响应面法优化海洋弧菌产褐藻胶裂解酶发酵培养基

采用响应面法优化海洋弧菌X511的产酶发酵培养基,提高其胞内褐藻胶裂解酶产量。通过单因素试验研究了不同碳源、不同氮源、海藻酸钠、氯化钠、蛋白胨、硫酸亚铁、硫酸镁和磷酸氢二钾对菌株产胞内酶活力的影响,在此基础上,利用Plackett-burman试验确定海藻酸钠、氯化钠、蛋白胨和硫酸镁对胞内酶产量的影响。通过响应面试验构建回归方程,结果表明,最佳发酵培养基成分为海藻酸钠9.0 g/L,NaCl 31.6 g/L,蛋白胨15.0 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L。在此条件下,该菌株的胞内褐藻胶裂解酶的活力为（20.65±0.14） U/mL,较优化前的酶活提高了64.4%。     

产褐藻胶裂解酶弧菌HB161653的产酶条件优化

为提高弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶活性,该研究通过单因素和正交试验对弧菌HB161653的产酶条件进行了优化。结果表明,最优的发酵培养基组成为海藻酸钠5 g/L,蛋白胨7.5 g/L,NaCl 25 g/L,K₂HPO₄0.2 g/L,Mg SO₄0.1 g/L;最优发酵条件为培养基初始pH 7.0,接种量1.5%,发酵温度28℃,发酵周期12 h。在此优化产酶条件下,褐藻胶裂解酶活力可达42.1 U/m L,较优化前(26.0 U/m L)提高了62%。该研究可为弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶的规模化生产和褐藻寡糖的制备提供理论依据。     

褐藻胶裂解酶酶学性质及酶解马尾藻工艺的响应面优化

海洋细菌是褐藻胶裂解酶的重要来源。该试验以实验室制备的褐藻胶裂解酶粗酶液为研究对象,对其酶学性质及酶解工艺进行初步研究。结果表明,酶的最适反应条件为50 ℃、pH 8,在4～40 ℃、pH 5～9范围内酶活力较稳定;Ca2+、Mg2+和Fe2+等离子对该酶有促进作用,EDTA、Ba2+、Zn2+等有抑制作用。以孤囊马尾藻（Sargassum oligocystum）为试验原料,以褐藻寡糖含量为响应值,通过单因素试验和响应面法对马尾藻的固态酶解工艺条件进行优化,当含水率75%、温度40.7 ℃、酶解10.3 h时,寡糖含量达到（50.42±0.24） mg/g。该试验可为褐藻寡糖的酶解法规模制备提供理论依据与应用参考。     

产褐藻胶裂解酶菌种的筛选、鉴定及发酵条件优化

以褐藻酸钠为唯一碳源,经多次富集和驯化,从养殖场腐烂海带中筛选到一株高产褐藻胶裂解酶的菌株Alg07。依据菌体形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,归属于芽孢杆菌属（Bacillus）,命名为Bacillusweihaiensis Alg07。通过单因素试验和正交试验,确定菌株Alg07的最佳发酵产酶培养基成分：褐藻酸钠9 g/L、蛋白胨1 g/L、酵母粉3 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KCl 5 g/L、CaCl2 4 g/L;最佳发酵产酶条件为：250 mL三角瓶装液量40 mL、培养温度30 ℃、初始发酵pH 6.5、接种量0.5%、摇床转速180 r/min、培养时间24 h。在优化后的培养条件下,褐藻胶裂解酶活力由35 U/mL提高到563 U/mL。     

乳糖诱导大肠杆菌产褐藻胶裂解酶的条件优化

本文研究了使用乳糖替代IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）诱导褐藻胶裂解酶在重组大肠杆菌中表达的可行性,通过摇瓶实验,分别对诱导终浓度、诱导温度、诱导时机、诱导时间等方面进行了单因素实验并利用响应面对条件进行了优化设计,并使用Ni-NTA亲和柱对粗酶液进行了纯化得到纯酶。结果表明,诱导乳糖终浓度22 mmol/L,诱导温度29℃,诱导22 h,酶活可达到8.552 U/m L。说明乳糖可以作为基因工程菌的高效诱导剂。      

一株明亮发光杆菌产褐藻胶裂解酶的培养基优化

通过响应面方法对明亮发光杆菌液体发酵产褐藻胶裂解酶的最佳产酶培养基进行了优化。在单因素实验的基础上,通过部分因子实验对葡萄糖、牛肉膏、氯化钾、七水硫酸亚铁、磷酸氢二钾、MgSO₄·7H₂O、初始pH进行系统考察,筛选出两个影响较显著的因素MgSO₄·7H₂O和葡萄糖添加量,然后通过中心组合实验进一步优化,建立以褐藻胶裂解酶酶活力为响应值的二次回归方程模型,获得了最优的发酵培养基组成（g/100 mL）:葡萄糖1.211 g、牛肉膏0.2 g、氯化钾0.5 g、七水硫酸亚铁0.05 g、磷酸氢二钾0.02 g、七水硫酸镁0.005 g,初始p H8.6,在该优化的培养条件下,褐藻胶裂解酶酶活为69.05 U/mL。与基础培养基比,褐藻胶裂解酶产酶量提高了14.5倍,说明本优化工艺具有可行性。      

褐藻胶裂解酶的基因克隆及表达条件优化

采用大肠杆菌（Escherichia coli）表达海洋弧菌（Vibrio sp.）X511的褐藻胶裂解酶基因,以实现对该酶的大量制备及酶学性质研究。通过序列分析,预测该酶的前20个氨基酸为信号肽,去除信号肽后的蛋白质分子质量约为30 254.28 Da,等电点8.75,分子式为C1368H2100N364O401S6 ,对应的基因序列命名为alg1987。按如下方案构建重组菌：设计特异性核酸引物,PCR扩增得到alg1987;将重组质粒pET-30(a)-alg1987导入大肠杆菌Trans5α进行测序;提取阳性pET-30(a)-alg1987质粒导入大肠杆菌BL21,利用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）检测诱导后的重组菌胞液上清,发现异源表达的褐藻胶裂解酶分子质量大小与预测值相近。对重组菌中的褐藻胶裂解酶进行表达条件优化,结果显示,最适参数为诱导温度16 ℃,诱导时间16 h,诱导剂IPTG浓度0.8 mmol/L。     

褐藻胶裂解酶产生菌的筛选、鉴定及其产酶条件研究

从土壤中分离得到的一株芽孢杆菌W1在以褐藻酸钠为唯一碳源的培养基中进行驯化后,在琼脂平板上产生透明水解圈,通过筛选得到实验菌株S1,鉴定后确定其为枯草芽孢杆菌.经过发酵培养实验,确定其最佳产酶条件:以蛋白胨和尿素为氮源,褐藻酸钠0.5～0.6%(质量分数),培养初始pH值7.5,培养温度32℃,180r/min摇床发酵84hr-108hr.     

高产褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

采用透明圈初筛方法得到一株产褐藻胶裂解酶菌株B1,通过形态观察和16S r DNA序列分析鉴定该菌株为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas sp.)。通过单因素实验对菌株B1产酶条件进行优化,最佳培养基组成为:褐藻酸钠1%,氯化铵0.2%,Na Cl 3%,KH2PO40.02%,Mg SO40.01%,Ca Cl2·2H2O 0.1%,初始p H5.5。最佳的培养条件:装液量75 m L,培养温度30℃,摇床转速180 r/min,培养22 h。在该条件下,褐藻胶裂解酶最高酶活力提高到71.94 U/m L,提高了72.11%。      

褐藻胶裂解酶的研究进展

褐藻胶是一种由L-古罗糖醛酸和其C5差向异构体D-甘露糖醛酸结合而成的线性高分子多糖。褐藻胶裂解酶能够通过β消去机制催化褐藻胶降解产生具有多种生物活性的褐藻胶寡糖。对于酶的鉴定分析将会拓展酶和寡糖在食品、农业等领域的应用范围。因此本文简要阐述了酶的分类、测定方法、构效关系以及生物学功能,并就其应用的最新进展进行了展望。     

蜡状芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

为提高蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)发酵产蛋白酶的能力,对发酵培养基组成及培养条件进行优化。通过单因素试验研究最适C源及其添加量、最适N源及其添加量、温度、种龄、摇床转速、装液量、pH、时间、接种量等条件对菌株产蛋白酶的影响。在此基础上,利用正交试验设计从9个影响因素中筛选3个主要影响因素,即蛋白胨添加量、温度和装液量;再利用Box-Behnken试验设计进行响应面分析,最终确定蜡状芽孢杆菌发酵产酶条件的最优条件为:蛋白胨添加量7.9g/L,温度26.7℃,装液量56.4mL。优化后,蛋白酶活力达到753.67U/mL,比初始蛋白酶活力(249.50U/mL)提高了2.02倍。     

微泡菌ALW1昆布多糖酶的酶学性质及其酶解产物的抗氧化活性

本文研究微泡菌ALW1胞外昆布多糖酶的酶学性质及其酶解产物的抗氧化活性。研究结果显示,以昆布多糖为底物,菌株ALW1胞外昆布多糖酶的最适反应温度为45℃,在35℃下酶活性较稳定;酶的最适反应pH5.5,在pH 6.0～8.0范围内酶活性较为稳定;Na~+对酶活力起促进作用,而K~+,Fe~(2+),Cu~(2+),Co~(2+),Mn~(2+),Ba~(2+),Cd~(2+)和Zn~(2+)对昆布多糖酶具有不同程度的抑制作用。昆布多糖酶的酶解产物具有还原能力和清除2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基和·OH自由基的能力,对ABTS自由基和·OH自由基的半抑制剂量IC_(50)分别为15.2 mg/mL和1.7 mg/mL,表明酶解产物有一定的抗氧化能力。     

Nisin液体发酵工艺条件的响应面分析优化

采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法分析,对nsin高产菌株Hs-5进行了发酵工艺条件的优化研究.利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产nisin效价的3个主要因素,即接种量、培养温度和蔗糖添加量.在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域.结果表明,接种量和这趟添加与Nisin效价存在极显著的相关性,通过求解回归方程得到优化主要发酵条件:接种量5%,培养温度31℃,蔗糖添加量25 g/L.经培养验证,预测值与验证实验平均值接近,在此优化条件下Nisin效价可达到2859.     

Characterisation of a novel laminarinase from Microbulbifer sp. ALW1 and the antioxidant activity of its hydrolysates

Laminarin and its derived oligosaccharides have diverse bioactivities. The β-1,3-glucanase in marine bacteria can be employed as a tool to digest laminarin in the cell wall of brown algae. Here, we cloned, expressed and characterised a β-1,3-glucanase (laminarinase), MaLamNA, from the previously characterised marine bacterium Microbulbifer sp. ALW1, phylogenetically distinct from the glycoside hydrolase families of characterised laminarinases. The recombinant laminarinase was heterologously expressed and purified from Pichia pastoris GS115 cells with a molecular mass of 57.3 kDa. MaLamNA exerted its hydrolytic activity specifically against laminarin, with the highest activity at 45 °C and pH 4.5–5.5, respectively, and demonstrated high stability against extreme acidic and alkaline pH exposure. The addition of reducing agent dithiothreitol could significantly enhance the activity of MaLamNA. The hydrolytic products of laminarin by MaLamNA exhibited more effective antioxidant activities than the undigested laminarin. These characteristics of MaLamNA provide clues to its industrial application for laminarin bioresource development.     

响应面法优化红曲霉固态发酵产Monacolin K工艺条件的研究

采用响应面分析方法,对红曲霉菌株(Monascus ruber GM A4)固态发酵产Monacolin K的工艺条件进行优化研究,提高产Monacolin K的浓度,运用单因子实验筛选出可溶性淀粉和酵母粉为最适碳源和氮源,确定发酵产Monacolin K的最佳培养时间为20天,初始含水量为40%以及添加前体乙酸钠浓度为1.2%,通过全因子实验,对影响产Monacolin K的4个重要因素进行评估并筛选出具有显著效应的2个因子:初始含水量、乙酸钠。通过最陡爬坡逼近以上2个因子的最大响应区域后,采用Central Composite Design(CCD)响应面分析法,确定产Monacolin K最佳工艺条件为:可溶性淀粉40g/L,酵母粉30g/L,乙酸钠14.6g/L,初始含水量51.2%,32℃培养3天,再26℃培养17天。在此条件下,Monacolin K产量达到15.49mg/g,比优化前条件:葡萄糖30g/L,蛋白胨20g/L,酵母粉20g/L,乙酸钠12g/L,初始含水量40%所得到的Monacolin K浓度11.03mg/g提高了40.4%。     

微泡菌昆布多糖酶Lam128A的酶学性质及酶解产物抗氧化活性

该研究探讨微泡菌ALW1来源的昆布多糖酶Lam128A的酶学性质及其酶解产物的抗氧化活性。利用毕赤酵母异源表达重组蛋白rLam128A,该昆布多糖酶的分子量为70 ku,最适反应温度和最适反应pH值分别为45 ℃和pH值5.5;温度低于45 ℃时稳定,分别在pH值3.0、5.0和11.0条件下处理96 h后,残余酶活力不低于60%。还原试剂二硫苏糖醇（DTT）对昆布多糖酶活力有促进作用,rLam128A对螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）表现出良好的稳定性,对去垢剂Tween 20和Tween 80、变性剂尿素表现出一定的稳定性。昆布多糖经rLam128A水解后,酶解产物对DPPH、ABTS和OH·自由基的半数抑制剂量IC50分别为7.12、1.01和 2.40 mg/mL,相比未经酶解处理的昆布多糖表现出更显著的抗氧化活性。微泡菌昆布多糖酶Lam128A的酶学性质为该酶开发利用昆布多糖生物资源提供了理论基础。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌发酵产凝乳酶的工艺条件

首先通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、金属盐、磷源对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的影响,然后在此基础上采用Box-Behnken设计对葡萄糖、酵母粉和CaCO3三因素的最优组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与凝乳酶活力关系的数学模型。结果表明,解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的最佳工艺条件:马铃薯浸粉0.5%,葡萄糖1.13%,酵母浸粉1.76%,CaCO3为0.32%(均为质量分数),在此最佳培养基条件下,凝乳酶活力可达436.8 SU/mL,与理论预测值438.4 SU/mL基本一致,优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的活力比基础培养基提高了5.21倍。     

响应面法优化产虾青素假单胞菌的发酵培养基

利用响应面法对产虾青素菌株的培养基进行优化,确定发酵培养基最佳配方。最佳的培养基配方为KH2PO40.4%,MgSO4·7H2O 0.08%,酵母膏0.3%,可溶性淀粉1.2%,在此发酵条件下虾青素产量最高,为149.4mg/L。同时建立虾青素产量与KH2PO4、MgSO4·7H2O、酵母膏、可溶性淀粉的添加量之间的二次多项式模型,该模型可以很好地预测虾青素产量,可获得最佳的工艺条件。