紫外诱变选育高产蛋白酶枯草芽孢杆菌

紫外线辐射是目前最为广泛的物理诱变因子之一,其引起菌体DNA结构变化的形式很多,如DNA链的断裂、碱基的破坏等,但最主要的作用是使同链DNA的相邻嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体,阻碍碱基间的正常配对,从而引起微生物突变或死亡.以实验室保存的枯草芽孢杆菌为出发菌株,利用紫外诱变的方法,以获取可高效发酵生产蛋白酶的突变株.通过大量筛选及连续传代实验,确定了一株突变性状能稳定遗传的突变株,其蛋白酶产量较出发菌株有大幅度提高.     

一株高产蛋白酶芽孢杆菌的鉴定

通过经典生理生化实验和16S rRNA序列分析,对新分离出的1株高产蛋白酶的芽孢杆菌进行系统鉴定.研究发现该菌卵磷脂酶试验和马尿酸盐反应均为阳性,并在60℃仍有蛋白酶活性.将该菌16S rRNA序列在Genbank中进行blast,发现其与枯草芽孢杆菌EHFS1-S02Hc的16S rRNA序列同源性高达99.63%,分离出的高产蛋白酶芽孢杆菌可能为一新亚种或生物型.     

高产蛋白酶菌株的分离鉴定及诱变

目的:从豆豉中分离出高产蛋白酶的菌株并进行紫外诱变,以提高菌株的产蛋白酶能力.方法:采用酪蛋白平板法,初步筛选出一些产蛋白酶菌株,通过比较发酵后蛋白酶活力,筛选出一株产蛋白酶活力最高的菌株,鉴定其菌种,对该菌株进行紫外诱变,并对诱变后的菌株进行筛选,最后得到一株产蛋白酶活力最高的菌株.结果:分离鉴定后得知菌株B为地衣芽孢杆菌,产蛋白酶活力为2360.80U/mL.最佳诱变时间为120s,菌落致死率为66.68％,得到的高产蛋白酶菌株为B-14,其蛋白酶活力为2922.90U/mL,诱变后菌株产蛋白酶活力提高了23.81％.结论:通过筛选、诱变成功选育出高产蛋白酶的菌株B-14.     

α-淀粉酶和蛋白酶高产菌株的诱变选育

以从烟叶表面筛选得到的巨大芽孢杆茵Bck(Bacillus megatherium)为出发菌株,经理化诱变处理,采用透明圈法进行初筛,即在淀粉培养基和蛋白培养基平板上挑取Hc值(透明圈直径与菌株直径之比)较大的菌株.然后对这些菌株进行摇瓶复筛,测定发酵液α-淀粉酶和蛋白酶的活性,得到酶活性较高的菌株B8.其产生的α-淀粉酶活性是BCK的1.964倍,蛋白酶活性是BCK的2.266倍.该菌株能稳定遗传.经五代传代培养后,其产生的α-淀粉酶和蛋白酶活性分别稳定在2.821～3.273U/mL和21.21-27.36 U/mL范围内.     

芽孢杆菌B15胞外蛋白酶和淀粉酶的酶学性质研究

为探索芽孢杆菌B15胞外蛋白酶和淀粉酶在饲用酶制剂方面的应用,试验对其产酶情况及胞外酶的酶学性质进行了研究。结果显示,该菌株产蛋白酶和淀粉酶的最高酶活性分别为(181.9±3.5)U/mL和(50.2±1.6)U/mL。蛋白酶和淀粉酶的最适作用温度范围分别为40℃～50℃和40℃～70℃,最适作用pH值为7和5～7。蛋白酶和淀粉酶经40℃～50℃热处理,以及在pH值为5～9的缓冲液中较稳定。蛋白酶被EDTA所抑制,属金属蛋白酶,金属离子(10mmol/L)Mg2+和K+对其有激活作用,Fe2+有抑制作用,而Fe2+对淀粉酶有一定的激活作用。     

高产蛋白酶菌株的分离鉴定及诱变

目的:从豆豉中分离出高产蛋白酶的菌株并进行紫外诱变,以提高菌株的产蛋白酶能力。方法:采用酪蛋白平板法,初步筛选出一些产蛋白酶菌株,通过比较发酵后蛋白酶活力,筛选出一株产蛋白酶活力最高的菌株,鉴定其菌种,对该菌株进行紫外诱变,并对诱变后的菌株进行筛选,最后得到一株产蛋白酶活力最高的菌株。结果:分离鉴定后得知菌株B为地衣芽孢杆菌,产蛋白酶活力为2360.80U/mL。最佳诱变时间为120s,菌落致死率为66.68%,得到的高产蛋白酶菌株为B-14,其蛋白酶活力为2922.90U/mL,诱变后菌株产蛋白酶活力提高了23.81%。结论:通过筛选、诱变成功选育出高产蛋白酶的菌株B-14。      

枯草芽孢杆菌淀粉酶高产菌株的复合诱变研究

该研究以实验室保存的枯草芽孢杆菌为出发菌株,利用紫外和硫酸二乙酯（DES）复合诱变的方法,从大量突变菌株中获取可高效发酵生产淀粉酶的菌株。又通过连续传代实验,确定了该突变菌株突变性状能稳定遗传。结果表明,菌株D-2具有较高的的淀粉酶活力,其淀粉酶活力可达N6．599U／mL,较出发菌株提高到4倍。并在连续培养5代后,仍具有较好的遗传稳定性。该文探讨了一种高效的发酵生产淀粉酶菌株的选育方法,为下一步菌种生长条件优化打下了基础。     

中性蛋白酶高产菌株的诱变选育

对产中性蛋白酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) SHB 2010-1进行物理和化学诱变以筛选高产菌株。考察了6种筛选培养基在分辨中性蛋白酶高产菌株上的效率,菌株在脱脂牛奶培养基上生长状态最佳,水解圈易于观察。以紫外线、硫酸二乙酯为诱变剂,研究了两者的致死率曲线,选择致死率为90~95%的剂量进行两轮复合诱变,诱变菌的发酵液酶活依次较出发菌提高1.49%、10.99%、38.77%和59.68%,复合诱变表现出较单一诱变更强的效应,并能利用弱诱变剂紫外线积累的隐性突变。最终筛选得到的菌株命名为DES-59,在50 mL发酵培养基中培养60 h酶活达到7307 U/mL,相应的生物量为2.205×1010 CFU/mL,表现出典型的生长偶联型。突变菌的nprE基因经克隆及测序与数据库上的序列一致,酶活性的提高并非由中性蛋白酶A结构改变引起,突变出现在生产蛋白酶的其他位点上,有利于潜在性能的提高。     

高产碱性蛋白酶枯草芽孢杆菌菌株选育及其水解条件的研究

通过对三种枯草芽孢杆菌的比较分析,以其中酶活力最高的一株作为出发菌株,用15W紫外灯于30cm处照射120s,获得菌株UV-12-3,酶活力为4238.6u/mL。通过正交实验,确定其最适水解条件为:pH6.5、温度32℃、水解42h、接种量为8%。在此条件下水解度可达到46.7%。      

高产碱性蛋白酶枯草芽孢杆菌菌株选育及其水解条件的研究

通过对三种枯草芽孢杆菌的比较分析,以其中酶活力最高的一株作为出发菌株,用15W紫外灯于30cm处照射120s,获得菌株UV-12-3,酶活力为4238.6u/mL。通过正交实验,确定其最适水解条件为:pH6.5、温度32℃、水解42h、接种量为8%。在此条件下水解度可达到46.7%。     

产酸性蛋白酶菌株分子鉴定和酶学性质研究

本文采用透明水解圈法筛选到一株产酸性蛋白酶菌株PX8,以16S rDNA序列分析,确定其为Pectobacterium sp.菌株。通过改变酶促反应的pH、温度、金属离子和发酵时间等条件,采用正交实验分析了该菌株产酸性蛋白酶的特征。结果显示,在酶促反应液中Fe2+浓度为1.2mg/mL,反应温度为40℃,pH4,反应时间为10min时,酶活达到最大值34.625U/mL。      

高产蛋白酶和淀粉酶米曲霉菌株的选育

从J2、M2和Q2三株米曲霉菌中选择出总酶活力最高的J2作为出发菌株,通过紫外诱变后,得到突变菌株Y3,其酸性蛋白酶活力由出发菌株的313 U/g提高至986 U/g,提高了215％,碱性蛋白酶活力由出发菌株的6936 U/g提高至10385 U/g,提高了49.7％,中性蛋白酶活力由出发菌株的5675 U/g提高至9034 U/g,提高了59.2％,且淀粉酶活力也由出发菌株的284 U/g提高至412U/g,提高了45.1％.经传代实验表明,突变菌株Y3的遗传特性稳定.     

一株产多糖芽孢杆菌的筛选与鉴定

从来源于面酱、燕麦、康乃馨等食品、天然物质的132株芽孢杆菌中,以胞外多糖产量为指标,筛选出一株来源于康乃馨的多糖高产菌株LPL061。采用LB培养基,发酵温度37℃,转速150r／min,发酵时间24h,多糖产量为1．751g／L。通过形态学、牛珲牛化鉴定、16SrDNA序列同源性分析和特异性基因序yrJPCR,鉴定目标菌株为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens LPL061）。     

Streptomyces lavendulae X33海藻糖合酶基因克隆及酶学特性

目的：对菌株Bacillus sp. B110的胞内麦芽糖淀粉酶BMAL进行基因克隆、异源表达、纯化及酶学性质研究,为后期开发新的淀粉加工用酶打下基础。方法：使用PCR技术对Bacillus sp. B110的胞内麦芽糖淀粉酶bmal基因序列进行全长克隆,异源表达,使用Ni²⁺-NTA进行纯化,再对其酶学特性进行测定,使用序列分析工具BioEdit、MEGA等对其氨基酸序列进行分析,使用AlphaFold2对其三级结构进行预测分析。结果：BMAL基因全长1770 bp,编码一个589氨基酸残基的蛋白。重组酶rBMAL经Ni²⁺-NTA亲和层析纯化后,SDS-PAGE电泳结果显示其分子量大小为63 kDa。氨基酸序列分析和三维建模表明BMAL与来源于B.subtilis 168和B.subtilis SUH4-2的麦芽糖淀粉酶有较高的一致性,且BMAL具有一个麦芽糖淀粉酶所独有的N端结构域以及由Asp328-Glu357-Asp424三个氨基酸残基所构成的催化中心。重组酶rBMAL最适反应温度为45 ℃,最适反应pH为6.0。重组酶rBMAL在30 ℃条件下保藏7 h残留酶活为60%,但在60 ℃条件下保藏2 h残留酶活力下降98%,说明BMAL对热敏感。重组酶rBMAL在4 ℃,pH7.0~9.5保藏12 h活性稳定。当存在1 mmol/L的金属离子Mg²⁺时,重组酶rBMAL活力提高36%,而Ni²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Ca²⁺对重组酶rBMAL有抑制作用,酶活力减少85%~48%。有机溶剂和化学试剂甲醇、乙醇、丙酮、异腈、EDTA和SDS对重组酶rBMAL有较强的抑制作用,酶活力减少至32.3%~64.8%。底物特异性实验结果证实BMAL最适底物为环精糊。结论：Bacillus sp. B110的胞内麦芽糖淀粉酶BMAL具有良好的催化特性和pH稳定性,在面包烘焙工业上具有潜在的应用价值。     

抗青霉芽孢杆菌优良菌株的分离、筛选及鉴定

为了获得一株对青霉有强烈拮抗作用的芽孢杆菌以应用于食品的防腐保鲜中,从木瓜、柑橘、葡萄、全麦面包、太子参、陈皮等食品及中草药共计30个样品中分离得到132株芽孢杆菌。通过平板对峙法,筛选出18株对青霉有较强拮抗作用的芽孢杆菌。对其中3株抑菌效果显著的芽孢杆菌利用杯碟法测定其发酵液的抑菌效果,最终筛选出一株芽孢杆菌LPL40,其发酵上清液对青霉的抑菌圈直径达到(13.94±1.90)mm。通过形态学、生理生化及16S rDNA鉴定,最终将该菌株命名为解淀粉芽孢杆菌LPL40(Bacillus amyloliquefaciens LPL40)。     

陶融型酒醅中产香芽孢杆菌的筛选、鉴定及发酵产物分析

通过传统微生物分离法和纯种固态发酵产香试验,从陶融型酒醅微生物资源中分离、筛选产香能力优良的芽孢杆菌,采用形态观察、生理生化试验及分子生物技术对其进行鉴定,并对其耐受性进行研究。结果表明,从陶融型酒醅中共分离得到11株芽孢杆菌,其中,菌株YSB11产香较好,固态发酵产物中含有浓郁的焦香、糊香和酱香味,包含酚类、吡嗪类、呋喃类、芳香类、酯类等多种白酒中重要的呈香物质,为优良产香芽孢杆菌。菌株YSB11被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensiss）,可耐高温53 ℃、酒精度6%vol、NaCl含量8%及低pH值6.0。     

一种芽孢杆菌中性蛋白酶启动子的克隆和验证

为研究1398中性蛋白酶高效表达的分子机制,对其生产菌株进行了基因组测序和比对,确认了表达该中性蛋白酶的操纵子序列及结构。通过构建1398中性蛋白酶表达质粒,将其转入枯草芽孢杆菌;以gfp为报告基因,将包含P1398在内的不同启动子分别构建到质粒p MK4,转入枯草芽孢杆菌。发酵研究结果表明:P1398是一种底物自发诱导的高效启动子,是菌株表达1398中性蛋白酶的关键因素。1398中性蛋白酶在枯草芽孢杆菌中可获得稳定的表达量,其中在164中活性最高(1210 U/m L);重组枯草芽孢杆菌在LB中培养时,P1398介导的GFP的表达量低于P43和Pxyl A,而在工业培养基PPB中,其表达量为Pxyl A介导的GFP的2.14倍。因此,P1398可用于食品工业酶重组生产菌株的构建。      

枯草芽孢杆菌纤溶酶的纯化及性质研究

以从牛肉酱中筛选的1株高产纤溶酶的枯草芽孢杆菌为材料,进行发酵产酶。其发酵液经过硫酸铵盐析、Sephadex G-100凝胶过滤、C M SepharoseCL-6B离子交换层析和电泳制备,得到电泳纯的枯草芽孢杆菌纤溶酶;其分子质量为32.5ku;pI10.9～11.8;具有直接溶解纤维蛋白和激活纤溶酶原的双重作用;胰蛋白酶对此酶无降解作用,对其纤溶活性无影响;该酶在pH4.0～13.0稳定,对温度的适应范围较广。