嗜热β-葡聚糖酶产生菌的筛选及其培养基优化研究

以大麦β-葡聚糖为唯-碳源,从吐鲁番地区采集的土样中筛选到1株热稳定性β-葡聚糖酶产生菌株XTP-5,经初步鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).对该菌株产酶培养基优化实验结果表明:最佳培养基配方:麦糟粉20g/L、酵母粉4/L、K<,2>HPO<,4>1.0WL、NaC10.5 g/L、FeSO<,4>·7H<,2>O 0.01g/L、MgSO<,4>·7H<,2>O 0.5g/L、(NH<,4>)2SO<,4> 2.0g/L、Tween-80 0.06%.接种上述液体培养基(pH7.0)中,于37°C、180 r/min摇瓶培养60h达到产酶高峰,酶活力可达9.52 U/mL.     

淀粉液化芽孢杆菌5582产β-葡聚糖酶的发酵条件和酶学性质研究

报道了淀粉液化芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefacien)BS5582菌株产β-葡聚糖酶和蛋白酶的液体发酵条件优化和酶学特性的研究结果。摇瓶水平下产β-葡聚糖酶的最佳培养基(g/L)为大麦粉40,玉米粉30,豆饼粉30,Na2HPO4·12H2O6,(NH4)2SO44,MgSO·47H2O1,CaCl20.8;产酶最佳起始pH7.0,装液量25mL/250mL。种子于37℃培养10h后,接种量8%,在37℃下发酵51.75h后β-葡聚糖酶酶活最高达到182.52U/mL,蛋白酶酶活达8062U/mL。β-葡聚糖酶的最佳反应pH6.5,最佳反应温度50℃。10mmol/L的Ca2 、Na 、NH4 、K 、Mg2 对β-葡聚糖酶活性有一定的激活作用;而相同浓度的Cu2 、Fe2 则表现出较强的抑制作用。     

淀粉液化芽孢杆菌产β-葡聚糖酶培养基优化以及酶稳定剂的研究

采用正交试验方法,进行了淀粉液化芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶培养基的优化。结果表明,采用玉米粉30g/L,大麦粉40g/L,豆饼粉30g/L,Na2HPO4.12H2O 6g/L,(NH4)2SO4 4g/L,CaCl2 0.8g/L,MgSO4.7H2O1g/L组成的培养基发酵,β-葡聚糖酶活力达到128.55U/mL,比优化前提高了22.48%。在β-葡聚糖酶溶液中添加大分子亲水型多糖黄原胶、动物蛋白明胶、甘油、氯化钠可明显提高β-葡聚糖酶的热稳定性。将添加甘油120g/L、黄原胶5g/L复合稳定剂的葡聚糖酶溶液60℃处理2h,酶液的残余酶活比未经处理的酶活提高了55.3%。     

黄曲霉产胞外β-1 ,3-1 ,4-葡聚糖酶的发酵条件优化

研究发现一株高产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的黄曲霉菌株,优化了其产酶条件并考察了粗酶潜在的工业应用价值。依次采用单因素法和响应面分析法优化该菌发酵产酶条件,得到其优化产酶条件:麸皮19 g/L、磷酸氢二铵30g/L、吐温-60 21 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0. 5 g/L、KH_2PO_40. 75 g/L、培养基初始pH值8. 0、培养温度38℃、培养时间6d。在此条件下,黄曲霉能够分泌的最高胞外β-1, 3-1,4-葡聚糖酶酶活达155.9 U/mL。水解研究发现,该酶能高效降解大麦粉和燕麦粉中的β-葡聚糖,并直接生成葡萄糖。这些结果表明,黄曲霉能高效分泌β-1,3-1,4-葡聚糖酶,且该酶具有较强的工业应用前景。     

产β-1,3-1,4-葡聚糖酶特基拉芽孢杆菌Bacillus tequilensis CGX5-1发酵培养基的优化

采用响应面优化法对一株野生特基拉芽孢杆菌的发酵培养基进行优化,最终培养基各组分为:大麦粉68.4 g/L,玉米粉40 g/L,豆饼粉61.1 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L,CaCl20.1 g/L。用优化培养基在37℃摇瓶发酵52 h,β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶活达到191.96 U/mL,是优化前产酶水平的1.91倍。     

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。     

一株琼胶酶产生菌的分离及产酶培养基优化

用高氏Ⅰ号平板培养基从土壤中分离到一株琼胶酶产生菌TQ8,依据形态学特征和16S rDNA序列分析,鉴定其为一株不动杆菌(Acinetobacter sp.)。通过单因素实验和正交实验优化了该菌株产琼胶酶的培养基主要组成及其pH值,在产酶培养基组成为葡萄糖10 g/L、琼脂2 g/L、复合氮源[蛋白胨:(NH4)2SO4:KNO3=3:1:1]7 g/L、酵母浸出粉5 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO4·7H2O 0.3 g/L,pH为7.0时,TQ8菌株产酶活力达到83.5 U/mL,较优化前的21.7 U/mL提高了2.85倍。     

以水稻秸秆为基质里氏木霉产酶条件优化

以里氏木霉（Trichoderma reesei）为研究对象,对水稻秸秆进行糖化试验。通过单因素试验及响应面法优化里氏木霉产酶培养基及产酶条件。结果表明,里氏木霉产酶最佳培养基为：水稻秸秆15.0 g/L、（NH4）2SO4 2.0 g/L、KH2PO4 3.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、吐温-80 0.5 mL/L、微量元素液10.0 mL/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L。此优化条件下,菌株的滤纸酶酶活为0.612 PFU/mL,提高了52.6%。最佳发酵条件为：发酵温度29 ℃,初始pH 6、接种量5.0%、转速150 r/min、发酵时间8 d。在此优化条件下,滤纸酶酶活为1.12 PFU/mL,提高了83.2%。     

反-Prelog规则羰基还原酶产生菌Debaryomyces castellii ZJB-12032产酶条件优化研究

6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯是合成阿托伐他汀的关键手性前体。实验室保藏菌株Debaryomyces castellii ZJB-12032能够不对称还原6-氰基-(5R)-羟基-3-羰基己酸叔丁酯β羰基,生成6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯,该生物还原反应符合反-prelog规则。通过优化D.castellii ZJB-12032发酵产酶条件,包括碳源、氮源、磷源、接种量、接种时间、发酵时间,获得其最佳培养基配方:麦芽糖50 g/L、NaNO315 g/L、NaH2PO4·2H2O 0.5 g/L、Na2HPO4·12H2O 0.5 g/L,最适发酵条件:接种量10%,种龄8 h,培养温度30℃,发酵时间24h。在上述最佳发酵条件下,发酵液体积酶活达到10.2 U/L,比酶活1.20 U/g dcw,产物d.e.值99.6%,D.castellii ZJB-12032表现出高差向选择性。     

高产α-半乳糖苷酶菌株的筛选鉴定及发酵培养基的优化

从紫花苜蓿草种植土壤中筛选得到一株产α-半乳糖苷酶的菌株A1-19,结合形态学特征及分子生物学对其鉴定,并优化其发酵培养基。结果表明,菌株A1-19被鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。对基础发酵培养基中碳源、氮源、无机盐及诱导物进行单因素优化,结果显示,其最佳碳源为乳糖,氮源为牛肉膏,无机盐为MgSO4、Na2HPO4、MnCl2,诱导物为水苏糖。最佳培养基配方为乳糖15.0 g/L,牛肉膏10.0 g/L,MgSO4·7H2O 1.0 g/L,Na2HPO4 0.5 g/L,MnCl2 1.0 g/L,水苏糖0.8 g/L。在此优化的培养基下,菌株A1-19产α-半乳糖苷酶酶活力7.85 U/mL,是优化前发酵酶活力的6.77倍。     

田口方法优化菌株产菊粉酶的培养条件

鉴定一株从菊芋根际土壤中分离出的产外切型菊粉酶活力较高的菌株C-56。通过16S r DNA序列分析构建系统发育树,初步确定菌株的分类地位,利用单因素实验和田口方法优化培养基配方。实验发现菌株C-56属于伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia),单因素实验确定菌株产酶的最佳碳源、氮源、无机盐分别为菊粉、酵母膏、Mg SO4·7H2O。应用田口方法优化菌株的培养基,统计学分析发现菊粉对菌株产酶的影响最大,最佳培养基配方为菊粉50 g/L,酵母浸粉20 g/L,Mg SO4·7H2O 6 g/L,p H6.0。在最佳条件下获得的菊粉酶活力为(29.34±1.95)U/m L,比初始菊粉酶酶活力(6.25±0.84)U/m L提高了3.69倍。     

三色革裥菌胞外漆酶发酵条件及部分特性研究

对三色革裥菌(Lenzites tricolor)漆酶的性质进行了初步研究,得到该酶最适反应温度为40℃,最适反应pH值为6.0.并通过正交实验研究了碳源、氮源、木素类似物以及初始pH值对该菌产胞外漆酶的影响.得到最佳培养基为:淀粉20g/L,牛肉蛋白胨2.0g/L,Na2HPO4·12H2O 0.47g/L,KH2PO4 0.45g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl2 0.01g/L,MnSO4·4H2O 0.001g/L,FeSO4·7H2O 0.001g/L,ZnSO4·7H2O 0.001g/L,CuSO4·5H2 O 0.001g/L,愈创木酚0.062g/L及VB1 50μg,高压灭菌后pH值约5.0.在此基础上检测了不同培养方式下漆酶活性、菌丝绝干质量、残糖量及pH值变化情况,确定最佳培养方式为母液和发酵液均为静置培养.     

琼脂糖酶产生菌的筛选和培养基优化

从太岁中筛选得到一株初始产酶较高的琼脂糖酶产生菌,经形态和分子生物学分析方法鉴定之后,认定其属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus),命名为Paenibacillus sp. P1(简称为P1)。P1为革兰氏阴性菌,短杆状细胞,对明胶和纤维素都没有水解活性。研究该菌的生长及产酶过程发现,该菌株最适发酵产酶时长是40 h。利用单因素实验对发酵培养基进行优化,最终确定了最适合菌株P1产琼脂糖酶的发酵培养基配方为:Agar 3 g/L、蛋白胨2 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 1.0 g/L、NaCl 0.3 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.05 g/L、FeSO_4·3H_2O 0.02 g/L、CaCl20.04g/L。菌株P1在优化后的培养基中发酵40 h,琼脂糖酶产量达到了3.47×10~4U/L,是优化前产酶水平的3.4倍。实验结果为非海洋来源的产琼脂糖酶菌株筛选和琼脂糖酶的放大发酵奠定了基础。     

恶臭假单胞菌产羰基还原酶的发酵条件优化

从土样中筛选得到一株产羰基还原酶的菌种恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)ZJPH1606,该菌能不对称催化2′-三氟甲基苯乙酮合成(R)-1-(2-三氟甲基苯基)乙醇,对映体过量值超过99.0%.通过单因素考察产酶培养基组成发现:葡萄糖、牛肉膏和MgSO4·7H2 O对酶活的影响较为明显,进一步采用响应面法对产酶培养基进行了优化.结果表明:最优发酵培养基组成为葡萄糖38.5g/L,牛肉膏32.7g/L,MgSO4·7H2O1.1g/L.在最适培养条件下,菌体酶活力达0.31U/g,较优化前提高了71.0%.该研究结果丰富了羰基还原酶数据库的基因序列,为高效合成(R)-1-(2-三氟甲基苯基)乙醇提供了新途径.     

3-苯氧基苯甲酸降解酶产生条件的优化

采用Plackett-Burman法考察了K2HPO4、KH2PC4、MgSO4·7H2O、(NH4)2SO4、3-苯氧基苯甲酸浓度和初始pH、装液量及接种量8个因素对产酸克雷伯氏菌生成3-苯氧基苯甲酸降解酶的影响,并利用Box-Behnken实验设计及响应面分析对其产酶条件进行了优化.结果表明,培养基中(NH4)2SO4浓度、培养基装液量和接种量对菌体产生3-苯氧基苯甲酸降解酶的影响具有显著性;当培养基中K2HPO4浓度为2.0g/L、KH2PO4浓度为0.5g/L、MgSO4·7H2O浓度为0.2g/L、(NH4)2SO4浓度为0.9g/L、3-苯氧基苯甲酸浓度为200mg/L、初始pH为7.2、250mL锥形瓶装液量为56.6mL、接种量(种子液OD600为1.000)为5.9%(v/v)时,3-苯氧基苯甲酸降解酶的活力可达25.72U/mL.     

红树林土壤纤维素酶产生菌筛选及产酶条件研究

采用CMC唯一碳源平板法和内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等3种酶平板鉴别法从海南红树林土壤中分离到109个有阳性信号的菌株,经发酵产酶复筛选出一株产纤维素酶活相对较高的真菌HBZ003。经鉴定该菌为产紫青霉(Penicillium purpurogenum)。通过发酵产酶条件优化,获得最佳培养基组成为:麸皮8 g/L,CMC 2 g/L,(NH4)2SO43 g/L,KNO32 g/L,KH2PO43 g/L,NaCl 6 g/L,CaCl20.5 g/L;发酵条件为250mL三角瓶中装培养液100mL,在pH4.0、30℃,160 r/min条件下振荡培养5 d,测得发酵液中CMCase和FPA分别为16.04U和4.08 U。     

近平滑假丝酵母发酵产甘露醇

从甘蔗汁中筛选出1株利用葡萄糖产甘露醇的菌株,经鉴定为近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)。研究其发酵生产甘露醇的条件,通过单因素实验和正交实验优化后,培养基配方为:200 g/L葡萄糖,30 g/L酵母膏,0.05 g/L CaCl2·2H2O,0.02 g/L FeCl3·2H2O,0.5 g/L MgSO4·7H2O,此条件下摇瓶培养甘露醇产量为61.7 g/L。进行30 L发酵罐扩大培养,根据发酵曲线得知72 h时甘露醇最大产量为80.3 g/L。     

木糖母液发酵生产2,3-丁二醇的研究

对4株2,3-丁二醇生产菌株利用木糖的能力进行比较,其中肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae CICC10011)具有最佳的发酵性能,并以该菌为出发菌株对其利用木糖母液发酵2,3-丁二醇进行研究。首先通过单因素试验研究木糖母液和氮源对2,3-丁二醇发酵的影响,然后采用L(93)4正交试验优化发酵培养基的主要成分,优化后的培养基组分为,木糖母液90 g/L,玉米浆12 g/L,K2HPO47 g/L,KH2PO42 g/L,(NH)42SO42 g/L,柠檬酸钠3 g/L,MgSO.47H2O 0.1 g/L,FeSO.47H2O 0.005 g/L,MnSO.47H2O 0.005 g/L,ZnSO.47H2O 0.01 g/L。在优化后的发酵培养基中进行摇瓶发酵,72 h发酵2,3-丁二醇浓度为35.7 g/L,比优化前增加了7.5 g/L,2,3-丁二醇得率达到了理论得率的92%。     

卡拉胶酶的发酵培养基及培养条件优化

以生物量与卡拉胶酶活为指标,研究发酵培养基组成和培养条件对菌株ASY5产卡拉胶酶的影响,优化菌株Pseudoalteromonas carrageenovora ASY5产卡拉胶酶的培养基和培养条件,以提高卡拉胶酶的产量。结果表明,最优培养基和培养条件为:卡拉胶5 g/L,胰蛋白胨5 g/L,Na Cl 20 g/L,Ca Cl_20.2 g/L,Na H_2PO_4·2H_2O 1.3 g/L,Na_2HPO_4·12H_2O3.8 g/L,温度18℃,初始p H为6.5,接种量2%,装液量70 m L。在优化工艺条件下,菌株ASY5的生物量和卡拉胶酶活比初始条件分别提高了80.4%和52.2%,菌株ASY5发酵产卡拉胶酶的能力大幅度提高。     

产葡萄糖氧化酶菌株的筛选及发酵培养基的优化

从土壤中筛选出了一株产葡萄糖氧化酶较高的菌株,利用响应面法对该菌株的产酶培养基进行优化以提高产酶量。响应面法优化的发酵培养基组成为：葡萄糖109.41g/L、复合氮源(m(月示蛋白胨):m((NH₄)₂SO₄)=3:1)37.36g/L、吐温-80 37.15g/L、KH₂PO₄ 2g/L、 MgSO₄·7H₂O 0.7g/L 和KCl 0.5g/L。采用该优化培养基所得葡萄糖氧化酶的活力为1.54U/mL,较优化前提高了31.6%。