产普鲁兰酶芽孢杆菌L5的ARTP诱变育种及发酵优化研究

普鲁兰酶是高效利用淀粉的关键酶之一,选育普鲁兰酶高产菌株对其工业化应用具有重要意义。从土壤中筛选得到一株产普鲁兰酶菌株L5,产酶活力为10.83 U/m L。通过16S r DNA测序和构建系统发育树,鉴定菌株L5为芽孢杆菌菌属(Bacillus genus)。以L5菌株为出发菌株采用常压室温等离子体(ARTP)技术进行诱变育种,筛选出4株普鲁兰酶高产突变菌株G1(20.33 U/m L)、G2(19.68 U/m L)、G3(19.31 U/m L)、G4(22.01 U/m L),较之前酶活性分别提高了87.7%、81.7%、78.3%、103.2%。利用正交试验优化发酵培养基,最优组合:可溶性淀粉1.5%、糊精1.0%、蛋白胨0.5%、黄豆粉1.5%、Ca~(2+)0.05%、Fe~(2+)0.10%、Zn~(2+)0.15%,在最优发酵培养基条件下,G4菌株产酶活力可达27.22 U/m L(提高了23.7%)。试验所产普鲁兰酶的最适反应温度为50℃、最适反应pH值为6.5,在30～60℃保温2 h酶活能维持在80%以上,在pH 5～9保存4 h后酶活力仍能维持在60%以上,该酶具有良好的热稳定性。     

低温碱性蛋白酶高产菌株的选育与发酵条件研究

利用实验室保藏的枯草芽孢杆菌为出发菌株,采用紫外诱变进行选育,得到1株低温碱性蛋白酶的高产菌株,编号为B.Sub3.采用摇瓶液体发酵方式,考察碳源、氮源等营养条件及温度、发酵时间等发酵条件对发酵的影响,结果表明以上因素对低温碱性蛋白酶的生产均有影响.在单因素基础上设计4因素3水平的正交实验,确定B.Sub3的最佳发酵条件为：葡萄糖5 g/L,蛋白胨5 g/L,酵母粉3 g/L,pH=8.0,接种比例为5%,50 mL三角瓶装液量为20 mL,32℃发酵28 h,发酵液的低温蛋白酶活力为2 231 U/mL     

饲用芽孢杆菌混菌发酵产中性蛋白酶的工艺优化

为提高饲用芽孢杆菌中性蛋白酶的发酵单位,考察了多种芽孢杆菌混菌发酵产蛋白酶的协同作用效果,并在单因素试验的基础上,先后采用部分析因设计、爬坡设计及中心组合设计的试验方法对菌株配伍方式及发酵培养基组成进行了优化.通过优化构建了合适的混菌发酵体系,即芽孢杆菌A1、B1、B3菌株的混合比例为2∶3∶3;最佳发酵培养基组成(g/L)为:麦芽糖58.5、酵母膏28.6、麸皮42.5、吐温80 3.0、K2HPO43.0、CaCO33.0.在优化条件下,芽孢杆菌混菌发酵产中性蛋白酶活力单位可达到6 728 U/mL,较优化前芽孢杆菌A1的发酵活力单位提高了175.6%.     

紫外光激光对产蛋白酶米曲霉菌株的诱变选育

紫外光对蛋白酶米曲霉T_(213)菌株经5次照射,获得米曲霉T_(213)菌株,其麸曲蛋白酶活力较出发菌株增加近1倍,达6840U/g。再用25mwHe—Ne激光对T_(213)菌株进行诱变处理4次,筛选出T_(222)变异株,其麸曲蛋白酶活力较T_(213)菌株增加31％。达8960U/g。     

青霉素酰化酶（PGA）在枯草芽孢杆菌基因组上的整合表达

将巨大芽孢杆菌的青霉素酰化酶(PGA)基因整合进枯草芽孢杆菌的基因组,筛选获得可以使PGA稳定表达的枯草芽孢杆菌菌株,克服了枯草芽孢杆菌中质粒表达不稳定的缺点.分别构建了含不同PGA基因拷贝数的3种枯草芽孢杆菌菌株,同时分析了这些菌株中PGA表达量的差异.37℃试管培养36 h菌株B.subtilis/xhoI-,aprE-,vpr--的酶活力为3U/L,菌株B.subtilis/xhoI::pga为6 U/L,菌株B.subtilis/xhoI::pga,aprE::pga为14 U/L,菌株B.subtilis/xhoI::pga,aprE::pga,vpr::pga为23 U/L.结果表明,整合的拷贝数越多,PGA的表达量越高.     

土壤中产脂肪酶菌株的分离及浓缩培养

从食用油污染的土壤中筛选得到1个产脂肪酶较多的酵母菌株,测得其脂肪酶活力为8.30 U/m L.用正交试验法对该菌株的最佳发酵条件进行了优化.结果表明,最佳培养基成分为:1.50%蛋白胨、1.20%葡萄糖、10.00%橄榄油乳化液、0.5%酵母膏、KH2PO40.65%、K2HPO40.20%、Mg S04·7H2O 0.02%;最佳产酶培养条件为:温度30℃,发酵的初始p H 7.5,接种菌量为2.0%,摇床转速180 r/min,培养20 h后测定脂肪酶酶活力达到33.19 U/m L,是优化前的4倍.在菌株培养20 h时采用微孔滤膜过滤二次培养,结果表明在培养24 h时菌数达到最大;培养28 h后脂肪酶活力达到峰值86.08 U/m L,较未采用微孔滤膜过滤二次培养提高160%,为初始脂肪酶活力的10.4倍,达到浓缩培养要求.     

低能N+离子注入诱变选育琼胶酶高产菌株

对产琼胶酶的类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)菌株WL进行N+离子注入诱变,寄以筛选获得高活力琼胶酶产生菌株.首先考察了N+离子注入剂量对类芽孢杆菌WL存活率的影响,在注入能量为10 keV的条件下,类芽孢杆菌WL菌株最佳剂量范围为15.6×1014～23.4×1014 ion/cm2.在23.4 × 1014 ion/cm2诱变剂量下,筛选得到1株高产琼胶酶的菌株WL-15,酶活力达到47.3 U/mL,较出发菌株提高53.6％,该菌株经5次传代培养,产酶活力稳定.之后优化了产酶培养基中的主要成分,在琼胶、NaNO3和NaCl的质量浓度分别为2.5 g/L,6.0 g/L,15.0 g/L时,类芽孢杆菌WL-15产酶活力达到了53.3 U/mL.     

玉米醇溶蛋白水解酶菌株的筛选

从Aspergillus oryzae 3042、Aspergillus oryzae IF-39、Aspergillus oryzae 3800、Aspergillus oryzae J-rapid 4种霉菌中通过优化培养条件,筛选出产蛋白酶酶活力高的菌株,结果表明,Aspergillus oryzae IF-39所产蛋白酶酶活力最高.培养条件为麦麸豆粕比1∶1,pH值7.5,水的质量分数50%,温度30 ℃,培养96 h,接菌量3环.菌种产酶酶活达到220.78 U/mL,玉米醇溶蛋白的水解度达到33.5%.     

阿拉伯木聚糖(AX)添加量对馒头品质的影响

为了探究改善馒头品质的方法,选用两种馒头专用小麦粉,取小麦麸皮阿拉伯木聚糖(AX)分别以0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%加入面粉中混匀,将各混合粉制成馒头,对其质构、色泽、感官进行分析评价。结果表明:向小麦粉中添加适量AX能够降低馒头的硬度和黏性,改善其质构特性,提高馒头质量,降低馒头的白度,加深馒头的黄色程度。两种馒头的比容、结构和弹韧性均呈先增加后减小的趋势,且在添加量为0.2%时达到最优值,1号粉制作的馒头最佳比容为2.32 m L/g,2号粉制作的馒头最佳比容为2.31 m L/g,与对照样相比分别增加了26.09%和20.94%。两种馒头感官评价总分随着AX添加量的增加呈现先上升后下降的趋势,且都在添加量为0.2%时达最高,1号粉制作的馒头感官评价最高为91.0分,2号粉制作的馒头感官评价最高为90.7分。过量添加AX,两种馒头的外观、色泽、粘牙性和气味等评分呈下降趋势、高径比降低、挺度下降、颜色变暗,馒头质量下降。     

金线鱼肝胰脏蛋白酶激活提取条件的优化

用响应面法对金线鱼肝胰脏蛋白酶的激活及提取条件进行了优化。比较了不同激活剂的激活效果。研究了提取时间和pH值交互作用对蛋白酶活力的影响。结果表明:肠提液与CaCl2协同作为激活剂的激活效果最好。优化后激活时间为6 h,激活温度为27℃,肠提液质量分数为7%,CaCl2浓度为5.20 mmol/L,酶活力为1578.14 U/(g.min)。肝胰脏蛋白酶最佳提取条件为:提取时间8.5 h,提取温度11℃,pH 5.4,酶活力为1431 U/(g.min)。蛋白酶复性电泳结果说明酶活力增加显著。