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。     

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。     

绿僵菌Ma83固态发酵几丁质酶和部分酶学性质的初步研究

研究了金龟子绿僵菌MetarhiziumanisopliaeMa83菌株产几丁质酶的固态发酵条件和粗酶液的酶学性质。研究结果显示 ,当以麸皮∶蚕蛹粉为 3∶1作为培养基 ,最适氮源为1%NaNO3,起始pH为 6 5 ,发酵温度为 31℃ ,接种量为 2mL液态种子时酶活力最高。此外 ,添加稻壳对Ma83产几丁质酶有促进作用。该菌株在生长 2d时 ,酶活力达 33 9U /g干培养基。酶的最适反应温度为 5 0℃ ,最适反应 pH为 6 0 ;不同温度保温 1h后 ,酶的半失活温度为 42℃。不同 pH值的缓冲溶液中 (2 5℃ )放置 1h后 ,酶在pH 5 0～ 6 0条件下稳定性最高     

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%。     

产几丁质酶微生物的筛选、鉴定及酶学性质研究

从福建地区土壤中筛选获得一株产几丁质酶菌株B120,经16S rDNA鉴定为蜡样芽孢杆菌。对菌株B120的产酶培养基进行优化,得到优化的培养基配方:乳糖3.5%,蛋白胨1.0%,细粉几丁质0.2%,K_2HPO_40.07%,KH_2PO_40.03%,MgSO_40.05%,FeSO_4·H_2O 0.002%,NaCl 0.5%,初始pH 6.0。在此条件下发酵84 h酶活力可达603 U/L,比优化前(87 U/L)提高了5.93倍。对几丁质酶酶学性质的研究表明,该酶的最适反应pH 8.0,最适反应温度50℃;在30℃、pH 7.0~10.0条件下保温1h,相对酶活力保持在74%以上,是一种中温碱性几丁质酶。     

海藻糖合成酶产生菌筛选、鉴定及其产酶特性

以麦芽糖为唯一碳源高盐培养基,经高温培养,从温泉水样及其附近土壤中筛选得到一株菌株T2,经过生物合成途径初步验证,该菌株产海藻糖合酶,能够通过海藻糖合成酶（TreS）途径将麦芽糖转化为海藻糖。菌株T2为革兰氏阳性菌,杆状,有芽孢,经过生物学鉴定,将其初步鉴定为芽孢杆菌属（Bacillus sp.）。对其产海藻糖合酶的酶学性质进行了研究：酶反应最适作用温度为60 ℃,在60 ℃条件下保温100 min仍能保持酶活性80.7%;最适作用pH值为7.0,在pH 6.0～7.5范围内稳定。采用正交试验对其发酵培养基配方进行了优化研究,确定了最佳的培养基组成为牛肉膏3.0 g/L,麦芽糖20.0 g/L,蛋白胨7.5 g/L,无机盐（K2HPO4＋NaH2PO4＋MgSO4·7H2O）3.0 g/L。在此条件下,菌株T2产海藻糖合酶酶活力达到310.6 U/L。     

海南土地杆菌Pedobacter hainanensis 13-QT发酵生产κ-卡拉胶酶的条件优化

采用响应面法对海南土地杆菌Pedobacter hninanensis 13-QT生产κ-卡拉胶酶的发酵条件进行了优化,通过Plackett-Burman实验方法研究碳源含量、氮源含量、无机盐、初始pH值、温度等9个发酵因子对菌株发酵产κ-卡拉胶酶活力的影响.结果表明,影响产酶的显著因子是温度、蛋白胨浓度和初始pH值.根据最陡爬坡实验结果确定显著影响因子的取值范围,并采用Box-Behnken设计实验进行优化,然后应用响应面模拟预测和摇瓶发酵实验验证.结果表明,产κ-卡拉胶酶的最佳条件为κ-卡拉胶1.5g/L,蛋白胨3.9g/L,NaCl 20g/L,K2HPO4 1 g/L,MgSO4 0.40g/L,CaCl2 0.12g/L,FeSO40.008g/L,发酵培养基初始pH值为6.9,温度30.3℃.经过优化后,发酵液中κ-卡拉胶酶酶活力达到3.387IU/mL,与优化前相比提高了5.04倍.     

产褐藻胶裂解酶弧菌HB161653的产酶条件优化

为提高弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶活性,该研究通过单因素和正交试验对弧菌HB161653的产酶条件进行了优化。结果表明,最优的发酵培养基组成为海藻酸钠5 g/L,蛋白胨7.5 g/L,NaCl 25 g/L,K2HPO4 0.2 g/L,MgSO4 0.1 g/L;最优发酵条件为培养基初始pH 7.0,接种量1.5%,发酵温度28 ℃,发酵周期12 h。在此优化产酶条件下,褐藻胶裂解酶活力可达42.1 U/mL,较优化前（26.0 U/mL）提高了62%。该研究可为弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶的规模化生产和褐藻寡糖的制备提供理论依据。     

黄河三角洲耐高渗碱性纤维素酶产生细菌YRD-19的诱变育种和产酶条件优化

用紫外线对1株产耐盐碱纤维素酶的枯草芽孢杆菌YRD-19进行诱变育种,获得产酶能力是出发菌株5.97倍,并且产酶性能稳定的菌株YRD-19-35.进一步对其发酵条件进行研究,优化了培养基和培养条件.实验结果表明,优化培养基为:1.5%乳糖,1.5%蛋白胨,NaCl:KH2PO4=5:1,添加量为0.55%;优化培养条件为:接种量为2%,发酵温度为37℃,培养基初始pH为8.0,种子活化时间为24h,发酵时间为48h,装液量为50mL,摇床转速为200r/min时菌株YRD-19-35产酶的酶活力达到最高.在上述条件下,纤维素酶活力可达182.705U/g.     

黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究

以糖化酶活力为评价指标,对1株黑曲霉变异株固态发酵产糖化酶的培养基组成和发酵条件进行了研究,分别考察了碳源、氮源、原料粉碎度、培养基含水量、温度、起始pH值、发酵时间、接种量等对该菌株固态发酵产糖化酶的影响.结果表明,该菌株产糖化酶的最佳发酵培养基组成为:麦麸:豆饼粉=3:1,(NH4)2SO4含量为3%,K2HPO40.1%.原料粉碎度为过60目筛,起始pR5.0,培养基含水量为120%,培养温度为32℃,接种量为每瓶培养基接108/mL的孢子悬液2.5mL,培养时间为72h,最高产酶活力达17800U/g.     

米糠谷氨酸脱羧酶的酶学性质研究

研究了米糠谷氨酸脱羧酶(GAD)的酶学性质。结果表明:米糠GAD的最适温度为40℃,最适pH5.6,米糠GAD耐热性较差,60℃下保温0.5 h后,酶活下降至65%,保温1 h,酶活下降至48%,而70℃时酶就完全失活,而此酶在pH5.5～9都可以保持84%以上的酶活力。米糠GAD对底物和辅酶PLP的Km分别为0.028 45 mol/L和1.13μmol/L。KI、Ag~(2+)、SDS、乙酸对米糠GAD的活力有较大的抑制作用,而Ca~(2+)对米糠GAD的活性有较强的激活作用,提高了底物与米糠GAD的亲和力。     

蜡样芽孢杆菌产磷脂酶D发酵条件优化

通过单因素和正交试验,对蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）产磷脂酶D发酵条件进行了优化。结果表明,培养基最佳组成为卵黄10 g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉粉2 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、氯化钠3 g/L;最佳发酵条件为：培养基初始pH8.0,接种量1.0%,于36 ℃,200 r/min培养8 h。在最适发酵条件下磷脂酶D酶活达4.21 U/mL。     

一种米曲霉耐盐蛋白酶的纯化及酶学性质分析

采用硫酸铵沉淀、Q-HP阴离子交换柱和Superdux 75凝胶柱等技术,从酱油大曲中纯化得到一种耐盐蛋白酶,经飞行时间质谱鉴定为钙蛋白酶RIM13,属于一种半胱氨酸蛋白酶。该蛋白酶的最适温度为50?℃;最适pH值为6.5;稳定温度为40?℃;稳定pH值为7.0;Mn2＋促进蛋白酶活力,Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋、K＋、Na＋抑制蛋白酶活力,以上金属离子对蛋白酶二级结构也产生不同程度的影响;米氏常数Km为2.43?g/L,最大反应速率Vm为103.09?mg/（L·min）。在5、10?g/100?mL和15?g/100?mL的NaCl质量浓度条件下,蛋白酶保留的酶活力分别为77.22%、54.39%以及41.15%。该蛋白酶在高盐度环境下保持较高的酶活力,因此具有潜在的工业应用价值。     

海洋细菌Pseudoalteromonas flavipulchra HH407低温碱性蛋白酶的发酵条件和酶学性质研究

对一株分离自连云港海域的海洋细菌(Pseudoalteromonas flavipulchra HH407)菌株产蛋白酶的条件及酶学性质进行研究。结果表明,在发酵温度为20℃、培养基pH 值为8.0、NaCl 质量浓度为20g/L、接种量2.5% 和装液量20% 时产酶较高。甘露醇、果糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、鱼粉和酵母粉有利于蛋白酶的产生。该酶的最适作用温度为35℃,0℃时相对酶活力达21.7%。45℃条件下保温60min 后酶活力仍能保持80% 以上。酶的最适作用pH 值为10.0,pH 值为7.0～11.0 范围为时,酶活力相对比较高。酶在pH8.0～11.0 范围内稳定,最稳定的pH 值为10.0,属于低温碱性蛋白酶,Mn2+、Cu2+、Ca2+ 对其具有较强的激活作用,Hg2+ 较强地抑制其酶活力。苯甲基磺酰氟(PMSF)能完全抑制该蛋白酶,EDTA 无影响表明该酶属于丝氨酸蛋白酶。     

红外加热米糠稳定化研究

研究以过氧化物酶残余活力和残余水分含量为评价指标,采用3因素3水平正交试验设计,研究了红外干燥中3个主要因素(温度60～80℃,处理时间15～25min,物料厚度20～30mm)对米糠稳定化效果的影响。结果表明:较佳处理工艺参数为:加热温度80℃,处理时间20min,物料厚度25mm。处理后的米糠过氧化物酶残余活力为3.91%,水分含量为4.24%。经过90d的贮存,红外处理后的米糠在室温下游离脂肪酸值(FFA)18.0mgKOH/g,4℃冷藏下10.1mgKOH/g,远远低于对照组(98.8mgKOH/g和56.9mgKOH/g)。说明红外处理对米糠稳定化效果非常显著,同时冷藏有助于有效抑制米糠酶的活性。强化储藏试验表明,90d后经稳定的米糠稳定性提高了5倍,充分说明红外处理能够使米糠长期稳定化。     

水稻谷糠中的草酸氧化酶及其特性研究

在水稻谷糠中检测到草酸氧化酶(OxO, EC1.2.3.4)的活性,其主要存在于细胞壁中,最适pH 值为2.5,Km值为0.63mmol/L,当底物草酸的浓度大于2.0mmol/L 时会出现底物抑制;此外,该酶热稳定性很高,而且对胃蛋白酶、SDS 和高浓度的NaCl 不敏感;1mmol/L 的EDTA、NH4+、 Cl －、Mn2+、CO32 －、Na+、K+、H2PO4 －、SO42 －、 Fe2+ 和PO43 －对其活性没有影响,但1mmol/L 的NO3 －、 Co2+、 Zn2+、Cu2+、 Mg2+、 Ca2+ 和 Al3+ 会抑制它的活性。因此,谷糠中的OxO 可能被广泛用于测定草酸含量。     

蛹虫草纤溶酶酶学性质的初步研究

采用盐析和离子交换层析法制备蛹虫草纤溶酶粗酶样品,并对其酶学性质进行初步研究。结果显示：该酶最适pH 值和作用温度分别为8.0 和37℃; 在pH6～10.6 范围内较稳定,但对高温较为敏感;EDTA 对蛹虫草纤溶酶具有抑制作用,说明该酶是一种基质金属蛋白酶;金属离子Ca2+、Fe2+ 在低浓度(0.01mmol/L)时对此酶有促进作用,但高浓度时有抑制作用,而NH4+对酶活性影响不大。     

曲霉SK004产菊粉酶发酵条件的确定及酶学性质研究

对实验室保存的 1株代号为SK0 0 4无花果曲霉菌株进行了发酵条件的优化 ,确定该菌株产胞外菊粉酶 ,且主要为外切菊粉酶。优化条件为 (g /L) :菊粉 2 5 ,蛋白胨 2 5 ,NH4H2 PO44,NaCl 5 ,MgSO4·7H2 O 0 5 ,Zn SO4·7H2 O 0 1,pH 6 5 ,30℃振荡培养 7 5d ,酶活力达到 5 3 1U/mL。酶反应的最适pH为 4 5 ,最适温度 6 0℃ ,在 pH 3 0～ 8 0的范围内和 6 0℃以下保存时具有较好的稳定性。     

双酶酶解制备黑小麦麸皮抗氧化肽

采用双酶法分步酶解黑小麦麸皮蛋白制备抗氧化肽,以水解度、肽得率及总抗氧化活性为指标,通过单因素试验及正交法优化其最佳工艺条件。第一步采用碱性蛋白酶酶解的最佳条件为pH 9,时间2 h,温度50℃,酶添加量18000 U/g;黑小麦麸皮蛋白水解度为11.46%,肽得率为38.33%,总抗氧化活性为6.65μmol/g。第二步采用风味酶酶解的最佳条件为pH 6,温度50℃,时间2 h,酶活添加量10000 U/g;此时水解度为22.74%,肽得率为52.36%,总抗氧化活性为8.47μmol/g。