常压室温等离子体诱变选育高产四甲基吡嗪地衣芽孢杆菌

地衣芽孢杆菌（Bacillus lincheniformis）可以利用葡萄发酵产生四甲基吡嗪,四甲基吡嗪广泛应用于食品、临床和其他领域。该文以地衣芽孢杆菌BL1为出发菌株,采用常压室温等离子体诱变系统进行诱变,根据脱脂奶粉平板初筛、摇瓶发酵复筛,连续传代培养后得到遗传稳定的四甲基吡嗪产量较高的突变株BT12,该菌株摇瓶发酵生产四甲基吡嗪的最大产量为43.16 g/L,相比出发菌株的37.89 g/L的提高了13.91%。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌S0507产四甲基吡嗪的培养条件

通过响应面分析法对枯草芽孢杆菌S0507产四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine,TTMP）培养工艺进行优化。经单因素试验后,以Box-Behnken法设计考察培养时间、培养温度、水分含量3 个因素对TTMP产量的交互影响,用Design-Expert v8.0.1.6软件对BBD试验数据进行分析处理。通过响应面试验得到的最佳培养条件为：低温培养时间33.84 h、培养温度41.75 ℃、水分含量59.63%,TTMP产量为332.70 mg/kg,理论值（335.49 mg/kg）与实验值的相对偏差为0.84%,证明应用响应曲面法优化枯草芽孢杆菌S0507产TTMP的培养条件是可行的。     

高温大曲中高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的分离鉴定及发酵条件优化

该研究从高温大曲中分离筛选产四甲基吡嗪（TTMP）芽孢杆菌,采用细胞形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对高产四甲基吡嗪菌株进行鉴定,并优化四甲基吡嗪产量最高菌株的发酵条件。结果表明,经初筛从高温大曲中分离出20株产四甲基吡嗪芽孢杆菌（编号为WH1～WH20）,经过复筛得到四甲基吡嗪产量较高的菌株WH7、WH10和WH20。其中菌株WH7和WH20被鉴定为副淀粉芽孢杆菌（Bacillus paramycoides）,菌株WH10被鉴定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。菌株WH10的最佳发酵条件为：前发酵温度37℃、前发酵时间72 h,后发酵温度60℃,后发酵时间20 h,初始pH值6.5,铵盐添加量4 g/L。在此优化条件下,四甲基吡嗪产量为728.38 mg/L,比优化前提高了167%。     

产四甲基吡嗪微生物菌株的选育

从中温大曲中分离筛选了一株产四甲基吡嗪的菌株MJS183,以葡萄糖为主要碳源,37 ℃、200 r/min摇瓶培养120 h,四甲基吡嗪产量达11.42 g/L,并用气相色谱-质谱联用对发酵液成分进行分析。结果表明,代谢主产物为四甲基吡嗪。根据菌落形态特征、生理生化特性试验及16S rDNA序列分析,该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。为获得纯度较高的四甲基吡嗪,对菌体和蛋白质去除率进行了研究。结果表明,添加0.8 g/L的壳聚糖,37 ℃、200 r/min振荡30 min后静置,上清液经0.22 μm滤膜抽滤,滤液4 ℃自然结晶,提纯得到的晶体呈白色针状。联合使用气质联用色谱、傅里叶变换红外分光光度计对晶体进行定性分析,检测结果表明该晶体为四甲基吡嗪。     

芽孢杆菌与酵母菌和根霉曲混合发酵提高四甲基吡嗪含量的研究

四甲基吡嗪(Tetramethylpyrazine,TTMP)是白酒中一种重要的香气成分,提高大曲中四甲基吡嗪的含量对提高白酒中四甲基吡嗪的含量具有重要意义.本研究通过芽孢杆菌纯种发酵(A);同时接种酵母菌和芽孢杆菌(B);先接种酵母菌,再接种芽孢杆菌(C);先接种酵母菌和根霉曲,再接种芽孢杆菌发酵(D),测定发酵结束...     

酱香大曲中高产四甲基吡嗪微生物的选育及应用研究

为了选育得到高产四甲基吡嗪的功能微生物以提高酱香白酒中四甲基吡嗪含量,本研究采用富集培养、Voges-Proskauer(V-P)反应实验、蛋白酶透明圈实验结合发酵实验从酱香大曲中筛选得到乙偶姻、蛋白酶和四甲基吡嗪产量高的微生物,并将其应用于酱香大曲模拟生产。经过V-P反应实验和蛋白酶透明圈实验从富集培养得到的微生物中初筛到6株高产乙偶姻和蛋白酶的微生物,再经发酵实验进一步筛选到1株四甲基吡嗪产量表现优异的微生物△JYF1,达到424 mg/L,对其进行形态学观察和分子生物学鉴定确定为西姆芽孢杆菌（Bacillus siamensis）。菌株△JYF1应用于酱香大曲模拟生产时,发酵产物中四甲基吡嗪产量可以达到65.51 mg/kg,还具有浓郁的酱香味。     

高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的筛选及其对酱香型白酒堆积过程的影响

为提高和稳定白酒中四甲基吡嗪含量,本研究从酱香大曲样品中分离出13株芽孢杆菌,通过蛋白酶透明圈试验初筛,选出5株产蛋白酶优良菌株。经过液态发酵试验筛选出一株高产四甲基吡嗪的功能菌,其发酵液中的四甲基吡嗪含量为12.22 mg/L,鉴定为地衣芽孢杆菌GTBL-168。将该菌株的种子培养液按0%、3%、5%和7%（v/w）接种到酱香型白酒堆积培养中与传统大曲协同发酵,堆积糟醅中乙偶姻和四甲基吡嗪的含量均有提高,其中接种量为7%时增量最大,四甲基吡嗪产量比对照组提高24.88%;理化指标总体变化较明显,氨基氮和总酸有所增加;地衣芽孢杆菌GTBL-168的添加对堆积糟醅的菌群结构影响不大,随着接种量的增加糟醅中芽孢杆菌属等各优势菌属丰度也随之增加。为功能菌在堆积过程中的应用研究奠定了基础。     

高产四甲基吡嗪细菌的筛选鉴定及应用研究

从宋河中高温大曲中筛选到1株产吡嗪类微生物,利用发酵培养基对该菌株进行发酵,气相色谱-质谱联用对发酵液成分进行分析,气相色谱对发酵液中四甲基吡嗪进行定量分析得出该菌株四甲基吡嗪含量高达25 mg/L,经形态学和分子生物学鉴定该菌株为Bacillus amyloliquefaciens（解淀粉芽孢杆菌）。该菌株应用于芝麻香白酒堆积过程能明显提升芝麻香白酒的焦香,提升芝麻香型白酒质量。     

pH耦合柠檬酸补料策略促进地衣芽孢杆菌产芽孢

在30 L罐水平研究了耦合pH补加柠檬酸对地衣芽孢杆菌生长、代谢以及芽孢形成的影响,通过qPCR检测了细胞对数期能量代谢、氧化应激效应、氨基酸转运相关基因表达水平差异。结果表明,发酵19.5～28 h耦合pH7.5补入78μmol/L的柠檬酸,延长了细胞生长和芽孢生成周期,峰值生物量(36 h)达到4.2×10¹⁰ CFU/mL,较对照(未补柠檬酸)提高42.9%;芽孢数(36 h)达到4.1×10¹⁰CFU/mL,较对照(24h峰值1.3×10¹⁰CFU/mL)提高215.4%。qPCR测定发现icd、zwf和cydA表达量分别是对照的2.6、4.1和1.9倍,而brnQ、vpr、yvbW、katA、yqjM、ahpF、sodA和abrB分别较对照下调88%、18%、65%、89%、10%、90%、41%和60%。说明柠檬酸的补加增强了TCA循环、HMP途径以及电子传递效率,同时减弱了氧化胁迫效应、提高了Spo0A的磷酸化水平,促进了芽孢形成效率。研究结果为芽孢杆菌工业化高效发酵生产提供了理论支撑。     

bdhA基因敲除及发酵条件优化提高枯草芽孢杆菌四甲基吡嗪含量研究

四甲基吡嗪是白酒重要风味物质的组成成分,赋予白酒一定的健康功效。为提高菌株发酵产四甲基吡嗪的含量,本研究以枯草芽孢杆菌E20为原始菌株,利用同源重组敲除其2,3-丁二醇脱氢酶（BDH）的编码基因（bdhA）,成功构建突变菌株E20-ΔbdhA。将突变菌株和原始菌株接种到黄豆发酵培养基模拟产酱香固态发酵。结果表明,突变菌株发酵物中四甲基吡嗪的含量为100.45 mg/kg,比原始菌株提高了71.97%,酱香风味无明显变化。利用突变菌株E20-ΔbdhA对其固态状态下合成四甲基吡嗪的条件进行优化,确定当种子菌液接种量为5%,发酵培养基为高粱小麦（1∶1）,(NH4)2HPO4的添加量为70 g/kg时,发酵物中四甲基吡嗪的含量最高为380.61 mg/kg。     

酱香大曲中产四甲基吡嗪细菌的分离鉴定及其功能性研究

采用稀释平板涂布法从酱香型白酒大曲中分离筛选出细菌菌株19株,模拟酱香型白酒生产发酵工艺,获得2株固态发酵产物具有浓郁酱香气味的菌株FBKL1.0199和FBKL1.0201。结合菌株形态学观察、生理生化实验和分子生物学方法,鉴定其为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。研究发现,菌株FBKL1.0199具有高产蛋白酶的特性,其中性蛋白酶活力达3 925. 80 U/g,酸性蛋白酶活力也相对较高,达139.27 U/g。同时,利用固相微萃取-气质联用技术对菌株FBKL1.0199和FBKL1.0201模拟白酒固态发酵的挥发性香味物质进行分析,发现其中吡嗪类物质相对含量较高,分别为46.01%和48.32%,且均以四甲基吡嗪为主,含量分别为44.11%和47.41%。分离得到的菌株FBKL1.0199和FBKL1.0201可以作为产四甲基吡嗪的功能菌。     

Bacillus licheniformis产凝乳酶培养基的优化

以Bacillus lichcniformis为研究对象,通过单因素试验结合正交设计对其产凝乳酶培养基成分进行了优化,得到培养基成分最优组合为麸皮汁浓度16%,葡糖糖浓度为7%,酪蛋白添加量为5%,氮源添加量为5%,优化后凝乳酶活力可达134.72SU/mL,比原来提高39.93%.     

地衣芽孢杆菌在营养肉汤中生长模型的建立

考察了温度、Na Cl质量分数及p H值对地衣芽孢杆菌在营养肉汤中生长特性的影响,建立了15~45℃下地衣芽孢杆菌的生长模型。结果表明:地衣芽孢杆菌的最适的生长温度范围为30~37℃,Na Cl质量分数范围为0~3%,p H值范围为5.0~8.0。在15、20、25℃时其生长曲线用MMF模型拟合较好,在30、37℃用Richards模型拟合较好,其相关系数较高,均大于0.998。相反,在45℃其生长曲线只能用Logistic方程拟合,且相关系数较低,仅为0.907。     

利用地衣芽孢杆菌发酵生产3-羟基-2-丁酮初步研究

初步研究了摇瓶条件下地衣芽孢杆菌发酵生产3-羟基-2-丁酮的工艺条件。分析了摇瓶发酵中菌体生长、产物合成和pH的变化情况;考察了发酵温度、装液量、种龄、接种量等条件对发酵的影响;研究了地衣芽孢杆菌利用不同碳源发酵生产3-羟基-2-丁酮的情况,选取了最适碳源,在此基础上进行了补糖试验;最后采用正交试验方法对培养基进行了优化。在优化的发酵条件下,采用分批补糖的工艺,摇瓶发酵产量可稳定在20 g/L以上,为3-羟基-2-丁酮的工业化生产提供了一定的基础。     

固定化地衣芽孢杆菌产弹性蛋白酶的研究

为提高弹性蛋白酶的发酵产能,构建地衣芽孢杆菌连续发酵产弹性蛋白酶的生产工艺,本研究采用单因素试验及响应面分析法对地衣芽孢杆菌凝胶包埋固定化的工艺进行探讨,并对固定化细胞的发酵产酶性能进行分析。结果表明,地衣芽孢杆菌的适宜固定化体系是聚乙烯醇（polyving akohol,PVA）、海藻酸钠（sodium alginate,SA）和CaCl2,质量分数分别为8.22%、2.27%和2.42%,固定化交联剂硼酸的质量分数为4%;固定化地衣芽孢杆菌发酵产弹性蛋白酶的活力可达到386 U/mL,是相同接种量的游离细胞发酵酶活力的87%;固定化的地衣芽孢杆菌凝胶球具有很好的稳定性,在摇瓶发酵的条件下可连续使用10 批次以上。以上结果表明,复合凝胶包埋制备的固定化地衣芽孢杆菌细胞可用于连续发酵产弹性蛋白酶的生产工艺。     

嗜热地衣芽孢杆菌植酸酶的原核表达及酶学性质研究

将地衣芽孢杆菌SR01（Bacillus licheniformis SR01）的植酸酶phy基因重组于表达载体p GEX-4T-3中,导入大肠杆菌BL21（Escherichia coli BL21）构建工程菌p GX1143,并得到了高效表达。对其酶学性质的研究表明:该酶最适反应p H为5.0,最适反应温度为55℃,具有广泛的p H稳定性和较好的热稳定性;Co²⁺)、Li⁺、Mg²⁺)和Ba²⁺对酶活性有促进作用,Cu²⁺、Pb²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、SDS对酶活性有不同程度的抑制作用,并且Pb²⁺、Fe²⁺和SDS对酶活性的抑制作用较强烈;此外,该酶还具有非常好的抗胰蛋白酶水解能力和部分抗胃蛋白酶水解的能力。      

地衣芽孢杆菌固体发酵培养基优化研究

研究了麦麸含量、加水量、碳源、氮源等对地衣芽孢杆菌固体发酵产碱性蛋白酶的影响。采用正交试验法优化发酵培养基配方,确定最佳发酵条件为:麦麸20 g,大豆分离蛋白30%,加水量160%,麦芽糖5%,MgSO40.6%,(NH4)2SO40.5%,K2HPO40.5%,吐温-80 0.05%,发酵时间72 h,在此发酵条件下,酶活力最高达到16 08 U/mL。     

地衣芽孢杆菌产碱性蛋白酶发酵条件优化

碱性蛋白酶是一类重要的工业用酶,广泛应用于洗涤、制革、酿造等行业,发挥着重要作用。为提高地衣芽孢杆菌的产酶活力,在单因素实验的基础上,采用3因素3水平的响应面分析法,以蛋白酶活力为响应值,对影响地衣芽孢杆菌20203产碱性蛋白酶的因素进行研究分析,得到了最佳发酵条件为:葡萄糖1.5%,豆粕6%,乳糖4%,磷酸铵1.2%,KCl 0.03%,CaCl2 0.07%,MgSO4 0.02%,吐温80 0.05%,初始pH9.0,培养温度37℃,摇瓶转速300r/min,5d后发酵液酶活为2382u/mL。通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法得到该蛋白酶的分子量为35ku。     

地衣芽孢杆菌A 产碱性蛋白酶的研究

研究从经过60Co 照射的东海香参水解液中分离出的地衣芽孢杆菌A 产碱性蛋白酶的产率、分离纯化与生化特性。经硫酸铵沉淀、DEAE- Sepharose 离子交换层析和Sephadex G-75 凝胶层析分离纯化后,碱性蛋白酶产率为5.8%;经SDS- PAGE 电泳测得其分子质量为35kD。酶的最适反应温度为50℃,最适pH 值为11,热稳定性较好。该蛋白酶具有一定的耐氧化能力。     

地衣芽孢杆菌BL-5芽孢生成条件优化

地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）作为微生态制剂在食品或饲料工业中具有广泛的应用前景。通过温度对地衣芽孢杆菌BL-5致死率的影响研究得出无芽孢菌体的致死温度为75 ℃。以芽孢率和芽孢数为评价指标,得到地衣芽孢杆菌BL-5芽孢生成的最佳培养基配方为：蔗糖29.85 g/L、硫酸铵10.00 g/L、酵母膏3.00 g/L、磷酸氢二钾3.42 g/L、硫酸镁1.5 g/L、pH 8.0。最佳培养条件为：接种量5%、发酵时间48 h,发酵温度30 ℃、转速150 r/min。