10 g/L明胶,初始pH 7.5,培养温度37 ℃,接种量7.5%（V/V）,装液量100 mL/500 mL。在此最佳条件下,筛选的菌株SM12在发酵24 h后获得最大胶原酶活力185.32 U/mL,具备在水产加工下脚料高值化加工领域的应用潜力。     

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。     

产几丁质降解酶菌株的筛选及其产酶条件

采用平板透明圈法从土壤中分离筛选到一株产几丁质降解酶菌株L12酶活力为0．63U／mL。通过产酶条件优化，初步确定了该菌株较适产酶培养基和摇瓶发酵条件。条件优化后酶活力提高约1．6倍，达到1．06U／mL。     

海洋细菌NBRC10260产琼胶酶发酵条件优化

通过正交试验法对产琼胶酶海洋菌株NBRC102603发酵条件进行优化,优化培养基为:蛋白胨4.0g/L、酵母粉1.25g/L、琼胶粉5.0g/L;在装液量150mL(500mL三角瓶)、28℃、150r/min、接种量为1%条件下发酵48h酶活力达到最高,为56.89U/mL,比未优化前提高了2.01倍.     

产纤维素酶霉菌筛选及发酵条件优化

从江苏淮安清江浦区柳树湾树林获取土样为菌种来源,以羧甲基纤维素钠（carboxymethyl cellulose sodium,CMC-Na）为唯一碳源,通过富集培养、初筛、复筛获得3株产纤维素酶能力较强的菌株（Strain-1、Strain-2、Strain-3,S-1、S-2、S-3）,其中S-2产纤维素酶能力最强,其滤纸酶（filter paper enzyme,FPA）酶活力可达0.21 U/mL。对 S-2菌株进行紫外（ultraviolet,UV）诱变,筛选获得菌株SUV2-1。通过单因素试验和响应面试验设计,对该菌株进行发酵培养基优化,得到该菌株产纤维素酶培养基配方：秸秆粉11.63 g/L,蛋白胨2.33 g/L、吐温-80 2.71 mL/L。利用上述培养基在摇瓶发酵条件下得到的FPA酶活力为0.45 U/mL,与优化前菌株的FPA酶活力相比,提高了51.15%;与诱变前的出发菌株相比,酶活力提高了113.00%。     

产褐藻胶裂解酶菌种的筛选、鉴定及发酵条件优化

以褐藻酸钠为唯一碳源,经多次富集和驯化,从养殖场腐烂海带中筛选到一株高产褐藻胶裂解酶的菌株Alg07。依据菌体形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,归属于芽孢杆菌属（Bacillus）,命名为Bacillusweihaiensis Alg07。通过单因素试验和正交试验,确定菌株Alg07的最佳发酵产酶培养基成分：褐藻酸钠9 g/L、蛋白胨1 g/L、酵母粉3 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KCl 5 g/L、CaCl2 4 g/L;最佳发酵产酶条件为：250 mL三角瓶装液量40 mL、培养温度30 ℃、初始发酵pH 6.5、接种量0.5%、摇床转速180 r/min、培养时间24 h。在优化后的培养条件下,褐藻胶裂解酶活力由35 U/mL提高到563 U/mL。     

产壳聚糖酶菌株选育及产酶条件研究

以淡紫拟青霉BJ2为出发菌株,分别通过亚硝基胍(NTG)和UV(紫外)诱变,采用透明圈法筛选,获得了产壳聚糖酶较高的突变菌株淡紫拟青霉BJ2-3,其所产酶活力达到7.48 U/mL,远高于BJ2的酶活力(1.58 U/mL)。摇瓶实验确定了该菌发酵生产壳聚糖酶的最佳发酵条件:碳源为8 g/L的壳聚糖,氮源为3 g/L的酵母粉,接种量为8%,发酵温度为28℃,500 mL三角瓶装液量125 mL,摇瓶转速180 r/min。在上述培养条件下,84 h时摇瓶中发酵液的最高酶活力达15.20U/mL。     

木聚糖酶产生菌Gh-5培养基配方及发酵条件的优化

研究培养基组分与发酵工艺条件对试验菌株Gh-5产木聚糖酶的发酵影响,并对木聚糖酶的酶学性质进行初步研究。结果表明,该菌最适发酵产酶培养基组分为甘露糖15 g/L,氯化铵10 g/L,ZnSO4 0.3 g/L,KH2PO4 0.5 g/L;最适发酵条件为温度37 ℃;pH值为8.0;接种量14 %;发酵培养生长周期36 h。木聚糖酶产生菌株Gh-5发酵优化后的酶活力为114.64 U/mL,较优化前38.02 U/mL提高了201.53%。木聚糖酶酶学性质研究结果表明,木聚糖酶酶活最适pH值为8.0;最适温度为65 ℃;Zn2+对木聚糖酶酶活有较好促进作用。     

海洋细菌Sphingomonas sp. Q2产琼胶酶发酵条件优化、酶学性质及降解产物研究

本研究旨在对从江蓠中筛选获得的Sphingomonas sp. Q2菌株产琼胶酶能力条件进行优化并对其酶学性质及降解产物进行研究。通过响应面法对发酵条件进行优化,采用硫酸铵沉淀、离子交换层析和凝胶层析等方法对发酵所得酶液进行纯化并对纯化后的酶液进行酶学性质研究。发酵优化结果表明该菌株产琼胶酶的最佳培养基组成为：琼脂4.42 g/L、磷酸氢二钾1.30 g/L、氯化钠10.51 g/L。优化后的酶活力为1085.71 U/mL,较优化前提高了1.58倍。纯化后的琼胶酶比活为112048.82 U/mg,纯化倍数为7倍,回收率为48.04%。酶学性质结果表明该酶最适反应温度为40℃,最适pH为6.5,且在最适温度下保存8 h,酶活仍保持在90%以上。MS和¹³C-NMR结果表明,该琼胶酶的降解产物主要为新琼四糖。该琼胶酶具有良好的热稳定性及较高的酶活力,为琼胶寡糖的开发制备提供了基础。     

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。     

高产脂肪酶菌株的分离筛选与培养基优化

实验进行了高产脂肪酶菌株的分离筛选与发酵条件优化的研究。通过对35份富含油脂等样品的富集培养、分离筛选,获得320株产脂肪酶的细菌、酵母菌和霉菌,其中细菌X-13产酶活力最高,约为3.5U/mL;X-13发酵产脂肪酶的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉、牛肉膏,Mg2+、Ca2+、Co2+对X-13菌株产酶有促进作用,Fe2+、Mn2+、Cu2+抑制菌株产酶;正交试验设计优化的培养基成分为：可溶性淀粉6g/L、牛肉膏4g/L、酵母粉0.5g/L、MgSO4 0.2g/L、聚乙二醇（PEG400）0.6mL/L、K2HPO4 1g/L、橄榄油乳化液20mL/L、pH值为7.0。在此优化培养条件下,细菌X-13培养72h的产脂肪酶活力达到9.28U/mL,较优化前提高2.65倍。     

产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

采用以羽毛为唯一碳氮源的无机盐培养基,通过考察HC值(水解圈直径与菌落直径的比值)、羽毛的降解程度,筛选得到10株产角蛋白酶的菌株,经测定10株菌株摇瓶发酵液的蛋白酶活力,确定了一株产酶能力较强的菌株CJPE209,并对菌株进行鉴定,菌株CJPE209被鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.),其发酵液酶活为267 U/mL。通过单因素实验,确定了菌株CJPE209产角蛋白酶的最适发酵条件:发酵周期48 h,培养基装液量25 mL/250 mL,发酵温度37℃,初始pH7,摇床转速220 r/min,发酵液酶活为337.6 U/mL,是优化前的1.26倍。     

黑曲霉B0201液体发酵产单宁酶最佳工艺条件研究

目的:研究黑曲霉B0201液体发酵产单宁酶的条件。方法:用紫外分光光度法测定酶活,采用单因素法对黑曲霉B0201产单宁酶的工艺条件进行优化。结果:液体发酵主要产胞内酶,4%单宁酸、2.5%葡萄糖、1.25%(NH4)2SO4是产酶的最佳培养基;温度30℃,初始pH值为5.0,接种量孢子悬液1×108个/mL,装液量50mL,摇床转速140r/min是产酶的最佳工艺条件,发酵72h,单宁酶的活力最高,可达145.2U/mL。     

赖氨酸芽孢杆菌产氨基甲酸乙酯水解酶的发酵条件优化

氨基甲酸乙酯是发酵酒精饮料及发酵食品中一种广泛存在的致癌物,酶法降解是解决氨基甲酸乙酯污染的重要途径之一。作者以一株来源于小鼠胃部具有水解氨基甲酸乙酯活性的菌株Lysinibacillus fusiformis SC02为出发菌株,通过摇瓶水平单因素实验对其产酶条件进行了优化。优化后的培养基组成为:半乳糖25 g/L,大豆蛋白胨20 g/L,尿素4 g/L,硫酸铜0.02 g/L,pH6.0。最佳产酶的发酵条件为:发酵温度37℃,接种体积分数3%,装液量20 m L/250 m L。在上述优化的培养基和培养条件下,产酶水平由900 U/L提高到4 500 U/L,提高了350%。在3 L发酵罐水平上初步探究了不同搅拌转速对菌株产酶的影响。当搅拌转速达到800 r/min,菌株最高酶活水平由4 500 U/L提高到7 066 U/L,提高了57%。