苎麻脱胶用菌株S2的酶液稳定性

对S2所产酶液的活性中心及其在不同环境、温度和pH值等条件下的稳定性进行分析。结果表明:不同金属离子对S2酶液活性的影响不同,Ca2+、Co2+对S2所产酶液具有显著促进作用,有利于酶液脱胶处理,而Cu2+、Zn2+等重金属离子对S2所产的酶液的活性具有比较强烈的抑制效应;酶活性在不同pH值、不同温度下的稳定性是不相同的,且不同条件下的稳定性差异很大,当pH值为8.5、最适温度为55℃时,S2酶活的稳定性比较高。     

脱胶方法对菠萝叶纤维结构和性能的影响

采用SEM、FT-IR、TG、DTG、DSC和力学性能测试方法研究了酶法脱胶对菠萝叶纤维的结构和性能的影响,并与化学脱胶的菠萝叶纤维进行比较.结果表明:菠萝叶纤维酶法脱胶相比化学脱胶表面杂质较多,纤维分离度较差;半纤维素吸收峰仍然存在,纯度较低;热稳定性好于化学脱胶的菠萝叶纤维;断裂强度和线密度相比化学脱胶纤维较大.     

酸性溶液预浸对酶法亚麻脱胶及纤维性能的影响

为克服亚麻脱胶过程中酶液向麻茎渗透的屏障,并且节约酶的用量和缩短脱胶时间,采用弱酸对亚麻原茎进行预处理,再经酶法脱胶,以蒸馏水处理为对照,考察了CH_3COOH、NaH_2PO_4/H_3PO_4、H_2SO_4和H_3PO_4溶液预浸处理对亚麻原茎质量损失率及纤维分离程度的影响。以还原糖和总糖含量、纤维分离程度为指标,研究酸溶液种类和浓度对酶法亚麻脱胶的影响,并考察了H_2SO_4和H_3PO_4溶液处理后脱胶麻纤维的力学性能。结果表明,20 mmol/L的H_2SO_4或H_3PO_4溶液处理的亚麻原茎再经酶法脱胶其释放的还原糖和总糖均较高,纤维断裂强力可达150 cN以上,过高和过低浓度的酸溶液对脱胶都没有促进作用。     

工业大麻纤维复合酶脱胶工艺研究

为响应绿色生态纺织品的号召,以低浓度碱液为预处理剂,采用果胶酶、木聚糖酶和漆酶的复合酶体系进行工业大麻纤维的脱胶,以脱胶后纤维的失重率和残胶率为指标,采用单因素试验和正交试验优化了复合酶工业大麻脱胶工艺,结果表明:工业大麻纤维碱预处理适宜的NaOH质量浓度为0.01g/mL,适宜预处理时间为20 min,复合酶脱胶体系适宜质量浓度为:果胶酶0.01 g/mL,木聚糖酶0.005 g/mL,漆酶0.002 g/mL,适宜pH值为4.2~5.0,脱胶后工业大麻纤维失重率和残胶率分别可达10.98%和4.82%,Fried评分为5分,纤维分离度较高。     

紫外线和硫酸二乙酯诱变高产凝乳酶地衣芽孢杆菌的研究

以产凝乳酶地衣芽孢杆菌为出发菌株,通过紫外线诱变和硫酸二乙酯诱变,提高菌株的凝乳活力。经反复诱变筛选获得一株凝乳活力较高且水解活力较低的突变株DES-6,其凝乳活力为184.65SU/mL,比原菌株增加了15.41%,水解活力为23.35U/mL,比原菌株降低了64.80%。传代实验表明,突变株DES-6具有稳定的遗传性。     

菠萝叶纤维化学脱胶过程中理化性能变化规律

采用纤维组分测定、单色荧光显微成像系统、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、拉伸性能测试等手段表征菠萝叶纤维在化学脱胶过程中组成、结构与力学性能的变化规律。结果表明:在化学脱胶过程中,菠萝叶纤维成分变化较大,纤维素含量由60.21%提高至80.09%,半纤维素含量由16.62%降低至7.68%,木质素含量由10.68%降低至1.03%,果胶含量由3.30%降低至1.13%;半纤维素和果胶在预酸、碱煮后发生了剧烈降解,大部分木质素还需漂白后方能去除;纤维细度逐渐变小,表面变得光滑,沟槽逐渐明显,分离度增加,均匀性提高;纤维素晶型保持不变,均属于Ⅰ型纤维素,但相对结晶度逐渐升高;纤维断裂强力和断裂强度虽然有所降低,但可满足后续纺纱要求。     

棉秆皮机械-生物酶联合脱胶工艺

 本文利用机械-生物酶联合脱胶工艺对棉秆皮进行脱胶。应用模糊数学方法处理机械-生物酶联合脱胶的正交实验评价指标值,解决了两个评价指标优化条件不一致的问题,得出机械-生物酶联合脱胶优化工艺参数为酶浓度6%,pH值4.4,温度60℃,时间8h,棉秆皮纤维的残胶率为8.09%,木质素残余率为9.64%。采用FTIR、SEM和XRD进行测试,讨论了棉秆皮纤维的化学结构、微观表面形态及纤维素结构的变化,为棉秆皮纤维的染色与产品开发提供理论指导。     

中心组合设计优化大曲中地衣芽孢杆菌发酵产香条件

采用中心组合法对大曲中地衣芽孢杆菌X19发酵产香条件进行优化。在前期单因素的基础上,选取发酵后样品中苯乙醇、愈创木酚、2,3,5-三甲基吡嗪三种重要大曲香味物质的色谱峰面积为响应值,原料水分含量、装料量、发酵温度为自变量,利用Box-Behnken中心组合法对发酵产香条件进行优化。结果表明:在发酵温度为36℃、水分为47%、装料量为140g/250m L的最优条件下发酵9d,苯乙醇、愈创木酚、2,3,5-三甲基吡嗪三种大曲香味物质的色谱峰面积的平均值为5.72×108,接近于模型预测值5.60×108,此时发酵产物中三种香味物质的总含量为14.36mg/100g,与优质浓香型大曲相比,三种香味物质总量增长了约9倍,其中,愈创木酚增长了约11倍,2,3,5-三甲基吡嗪增长了约27倍,表明通过中心组合法优化的回归方程具有一定的可行性。      

地衣芽孢杆菌的双位点荧光原位杂交检测

为了研究芽孢杆菌荧光原位杂交技术（fluorescence in situ hybridization,FISH）检测的影响因素,该实验以地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）为研究对象,分析了不同探针、菌体预处理方式、细胞通透化处理条件及杂交条件对FISH检测结果的影响,并进一步对选出来的探针进行特异性检测。结果表明,在设计的探针中有两个可以特异性识别地衣芽孢杆菌,且使用双探针检测比单探针荧光效果更好,提高1.54倍灰度值;当反应条件为超声分散菌体时间120 s、溶菌酶处理40 min、杂交时间为6 h、甲酰胺浓度为30%时检测结果最佳,其灰度值为41.16、菌体检出率为96.35%;特异性检测表明该方法可以特异性识别地衣芽孢杆菌。该研究建立了一种操作简单的地衣芽孢杆菌的双位点荧光原位杂交检测方法,无需核酸提取及扩增,且具有较强特异性。     

地衣芽孢杆菌弹性蛋白酶纯化和性质研究

用地衣芽孢杆菌发酵液制备弹性蛋白酶粗酶液,采用硫酸铵分级沉淀和Sephadex凝胶柱层析的方法分离纯化弹性蛋白酶,并对弹性蛋白酶的酶学性质进行研究。结果表明：弹性蛋白酶粗酶液经40%～70%饱和度的硫酸铵纯化后比活力提高到120U/mg,经凝胶柱层析纯化后比活力可达到292U/mg,纯化倍数为12.6,SDS-PAGE法证实弹性蛋白酶分子质量为29.5kD。对酶学性质的研究结果表明：弹性蛋白酶最适反应温度为55℃,最适反应pH值为7.4,以刚果红-弹性蛋白为底物,米氏常数Km为9.67mg/mL。低浓度金属离子Ca2+和K+对酶活力有促进作用,而Mg2+、Mn2+、Zn2+和Al3+对酶活力则有抑制作用。     

胡椒经地衣芽孢杆菌发酵脱皮过程中的主要酶系及pH值变化

采用地衣芽孢杆菌进行静置液态发酵对胡椒进行脱皮,与生产实践中传统水沤法脱皮对比,研究二者发酵脱皮过程中的果胶酶、木聚糖酶、纤维素酶和发酵液pH值的动态变化。结果表明：在发酵脱皮过程中,两种方法的聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶裂解酶(PL)变化规律相似,都出现两次酶活力高峰;而纤维素酶活力都很低,果胶酯酶(PE)酶活力都比较高;在传统水沤法中木聚糖酶活力出现两个高峰,而在发酵法中木聚糖酶活力在脱皮后期逐渐上升;pH值变化总趋势也相似,脱皮完成时pH值均在5～5.5之间。由此推知,胡椒鲜果发酵脱皮过程中果胶酶系起主要作用,脱皮前期PG、PL先作用于果胶类物质,破坏胶质复合体的稳定结构,PE再作用于果胶分子,形成果胶酸,同时pH值降低,脱皮后期木聚糖酶活力上升,半纤维素降解加快,在多种酶的协同作用下,胡椒鲜果最终完成彻底脱皮。     

谷氨酸对地衣芽孢杆菌产杆菌肽的影响

研究了发酵过程中添加谷氨酸对菌体代谢和杆菌肽合成的影响。摇瓶发酵过程中添加0.03g/L谷氨酸,杆菌肽产量增加13.4%,而10L发酵罐发酵16h添加0.03g/L谷氨酸,杆菌肽效价在36h达到峰值。发酵16~26h以3mg/(L·h)流加谷氨酸,杆菌肽16~34h的合成速率是34.0U/(mL·h),比对照组提高55.3%;同时,生物量16~30h增长速率是20.2μg/(mL·h),比对照组提高了17.4%,但是菌体自溶时间比对照提前了6h。NO2-浓度在18~32h高于对照组11.4%~154.9%,挥发性脂肪酸(VFA)浓度在22~32h低于对照组10.3%~94.8%。说明流加谷氨酸起到了调控因子的作用,通过生成NO2-增加了NADH的消耗,降低了VFA的生成,刺激了菌体在发酵中前期的生长;谷氨酸同时也参与到了杆菌肽的合成,加快了杆菌肽的积累。     

Functional expression of recombinant sweet-tasting protein brazzein by Escherichia coli and Bacillus licheniformis

Brazzein is an attractive sweetener candidate because of its sugar-like taste, high sweetness, and good stability at high temperature and wide pH range. This study was aimed to express and purify bioactive recombinant brazzein (rBrazzein). The rBrazzein gene was synthesized according to the preferred codons of Bacillus subtilis and successfully expressed in Escherichia coli and Bacillus licheniformis. In E. coli host, lower induction temperature of 30°C increased soluble rBrazzein (Ebrazzein) at high level. In B. licheniformis host, two signal peptides (Sec type and Tat type) were evaluated for the expression of rBarzzein in B. subtilis and B. licheniformis. However, only the Sec-type signal peptide guided the secretion expression of rBrazzein in B. licheniformis. The rBrazzein was expressed steadily and the highest yield reached about 57 mg/L at 36 h by small-scale fermentation. The purification procedure of rBrazzein by B. licheniformis (Bbrazzein) was thus established. Approximately 5 mg/L purified rBrazzein was obtained and the purity was 85%. The conformational state of rBrazzeins was confirmed by circular dichroism. The bioactivities of rBrazzeins were evaluated by sweet taste testing. The Bbrazzein and Ebrazzein were 266 times and 400 times sweeter than sucrose on a weight basis, respectively. The formation of disulfide bonds were both confirmed by LC/MS/MS and MALDI-TOF. The CD analysis indicated that Ebrazzein has a similar secondary structure with natural brazzein, which explained why Ebrazzein had a higher intensity of sweetness. This study demonstrated that B. licheniformis system is useful to produce active recombinant brazzein, and has potential food industry applications.     

基因改组选育高产杆菌肽地衣芽孢杆菌及改组菌株差异分析

为了提高地衣芽孢杆菌肽产量,采用全基因组改组技术进行菌株选育。以地衣芽孢杆菌TJ12为原始菌株,通过紫外诱变、亚硝基胍诱变、常压室温等离子体诱变构建了TJ12菌的突变体库。在优化其原生质体制备和再生条件的基础上,以其中4 株诱变菌株（U11、U23、H1、L71）作为亲本,采用聚乙二醇介导的方法进行3 轮多亲本的全基因组改组,同时,结合双亲灭活的筛选方法,最终选出1 株杆菌肽产量提高并能稳定遗传的优良菌株F3,对其摇瓶发酵36 h,杆菌肽A产量达760 mg/L,为野生菌株TJ12的1.7 倍。与野生菌株TJ12相比,改组菌株提前进入生长稳定期,两者发酵过程pH值几乎无差异;最终改组菌生长量虽低于野生菌,但菌株单位细胞还原糖产量及杆菌肽产量都高于野生菌株;其合成基因和调控基因表达量相对野生菌株都上调,其中合成基因上调幅度较大。推测改组菌株自身有了更强大的杆菌肽耐受机制,且合成基因相关部位可能发生了改变。     

突变酶Y93S对嗜热地衣芽孢杆菌SR01葡聚糖酶热稳定性的影响

为提高嗜热地衣芽孢杆菌SR01葡聚糖酶的热稳定性,对其相关的氨基酸残基进行定点突变改造。通过对其结构的分析,构建了Y93S突变体,利用分子动力学模拟分析评估后,发现Y93S突变体可能具有较高的耐热能力,利用定点突变技术构建Y93S表达载体并分析温度对表达产物酶活的影响。试验结果表明,突变酶Y93S的最适温度由野生型酶的55 ℃提高至70 ℃;在90 ℃条件下,突变酶Y93S较野生型酶的半衰期由60 min提高到120 min以上;pH及pH稳定性较野生型变化不明显。突变酶Y93S极大的提高了野生型酶的热稳定性,具有潜在的工业应用价值,同时为葡聚糖酶的耐热机理提供有力依据。     

强化曲中毕赤酵母与地衣芽孢杆菌的相互作用研究

以实验室分离得到的毕赤酵母FBKL2.0008与产酱香风味的细菌FBKL1.0199作为主要菌种,用于强化麦曲的制备。设置了5个接种比例,30℃发酵14 d后,确定了最佳的接种比例为地衣芽孢杆菌∶毕赤酵母=1∶10。监测强化曲发酵过程中微生物生物量,酸性蛋白酶活,淀粉酶活变化情况,可知毕赤酵母的加入对地衣芽孢杆菌的生长与代谢产物的生成情况没有明显影响。强化麦曲风味物质中吡嗪类物质相对百分含量为19.286%,其中四甲基吡嗪相对百分含量为16.365%。     

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。     

脱胶工艺对蚕丝溶解及再生丝素蛋白纤维性能的影响

为探究脱胶工艺与蚕丝溶解及纤维成形之间的关系,讨论了脱胶溶液质量分数、脱胶次数对蚕丝脱胶率、蚕丝表面形貌、丝素溶解度以及再生丝素蛋白纤维结构及性能的影响。结果表明：蚕丝脱胶率随 Na2CO3 溶液质量分数与脱胶次数的增加而增加,当 Na2CO3 溶液质量分数为0.1%、脱胶3次时,脱胶丝素纤维表面出现明显劈裂的微原纤结构,纤维的断裂强度下降了27.6%。丝胶的去除程度对丝素溶解及再生丝素纤维的结构有所影响,溶解时间随 Na2CO3 溶液质量分数、脱胶次数的增加而减少,再生丝素蛋白纤维的力学性能随脱胶程度的加深而降低,当 Na2CO3 溶液质量分数为0.05%、脱胶3次时,再生丝素蛋白纤维直径均匀、表面光滑、结构紧密且力学性能较好。     

苎麻脱胶果胶复合酶的优选及其效果分析

为研发高效苎麻脱胶酶制剂,对筛选并保藏的苎麻脱胶高效菌种进行液态发酵,测定胞外酶的果胶酶活力、甘露聚糖酶活力和蛋白质含量等特征参数。通过苎麻酶法脱胶,从纤维表观形态学、质量损失率、残胶率等方面综合分析苎麻脱胶效果。结果表明：第Ｎ 组和第Ｇ 组的果胶酶活力较优,分别为61.79、13.69IU/mL,比酶活力分别为4.47、0.93IU/mg;第N组和第G组的纤维素酶活力仅为0.01、0.02IU/mL;第N组和第G组苎麻质量损失率分别为20.30%和18.69%,残胶率分别为2.52%和4.21%,均接近实际工业化应用水平;第N组的单纤维线密为5.31dtex,束纤维断裂强度为4.8cN/dtex,属于优质脱胶苎麻纤维。