嗜热菌Geobacillus sp.PZH1产木聚糖酶发酵条件的优化

对嗜热菌Geobacillus sp.PZH1发酵产嗜热耐碱木聚糖酶的培养条件进行了优化研究。对碳源、氮源、初始pH、接种量以及发酵温度五个因素进行了单因素实验,在此基础上对碳氮比、初始pH以及接种量进行了正交实验。结果表明,该菌株在发酵培养7d时有最大产酶量,Geobacillus sp.PZH1发酵产木聚糖酶最佳发酵条件为:桦木木聚糖为碳源,牛肉膏为氮源,碳氮比2∶3,初始pH7.0,接种量4%,发酵温度50℃,发酵时间7d。在最佳产酶条件下进行发酵,木聚糖酶活力可达2.56IU/mL,是未优化前酶活的1.44倍。     

毛壳霉木聚糖酶B（CsXyn11B）的分泌表达及其在面包中的应用

目的:对毛壳霉（Chaetomium sp.）CQ31木聚糖酶B（CsXyn11B）进行分泌表达,以提高产酶水平并探究在面包烘焙中的应用价值。方法:将木聚糖酶基因在毕赤酵母中表达,高密度发酵提高其产酶水平,对酶学性质进行表征并将其应用在面包烘焙中。结果:重组菌经高密度发酵156 h,木聚糖酶酶活力为2788 U/mL。CsXyn11B最适pH为8.0,最适温度为65 ℃。CsXyn11B能够水解多种木聚糖底物,对燕麦木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖、榉木木聚糖和桦木木聚糖的比酶活分别为1145.8、1041.7、692.3和653.3 U/mg。该酶水解阿拉伯木聚糖,水解产物以聚合度4~6的低聚木糖为主。在面包制作过程中加入3 mg/kg CsXyn11B使面包比容增加15.9%,面包硬度降低25.3%,4 ℃贮藏2 d后硬度比对照组降低17%。结论:毛壳霉木聚糖酶B的优良酶学特性使其在烘焙食品中具有良好的应用前景。     

顶青霉木聚糖酶的纯化与性质

从顶青霉(Pencillium corylophilum)P-3-31培养液中分离到3种木聚糖酶组分,分别称为PartA、PartB和PartC.PartB进一步纯化,经SDS-PAGE鉴定为单带,相对分子质量为24200;PartC进一步纯化,经SDS-PAGE鉴定也是单带,相对分子质量为48300.PartA和PartB的最适反应条件为pH4.0,45℃;PartC的最适反应条件为pH5.5,55℃.PartA和PartB对木聚糖以外的底物不能水解;PartC具有水解CMC的交叉活性和β-木糖苷酶活性,但不能将木二糖水解成木糖.3个纯化酶组分和粗酶对不同来源的木聚糖底物均表现出不同的活性.对于粗酶,若桦木木聚糖为底物的相对酶活为100%,则玉米芯木聚糖为底物的相对酶活为143%,蔗渣木聚糖为底物的相对酶活为124%.     

一株产木聚糖酶放线菌的液体发酵条件优化及水解特性研究

以木聚糖为唯一碳源制作选择培养基,利用透明圈法筛选高产木聚糖酶菌株,对其中一株产酶较高的菌株L10608进行液体发酵条件优化并对所产木聚糖酶的水解特性进行研究。结果表明:菌株L10608最佳产酶条件为以质量浓度25g/L、80目的水不溶性玉米芯木聚糖为碳源,10g/L大豆蛋白胨和5g/L酵母浸膏为复合氮源,初始pH6.0、培养温度40℃、转速200r/min、表面活性剂吐温-80质量浓度4g/L,最佳产酶条件下木聚糖酶活力达1074.8U/mL。以桦木木聚糖、榉木木聚糖和燕麦木聚糖为底物研究菌株L10608所产木聚糖酶的水解特性,结果表明该木聚糖酶为内切型木聚糖酶,水解主要产物为木二糖和木三糖。表明菌株L10608有望作为功能性低聚木糖的生产菌株。     

碱性木聚糖酶在毕赤酵母的表达及酶学性质研究

将教酒链霉菌L1105第10家族碱性木聚糖酶基因去除纤维素结合域(CBD)后将功能结构域基因xynAe SC克隆到毕赤酵母表达载体。经筛选得到重组工程菌GS1153-20,用甲醇诱导后产酶活力达到最高683±9U/m L。结果表明,重组木聚糖酶的最适p H为7.2,且在p H 6.2~8.6有较高的相对酶活;其最适温度为70℃,40~60℃时相对酶活力都在70%以上;重组酶Xyn Ae SC以燕麦木聚糖为底物时,酶活力最高,相对酶活力为桦木的259.7%±10.7%;对甘蔗渣木聚糖的酶活力最低,只有对桦木木聚糖酶活的16.0%±1.5%。研究表明,碱性木聚糖酶基因成功地在毕赤酵母中表达,且去除CBD域后,其酶学性质并未改变。     

白腐真菌粗酶液对里氏木霉发酵玉米秸秆的影响

研究比较了不同白腐真菌[变色栓菌(Trametes versicolor)、粗毛革孔菌(Coriolopsis gallica)、爪哇漏斗状侧耳(Pleurotus sajor-caju)]预处理玉米秸秆得到的粗酶液对里氏木霉(Trichoderma reesei)产纤维素酶和木聚糖酶及糖化产生的影响。结果表明,3种白腐真菌粗酶液对里氏木霉产酶影响均为降低纤维素酶的酶活力,提高木聚糖酶的酶活力,作用效果依次为变色栓菌爪哇漏斗状侧耳粗毛革孔菌。加入变色栓菌制备的酶液后,里氏木霉产纤维素酶酶活降低60.61%,木聚糖酶酶活增长60.94%;糖化产葡萄糖量降低了38.84%,产木糖量增长了395%。研究证实白腐真菌粗酶液对里氏木霉发酵产纤维素酶和纤维素酶的糖化有抑制作用,对产木聚糖酶和木聚糖酶水解糖化有协同作用。     

Bacillus pumilus WL-11产生木聚糖酶的生物机制

木聚糖酶是木聚糖降解酶系中起主要作用的酶,微生物来源的木聚糖酶多数是诱导产生的。研究了不同底物对Bacillus pumilus WL-11产生木聚糖酶的影响,并对以木糖作唯一碳源培养菌体在衰亡期时发酵液中木聚糖酶酶活的升高现象进行了研究。结果表明,由Bacillus pumilus WL-11 产生的木聚糖酶是诱导产生的,在所试验的碳源中,木聚糖为唯一碳源时产酶最高;木糖在低浓度时对WL-11产酶的诱导作用高于其在高浓度时的诱导作用;在细胞衰亡期细胞破碎其细胞内部的组成型酶释放到发酵液中,导致发酵液中酶活升高。     

统计学方法优化麦麸发酵产木聚糖酶条件的研究

以纳豆芽孢杆茵JSU-15为供试菌株,麦麸皮为唯一固体发酵基质,运用统计学方法对其产木聚糖酶的条件进行优化.首先用24-1部分因子实验设计对影响木聚糖酶活性的主要变量进行了评价,发现主要影响因子为粒径和发酵时间.然后用最陡爬坡实验设计确定主要变量的最佳水平.最佳产酶发酵条件为:粒径为0.4mm、麸皮与水的比例为1:5.6、接种量为3 mL和发酵时间为50 h.在最佳产酶条件下进行发酵,木聚糖酶活力达367 U/g麦麸,比未优化前提高了2.1倍.     

枯草芽孢杆菌木聚糖酶的克隆表达及其酶解两种木聚糖的产物分析

通过基因克隆方法获得枯草芽孢杆菌木聚糖酶XynA,考察经镍离子亲和柱纯化后的XynA分别在桦木木聚糖和毛榉木木聚糖中的酶解情况,利用薄层色谱法（thin layer chromatography,TLC）及基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF/MS）法鉴定木聚糖酶XynA的酶解产物。运用MALDI-TOF/MS分析枯草芽孢杆菌木聚糖酶XynA酶解桦木木聚糖和毛榉木木聚糖产物不同的聚合度寡糖的分布情况。结果表明：在桦木木聚糖酶解液中,产生的中性木寡糖主要为木二糖（X2）和木三糖（X3）,酸性木寡糖聚合度为4～12,并且每一个酸性木寡糖上仅连接着一个甲基葡萄糖醛酸侧链（MeG）。在毛榉木木聚糖酶解液中,产生的中性木寡糖与在桦木木聚糖酶解液中相同,酸性木寡糖的结构相似,聚合度为4～16。因此木聚糖酶XynA具有生产木二糖（X2）和木三糖（X3）以及酸性木寡糖（MeGXn）的功能。     

产高活性木聚糖酶放线菌的筛选及其产酶条件的优化

本研究采用平板透明圈法自土样中筛选出产木聚糖酶放线菌52株,其中酶活100U/mL以上的有12株。对其中产木聚糖酶酶活较高且产酶稳定的菌株F4712(初始酶活349.4U/mL)进行了液体发酵条件优化。实验首先对培养基成分包括碳源(种类及添加量)、氮源(种类及添加量)及发酵条件:温度、发酵初始pH、摇床转速以及发酵时间等因素进行了考察。通过Box-Behnken响应面分析对发酵产酶条件做进一步优化,确定了摇瓶发酵的最优条件。结果表明,最佳发酵条件为玉米芯水不溶性木聚糖(2.8%),酵母浸膏(0.5%)及蛋白胨(1.0%)、45℃、pH6.2、130r/min以及6d。在此条件下酶活达693.4U/mL(较优化前提高了98.5%)。     

两种碳源对猴头菇液体发酵中的多糖分泌及胞外酶活性的影响

目的 探讨葡萄糖与红糖在猴头菇液体发酵过程中对菌丝多糖分泌及胞外酶活性的影响, 筛选出猴头菇的最适碳源。方法 分别以葡萄糖和红糖为碳源进行猴头菇菌丝液体培养, 以紫外分光光度法测定不同发酵时间猴头菇的总糖、还原糖与多糖含量及纤维素酶、木聚糖酶与果胶酶活性。结果 两种碳源对猴头菇液体发酵的影响较大, 除菌丝生物量影响不显著外, 其他指标均呈现显著差异(P<0.05)。其中, 以葡萄糖为碳源时, 发酵液始终为酸性, 并且pH随发酵时间延长显著降低, 最低可达4.36; 总糖与还原糖含量随发酵时间延长显著降低; 纤维素酶活力在发酵第11 d时显著升高并达到最高值(392 U/L), 木聚糖酶活性在发酵至第7 d时显著升高至最大值(1809 U/L), 但第11 d时显著降低, 果胶酶在发酵至第3 d时活力最高, 可达7349 U/L, 3种胞外酶的活性最高值交错出现。以红糖为碳源时, pH先升至7.28, 后降低至弱酸性(5.88); 总糖含量随发酵时间延长无显著变化, 还原糖含量显著下降(P<0.05), 而多糖含量升高极显著; 纤维素酶活性随发酵时间延长显著降低, 但木聚糖酶及果胶酶活性无显著变化, 3种酶活性最高值均低于以葡萄糖为碳源的酶活性最高值。结论 以葡萄糖为碳源培养猴头菇, 猴头菇3种胞外酶的分泌具有一定的规律性, 使其可以迅速分解果胶, 然后为木聚糖, 最后大量利用纤维素, 而以红糖为碳源有利于猴头菇胞外多糖的分泌, 为猴头菇液体发酵后续药理作用研究与生产开发利用提供参考。     

碱性木聚糖酶产生菌株的分离鉴定与产酶分析

目的：分离1?株高产碱性木聚糖酶菌株。方法：以木聚糖为唯一碳源,从造纸厂活性污泥中筛选1?株高产碱性木聚糖酶细菌,采用3,5-二硝基水杨酸法定糖法测定菌株产木聚糖酶的活力,并通过生理、生化特征以及16S?rRNA基因序列分析比对对菌株进行鉴定。结果：菌株YD01所产木聚糖酶的最适pH值为8.0,最适温度为50?℃;在pH?10和80?℃时,仍有87%和85%的剩余酶活力,具有较好的耐碱性及较高的热稳定性。最终发酵产酶水平为36.85?U/mL。结论：鉴定该菌株为蛾微杆菌（Microbacterium imperiale）,所产生的木聚糖酶具有较高的碱耐受性和热稳定性。     

嗜热棉毛菌固体发酵产木聚糖酶条件的优化

通过单因素实验优化了嗜热棉毛菌CAU44利用农业废弃物固体发酵产木聚糖酶的发酵条件。结果表明,发酵产酶的最佳碳源为玉米芯和麦麸以4∶6混合的复合碳源,最佳氮源为(NH4)2SO4,最佳水分含量为80%,培养基最佳初始pH为4.0,最佳表面活性剂及添加量为0.5%的Tween-60。在优化后的发酵条件下50℃培养7d,嗜热棉毛菌CAU44产木聚糖酶的酶活力最高,达到20343U/g干基碳源,为目前国内报道的最高值。因此,嗜热棉毛菌CAU44在利用农业废弃物固体发酵产木聚糖酶方面有很大的应用前景。     

产木聚糖酶菌株的筛选、鉴定及其酶学性质研究

以木聚糖为唯一碳源,采用平板筛选和摇瓶发酵相结合的方法,从腐朽木头中分离、筛选到一株高产木聚糖酶菌株XE-13-1,根据菌株的形态特征,并结合18S rDNA序列分析,初步鉴定菌株XE-13-1为桔绿木霉（Trichoderma citrinoviride）。经测定,菌株XE-13-1所产木聚糖酶的最适反应温度为50 ℃,最适反应pH值7,具有较好的pH稳定性。在30 ℃、pH 5～10的条件下保温2 h,该酶仍具有78%以上的酶活力。Mg2+、Fe2+、K+、Zn2+对该酶具有明显的促进作用,Cu2+对该酶具有明显的抑制作用。酶学性质研究结果表明,该酶在工业应用上具有较好的前景。     

耐热木聚糖酶菌株的筛选鉴定及发酵条件分析

从山东淄博酒曲中筛选得到1 株产耐热木聚糖酶菌株FSD0302,经鉴定为疏绵状丝孢菌（Thermomyces lanuginosus）。对该菌进行单因素优化产酶条件考察,结果显示：当玉米芯木聚糖粒度20～40?目、质量浓度4?g/100?mL、初始培养基pH?6.0、发酵温度50?℃、转速200?r/min时,T. lanuginosus FSD0302所产木聚糖酶活力高达5?357.1?U/mL,比活力为10?493.72?U/mg,较初筛时产酶量提高了2.9?倍;该菌可产2?种木聚糖酶,分子质量分别约为20?kDa和60?kDa,酶学性质考察结果表明,该菌所产木聚糖酶粗酶的最适温度为75?℃,最适pH值分别为5.5及7.5且在pH?3.5～9.0范围内可保留50%以上酶活力。综上所述,来源于T. lanuginosus FSD0302的耐热木聚糖酶可在低聚木糖生产中具有一定的应用前景。     

Production and Application of Xylanase from Penicillium sp. Utilizing Coffee By-products

The lignocellulosic coffee by-products such as coffee pulp, coffee cherry husk, silver skin, and spent coffee were evaluated for their efficacy as a sole carbon sources for the production of xylanase in solid-state fermentation using Penicillium sp. CFR 303. Among the residues, coffee cherry husk was observed to produce maximum xylanase activity of 9,475 U/g. The process parameters such as moisture (50%), pH (5.0), temperature (30 °C), particle size (1.5 mm), inoculum size (20%), fermentation time (5 days), carbon source (xylose), and nitrogen source (peptone) were optimized and the enzyme activity was in the range of 19,560–20,388 U/g. The enzyme production was further improved to 23,494 U/g with steam as a pre-treatment. The extracellular xylanase from the fungal source was purified to homogeneity from culture supernatant by ammonium sulfate fractionation, DE32-cellulose with a recovery yield of 25.5%. It appeared as a single band on SDS-PAGE gel with a molecular mass of approximately 27 kDa. It had optimum parameters of 50 °C temperature, pH 5.0, K _m 5.6 mg/mL, and V _max 925 μmol mg⁻¹ min⁻¹ with brichwood xylan as a substrate. The crude enzyme hydrolysed lignocellulosic substrate as well as industrial pulp. Production of xylanase utilizing coffee by-products constitutes a renewable resource and is reported for the first time.     

嗜热拟青霉利用玉米芯产木聚糖酶的发酵条件优化

以一株新的嗜热拟青霉(Paecilomyces thermophila)J18为出发菌株,对其液态发酵产木聚糖酶的条件进行了优化。结果表明,以玉米芯为碳源能高效诱导木聚糖酶的胞外分泌,胰蛋白胨为最佳氮源,初始pH和培养温度分别为pH 7.5,50℃,所得酶活力最高。在优化后的培养基和培养条件下,第5 d酶活力达到峰值,为1 276 U/mL,表明该拟青霉能够利用农业废弃物高效生产木聚糖酶。该酶水解桦木木聚糖主要生成木二糖和木三糖,适合生产低聚木糖。