重组真菌腈水解酶的发酵工艺条件及生物催化特性初探【需加急】

对产真菌腈水解酶的重组大肠杆菌的培养基种类、培养基成分、诱导剂种类和浓度、诱导条件、p H和温度进行了系统考察。摇瓶发酵优化结果显示:以甘油作为主要碳源,蛋白胨和酵母膏作为主要氮源,并添加微量元素的SOC培养基作为发酵培养基,最适接种量为0.5%;较优的诱导剂诱导条件为:采用0.5 mmol/L的IPTG诱导12 h,发酵p H=7.5,诱导温度25℃时产酶效果最佳。经过优化后,重组酶的酶活得到了显著提高,总酶活最高达到了3.84 U/m L,相比初始水平(0.84 U/m L)提高约4倍。5 L发酵罐的放大实验表明,产酶效果良好,总酶活和比酶活均与摇瓶水平基本持平。全细胞催化性质考察研究结果表明,该菌株所产腈水解酶催化反应的最适催化反应温度是45℃,最适反应p H约为7.2。     

毕赤酵母产重组木聚糖酶发酵条件的优化及其酶学性质

目的优化毕赤酵母工程菌GS115/xyn11A产重组木聚糖酶的发酵条件,并检测其酶学性质。方法采用单因素试验和L(934)正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基起始pH值、诱导剂甲醇添加量、诱导温度及诱导时间对产酶活性的影响;并分析重组木聚糖酶的酶学性质。结果影响重组毕赤酵母产酶的因素重要性依次为:培养基起始pH值>诱导时间>诱导温度>甲醇添加量,重组酵母产酶最佳条件为:起始pH值7.5,甲醇添加量1.5%,32℃诱导96 h,在此条件下进行诱导表达重组木聚糖酶的酶活性可达228.35 IU/ml;酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.5,在低于40℃和pH 4.5～7.5的范围内较稳定。结论优化了毕赤酵母产重组木聚糖酶的发酵条件,为木聚糖酶的工业化生产及应用提供了依据。     

氨基甲酸乙酯水解酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵优化

将来源于赖氨酸芽孢杆菌SC02的氨基甲酸乙酯水解酶(UH)基因在枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600中进行克隆和表达,在枯草芽孢杆菌中实现了UH活性表达,在摇瓶水平通过单因素考察和响应面分析实验对氨基甲酸乙酯水解酶发酵进行优化. 结表明,酶活最高可达到14.20 U/mL,产酶最佳培养基成分为：淀粉10 g/L、磷酸氢二钾9 g/L、麦芽浸膏25 g/L、硫酸镁1 g/L、胰蛋白胨55 g/L,最适发酵温度为37℃,最佳接种量4%. 在3 L发酵罐中采用最优发酵条件,酶活在16 h达到18.03 U/mL.     

转氨酶ATA117基因在大肠杆菌BL21(DE3)中的重组表达及产酶条件优化

采用基因工程的方法构建重组大肠杆菌得到重组菌Eco(p ETDuet-ATA117),实现了转氨酶ATA117的重组表达。使用响应面法对重组大肠杆菌摇瓶发酵产酶培养基进行了优化并对转氨酶诱导条件进行研究。首先采用二水平部分因子设计筛选确定培养基中对转氨酶ATA117酶活有显著影响的3种培养基组分,即甘油、酵母粉和胰蛋白胨。然后进行最陡爬坡实验确定最佳响应面区域,最后通过Box-Behnken设计确定各成分的最佳浓度。采用该优化培养基,转氨酶酶活为391.7 U/L,分别是基础培养基和单因素优化培养基酶活的3.13倍和1.22倍。对转氨酶的诱导条件进行了研究,得出最适诱导温度24℃,光密度值(OD)为0.8,此条件下进行诱导,异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)浓度1 mmol/L,诱导时间15 h,最终转氨酶活力达到713.7 U/L。     

腈水解酶重组菌发酵产酶条件的优化及应用

优化了重组菌E.coli BL21(DE3)/pET28b(+)-NIT发酵产腈水解酶的条件,确定最适发酵培养基为:玉米浆粉25g.L-1,酵母浸出汁5g.L-1,NaCl 10g.L-1,Fe3+0.5mmol.L-1,初始pH值7.5;最适诱导产酶条件为:诱导剂乳糖0.5g.L-1,诱导剂加入时间为接种6h后,诱导温度30℃,诱导时间28h,在此条件下产酶量达到6161.46U.L-1。所得菌体用于不对称转化R,S-扁桃腈生成R-(-)-扁桃酸,转化率达92.02%,产物e.e.值达99%。     

腈水解酶重组茵发酵产酶条件的优化及应用

摘要：优化了重组茵E．coliBL21（DE3）／pET28b（＋）-NIT发酵产腈水解酶的条件,确定最适发酵培养基为：玉米浆粉25g·L-1,酵母浸出汁5g·L-1,NaCl10g·L-1,Fe3＋0．5mmol·L-1。初始pH值7．5;最适诱导产酶条件为：诱导剂乳糖0．5g·L-1,诱导剂加入时间为接种6h后,诱导温度30℃,诱导时间28h,在此条件下产酶量达到6161．46U·L-1。所得茵体用于不对称转化R,S-扁桃腈生成R-（-）-扁桃酸,转化率达92．02％,产物e．e．值达99％。     

基因工程菌毕赤酵母发酵产纤维二糖酶条件研究

本文对基因工程菌毕赤酵母产纤维二糖酶活的发酵条件进行研究,结果表明:确定最优摇瓶培养基为小麦B浆4%,硫酸镁0.05%,玉米浆1%。其摇瓶最佳产酶条件为诱导时间12h,诱导前适宜的增殖时间为16h,接种量10%,转速220r/min,发酵pH值为6。在此基础上进行了50L发酵罐发酵中试,50L发酵罐诱导产酶高达125U。     

海藻糖合酶的自诱导表达及其催化生产海藻糖的新工艺

海藻糖合成酶一步合成法是制备海藻糖最具工业化前景的方法之一。在前期研究基础上,本研究从发酵产酶和酶催化两方面进一步降低海藻糖生产成本,提高生产效率。首先,采用自诱导表达系统,在摇瓶体系中对含有海藻糖合成酶的大肠杆菌BL21(DE3)进行三阶段温度控制发酵,即以自诱导培养基发酵培养重组大肠杆菌,在37℃培养2.5h,25℃培养10.5h,30℃继续培养至发酵终点;此时,酶活达到1.42×10~4U/mL,比自诱导恒温提高了57.4%。在此基础上,在5L反应器上进行三阶段温控发酵验证实验。通过连续发酵40h后OD达到31,细胞干重浓度达到15.32g/L,酶活达到最高值1.81×10~4U/mL,比摇瓶发酵提高了28.6%。其次,开展全细胞催化生产海藻糖工艺优化,以5%甲苯处理45min的大肠杆菌细胞为研究对象,考察了pH、反应温度、底物浓度对全细胞催化合成海藻糖的影响以及全细胞催化的重复使用性能。结果发现:催化反应在pH为7.5、温度为30℃、麦芽糖初始浓度为350g/L时,海藻糖的得率达到74%以上;全细胞催化反应10个批次后,细胞仍保持对麦芽糖64.1%的转化率。本研究为海藻糖的工业化生产提供了一种经济、高效的工艺路线。     

酶催化合成L-半胱氨酸产酶培养基及产酶条件的研究

假单胞菌(Pseudomonas sp.)TS1138经DL-2-氨基-△2-噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)的诱导,在菌体内能产生催化该诱导物生成L-半胱氨酸的酶系.对产酶培养基及产酶条件进行了研究,得出DL-ATC的最适添加量为0.5%,最适碳源为葡萄糖,最适氮源为尿素,最适培养温度为27～29℃,最适摇瓶装液量为40mL.根据摇瓶优化结果,进行了7 L罐试验,酶活力最高达1 780 U/mL.     

重组大肠杆菌产腈水合酶的发酵工艺研究

目前主要通过生物发酵制备腈水合酶催化3-氰基吡啶合成烟酰胺,但在反应过程中,发酵酶活低并且催化过程中极易生成副产物烟酸,因此通过自主构建的产腈水合酶重组大肠杆菌M910001-pMh1229,对其发酵条件进行了系统研究,采用单因素法对发酵过程中培养基进行优化。通过氮源、碳源的筛选,确定最优的碳氮源、诱导剂浓度。优化后的培养基对该菌发酵产腈水合酶酶活可以达到8 653U/mL,OD600达到了210,酶活对比优化前提高了45%。     

海洋微生物溶菌酶的发酵优化与中试生产

以海洋细菌S-12-86为试验菌株,采用摇瓶发酵优化的方式,研究培养基组分(碳源、氮源、碳源与氮源的比例、金属离子)与发酵条件(培养温度、接种体积分数、装液体积分数、起始pH值、产酶周期)对海洋微生物溶菌酶产量的影响,并进行中试放大试验。结果表明:该菌产酶最佳培养基组分为:葡萄糖10 g/L,蛋白胨5 g/L,MgSO45 g/L,CaCl22 g/L;最适发酵培养温度为30℃,接种体积分数为4.0%,装液体积分数为10.0%,起始pH值为8.0,发酵周期24 h。海洋细菌S-12-86发酵优化后的产酶量(25636.8 U/mL)较优化前的产酶量(14454.4 U/mL)提高了75.4%。海洋微生物溶菌酶中试发酵的产酶量达26697.87 U/mL。说明摇瓶发酵优化条件可以应用于海洋微生物溶菌酶中试生产上。     

重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌发酵工艺的优化

目的优化重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌的发酵工艺,为其规模化生产奠定基础。方法以目的蛋白的表达量及菌体浓度作为综合评价指标,对重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌的摇瓶发酵温度、初始pH值、溶解氧、IPTG浓度及诱导时间进行优化;以摇瓶发酵结果为基础,进一步对发酵罐培养工艺中诱导时机、诱导时间及补料培养基配方进行优化;以确定的罐发酵工艺条件连续发酵5批,验证该发酵工艺。结果最适摇瓶发酵工艺条件为:发酵温度为37℃,初始pH值为7.0,高溶氧,IPTG诱导浓度为0.05 mmol/L,诱导时间为4 h;最适罐发酵工艺条件为:菌体A600值约为40时开始诱导,诱导时间为4 h,补料培养基配方为葡萄糖25%,MgSO4.7H2O 0.5%。按照确定的工艺连续发酵5批,最终菌体A600均达50.0以上,目的蛋白的表达量均高于15%。结论优化的重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌的发酵工艺稳定性良好,已达到中试生产规模的要求。     

高活性漆酶产生菌的发酵条件优化

对云芝菌产漆酶的发酵条件进行优化,考察C源、N源和诱导剂等因素对产酶的影响.结果表明:杂色云芝菌摇瓶产漆酶的最佳条件为葡萄糖1.25 g/L,羧甲基纤维素钠15 g/L,酵母膏15 g/L,KH2PO41 g/L,CaCl20.05 g/L,MgSO40.25 g/L,30℃、150 r/m条件下振荡培养,在72 h加入2 mmol/L 2,5-二甲基苯胺作为诱导剂,在96 h加入2 mmol/L Cu2+,经过7 d培养,菌的漆酶比活达到3 319.2 U/mL.     

添加羟胺诱导Streptomyces hygroscopicus产谷氨酰胺转胺酶

研究了添加羟胺对Streptomyces hygroscopicus合成谷氨酰胺转胺酶的影响. 结果表明,添加羟胺可诱导谷氨酰胺转胺酶的合成. 摇瓶培养过程中,羟胺的最适添加量和最适添加时间分别为0.5 mmol/L和38 h,发酵结束时,谷氨酰胺转胺酶酶活最高达到5.3 U/mL,比对照提高了32.5%. 添加羟胺可诱导Streptomyces hygroscopicus产酶,羟胺与谷氨酰胺转胺酶反应的结果是产生了L-谷氨酸-g-单羟肟酸,实验证明它对Streptomyces hygroscopicus产酶有抑制作用. 诱导产酶过程是羟胺的促进作用和L-谷氨酸-g-单羟肟酸的抑制作用逐步达到平衡、最后酶活趋于稳定的过程.     

不动杆菌生物合成新型羧酸酯酶的摇瓶培养条件优化

对一株产(R)-烯丙醇酮乙酸酯对映选择性水解酶的不动杆菌(Acinetobactersp.CGMCC0789)摇瓶发酵产酶条件进行了优化。培养基最佳组成为(g?L?1):蔗糖8.5,吐温-801.5,黄豆饼粉20.0,(NH4)2SO42.0,K2HPO42.0,NaCl1.0,MgSO4·7H2O0.2;优化后酯酶产量提高了8.3倍(由46增至427U?L?1)。添加吐温-80可以诱导酶的合成。摇瓶培养最佳条件为:装液量15%,发酵起始pH8.0,接种量6%,发酵温度30℃。考察了细胞生长及产酶的时间进程,最佳培养时间为30h.     

响应面法优化壳聚糖酶产生菌Mitsuaria sp.K1的产酶发酵条件

壳聚糖（chitosan）及其降解产物因具有优良的物理特性和生物活性而被广泛关注。通过平板透明圈初筛、摇瓶复筛方法,从青岛海岸土壤中分离筛选到1株产壳聚糖酶活性较高的细菌Mitsuaria sp.K1,并对其产酶发酵条件进行了单因素试验和响应面优化分析试验。结果表明：在最适培养基组成（1%粉末壳聚糖、0.5%硝酸钾、0.22%KH2PO4、0.1%Na2HPO4、0.15%KCl、0.05%MgSO4?7H2O）和最佳培养条件（培养温度25.2 ℃,培养时间25.4 h,起始pH值6.5,接种量3%,装液量100 mL/500 mL摇瓶,160 r/min）下,Mitsuaria sp.K1的发酵粗酶液最高酶活平均达11.56 U/mL,比优化前的2.17 U/mL提高了4.32倍。与前人研究结果相比,该菌发酵产酶温度降低了5～10 ℃,产酶周期缩短了23～47 h,因此具有工业发酵应用价值。     

高大毛霉制取果胶酶发酵条件实验

对高大毛霉(Mucor mucedo)制取果胶酶的发酵条件和酶的基本性质进行了研究. 发酵培养基组成为(g/L)：小麦麸皮50，葵盘粉30，(NH4)2SO4 30，KH2PO4 2.5，MgSO4×7H2O 0.5，NaNO3 0.2，FeSO4×7H2O 0.01. 在培养温度30℃、初始pH 5.7、转速240 r/min条件下摇瓶培养3 d，酶活力达到275 U/ml. 该酶最适pH为5.0，最适作用温度为40℃，在pH为3.0~7.0范围内稳定.     

恶臭假单胞菌腈水解酶的生物催化特性

以丙烯腈为底物,对产腈水解酶菌株Pseudomonas putida XY4在静息细胞状态下的催化特性进行了研究,考察了p H、温度、金属离子、底物浓度对酶的影响,以及该酶的p H与温度稳定性、底物特异性等,同时对丙烯腈的生物转化过程进行考察。结果表明,腈水解酶的最佳催化条件为p H=7.2,30℃,底物浓度150 mmol/L;Ag+、Cu2+和Fe3+对酶具有强烈的抑制作用;该腈水解酶对3-氰基吡啶等芳香族杂环腈具有较高的特异性,其次是甘氨腈和丙烯腈,对酰胺类物质无特异性。该研究对利用腈水解酶生物催化丙烯腈制备丙烯酸的应用提供借鉴。     

果胶酶液体发酵条件优化与酶学特性研究

本文通过液体摇瓶发酵,采用DNS法测定酶活性,研究不同条件对果胶酶活性的影响以及果胶酶的酶学特性。结果表明对于HS021号菌,适宜的发酵条件为初始发酵液pH 6.0,菌龄和发酵时间24 h,加入0.05%Na~+,果胶酶活性可达17.67 U/mL,最适温度为50℃,最适pH 5.0。对于HS047号菌,适宜的发酵条件为初始发酵液pH 6.0,菌龄和发酵时间24 h,果胶酶活性可达15.66 U/mL,最适温度为45℃,最适pH 5.0。对于HS053号菌,适宜的发酵条件为初始发酵液pH 6.0,菌龄24h,发酵时间48h,加入0.05%的Na~+,果胶酶活性可达11.32 U/mL,最适温度为55℃,最适p H5.0。对于HS053号菌木粉发酵液可以替代果胶底物发酵液。紫外诱导后,酶活均下降。     

L-谷氨酸氧化酶高密度发酵及催化合成α-酮戊二酸

以乳糖代替异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)作为诱导剂,优化补料策略提高菌体密度,优化诱导策略提高蛋白表达,以高密度发酵所得L-谷氨酸氧化酶(LGOX)全细胞转化L-谷氨酸生产?-酮戊二酸(?-KG).结果表明,摇瓶培养条件下LGOX酶活由IPTG诱导的3.12 U/m L提高到4.78 U/m L;通过指数补料与DO-stat补料相结合的两阶段补料策略,5 L发酵罐中细胞浓度由IPTG诱导的2.49 g/L提高到41.6 g/L,LGOX酶活为59 U/m L.优化诱导策略后细胞浓度为48.4 g/L,LGOX酶活提高到156.1 U/m L,分别是优化前的19.4和50倍,?-KG产量达5160 g/L,提高48倍.