以蔗糖为底物双酶法合成直链糊精

选用蔗糖磷酸化酶和葡聚糖磷酸化酶合成直链糊精,并对工艺条件进行优化。以蔗糖为底物,在添加磷酸盐的条件下,蔗糖磷酸化酶催化反应,生成中间产物葡萄糖-1-磷酸,选用液质联用仪鉴定葡萄糖-1-磷酸的产生;加入麦芽四糖作引物,葡聚糖磷酸化酶催化合成直链糊精,用高效离子交换色谱分析终产物直链糊精的聚合度分布。通过单因素实验,分别研究酶浓度、反应时间、pH及温度对两步反应的影响。蔗糖磷酸化酶催化生成中间产物葡萄糖-1-磷酸的优化工艺条件为:酶浓度4.0 U/mL、反应时间4 h、pH 6.5、温度40℃;葡聚糖磷酸化酶催化合成直链糊精的优化工艺条件为:酶浓度5.0 U/mL、反应时间4 h、pH 4.5、温度40℃。     

肠膜明串珠菌产右旋糖酐蔗糖酶条件优化

右旋糖酐蔗糖酶是一种以蔗糖为底物,催化转移D-葡萄糖基生成α-葡聚糖或低聚糖的葡萄糖基转移酶。对肠膜明串珠菌的产酶发酵条件进行了优化,通过正交实验得出该菌的最优产酶条件为蔗糖5 g/100 mL、牛肉膏2 g/100 mL、酵母膏1.25 g/100 mL、pH7.0。采用多级中空纤维超滤膜对粗酶液进行浓缩,使粗酶液酶活由2.31 U/mL提高到了8.78 U/mL,为酶法定向合成右旋糖酐奠定基础。     

重组α-1,3-葡萄糖苷酶的毕赤酵母表达及发酵优化

Acremonium sp. S4G13来源的α-葡萄糖苷酶基因连接到p PIC9K载体上并在Pichia pastoris GS115中表达。在此基础上对重组菌P. pastoris GS115/pPIC9K-AGL产重组α-葡萄糖苷酶的发酵条件进行了单因素优化试验,结果表明最优条件为:生长阶段接种量10%,甘油体积浓度3%,初始pH 6.0;诱导阶段甲醇初始添加量1%,甲醇补加量0.5%,装液量10%,诱导温度25°C,山梨醇添加量6 g/L。在最优条件下发酵120 h,酶活可达7.8 U/mL,相比优化前酶活1.22 U/mL提升了5.4倍。     

浓香型大曲中优势蛋白酶产生细菌的分离及产酶条件研究

对浓香型大曲中蛋白酶产生细菌进行分离,并对其最适产酶条件进行研究。采用酪素培养基,从大曲中分离出5株产蛋白酶菌株,筛选出酶活力最高的菌株,其酶活为53.40 U/mL。以小麦为固体培养基,从pH值、培养基水分含量、碳源添加量、氮源添加量、接种量、培养温度和培养时间等方面研究此菌株的最适产酶条件。结果表明,在水分含量65%、初始pH6.0、蔗糖添加量6%、硫酸铵添加量1%、接种量12%、温度40℃,培养时间5 d的条件下,其酶活可达262.18 U/mL,为菌种复筛时的4.91倍。     

土壤中高产蛋白酶菌株的筛选鉴定及发酵条件优化

从海南土壤中筛选得到一株高产蛋白酶的菌株,并对其进行菌种鉴定、产蛋白酶发酵条件优化及蛋白酶分子质量测定。经筛 选,得到一株高产蛋白酶的菌株,编号为CAUH83,蛋白酶活力达到126 U/mL。 通过形态观察、生理生化试验及16S rDNA序列分析, 鉴定菌株CAUH83为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）。 通过单因素试验优化,确定该菌株产蛋白酶的最优发酵条件：大豆粉3.0%、 蔗糖3.0%、初始pH 6.0、培养温度30 ℃、培养时间48 h。 在此优化发酵条件下,该菌株产蛋白酶酶活力达到1 932.3 U/mL,较优化前提 高15.3倍。 通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和酶谱分析表明该蛋白酶分子质量约51 kDa。     

重组果聚糖蔗糖酶的发酵优化及应用

为了研究不同条件下重组短小芽孢杆菌产果聚糖蔗糖酶的最适条件以及利用重组酶转化蔗糖-乳糖制备低聚乳果糖的最适转化条件。以前期构建的产果聚糖蔗糖酶重组短小芽孢杆菌Brevibacillus brevis/pNCMO2-lsc作为菌种,通过单因素试验以及正交试验确定其最适产酶的发酵培养基为:葡萄糖20 g/L、氮源(工业酵母粉∶棉籽粉=2∶1,质量比)为40 g/L、CaCl_20.5 mmol/L,最适产酶温度30℃。在最优条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶的酶活可达62.1 U/mL,是优化前的3.69倍。利用该重组果聚糖蔗糖酶转化蔗糖-乳糖制备低聚乳果糖,在蔗糖和乳糖质量浓度均为200 g/L情况下,确定其最适转化条件:反应温度35℃,pH 6.0,加酶量为2 U/g底物,反应8 h后低聚乳果糖转化率可达39.1%。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。     

一株α-淀粉酶产生菌的分离、鉴定及产酶条件研究

为获得具有高产α-淀粉酶能力的菌株,从不同土壤环境中分离产酶菌株,对其进行分类鉴定和产酶条件研究。通过透明圈法初筛、3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)法复筛分离得到产α-淀粉酶能力较强的菌株,利用形态学和生理生化反应特征,结合16S rDNA序列分析,对其进行分类鉴定;通过单因素试验和正交试验确定该菌株的最佳产酶条件。结果表明:从土壤环境中分离得到一株产α-淀粉酶菌株MF04,初步鉴定为蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus),其初始产酶活力为32.5 U/mL;产酶条件试验结果显示其最适培养温度为37℃,初始pH值为6.0,培养时间为72 h,经优化后液体发酵得到的粗酶液酶活力为60.2 U/mL,是优化前的85.2%。因此分离得到菌株MF04在工业生产中具备潜在开发价值。     

高产α-葡萄糖苷酶黑曲霉的微波选育及发酵条件优化

采用微波诱变技术对黑曲霉J2进行选育,得到1株α-葡萄糖苷酶活力较高的突变菌株ANY-4,酶活力达到305 U/mL,比出发菌株提高了38.6%,且稳定性良好。通过单因素和正交试验得到最适培养条件为:玉米淀粉80 g/L、玉米浆干粉40 g/L、初始pH 4.5、装液量50 mL/500 mL、接种量3%、培养温度36℃、摇床转速240 r/min、培养时间40 h。在最优培养条件下进行发酵,α-葡萄糖苷酶活力达到427 U/mL,比优化前提高了40%。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

毕赤酵母工程菌pk53产纤溶酶发酵条件的优化

对1株产纤溶酶毕赤酵母工程菌菌株pk53,利用单因素试验和正交试验确定该菌株的适宜廉价发酵培养基为:麸皮1.5%,豆粕粉2.0%,KH2PO40.5%,MgSO4.7H2O 0.05%;发酵条件为:接种龄14 h,接种量1%,甲醇添加量1.5%,培养基装液量30 mL(250 mL三角瓶),生长pH为5.5,诱导pH为6.0;在此条件下培养,纤溶酶酶活力达429.06 U/mL,是初始发酵条件下酶活力的8.88倍。     

响应面法优化圆弧青霉(CICC-4022)产右旋糖酐酶的培养条件

为了提高圆弧青霉菌(CICC-4022)发酵合成右旋糖酐酶的产量,对发酵培养条件进行优化。采用单因素实验,研究装液量、发酵温度、培养基初始pH、摇床转速对发酵产酶的影响;在单因素实验的基础上,采用响应面实验对圆弧青霉产酶培养条件进行优化,确定培养条件的交互作用及最优组合。结果表明,最适培养条件为:装液量为60 mL/250 mL、发酵温度为30℃、培养基初始pH为6.0、最适转速为160 r/min,此时右旋糖酐酶酶活力达到(53.68±0.12)U/mL,比优化前提高30.10%±0.08%。     

产β-呋喃果糖苷酶菌株的筛选及发酵条件初探

以蔗糖为碳源,对几种日本曲霉、米曲霉、黑曲霉菌株产β-呋喃果糖苷酶能力进行比较研究,其中日本曲霉1产酶能力最强。研究了其β-呋喃果糖苷酶的产生条件:以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源时,菌种产酶最高。该菌种产酶在温度30℃,转速200r/min,pH6.0,培养时间为96h时,β-呋喃果糖苷酶酶活达到最高值,Ut为3.10U/mL,Uh为0.86U/mL,Ut/Uh为3.60U/mL。     

纳豆激酶高产菌株筛选及发酵条件优化

本实验对日本产优质纳豆中分离纯化得到的15株纳豆激酶菌株进行了研究.通过对其产纳豆激酶能力的测试,筛选出1 mL发酵液产酶为900 IU的N-15株;然后通过单因素试验和正交试验,最终确定其最佳培养条件:培养基由2%蔗糖和2%豆粕组成,发酵温度为37 ℃,起始pH为7;用此优化培养基发酵菌株,菌株产酶量为1033 IU/mL,比优化前有显著的提高.     

紫色红曲霉FBKL3.0018液态发酵产酯化酶的工艺优化

以分离自贵州某浓香型酒厂中温大曲的产酯化酶紫色红曲霉(Monascus purpureus)FBKL3.0018为研究对象,以发酵液中酯化酶活性为考察指标,通过单因素实验、Plackett-Burman实验和响应面试验对FBKL3.0018产酯化酶的发酵培养条件进行优化。由单因素实验得到FBKL3.0018产胞外酯化酶的条件为:2%牛肉膏、6%蔗糖、0.2%无水氯化钙和0.15%七水硫酸镁、初始pH4.5、发酵温度31 ℃、摇床转速160 r/min、装液量45 mL/250 mL、接种量9%和发酵时间96 h。PB结果表明,对酯化酶生产影响较显著的因素为发酵温度、发酵时间和蔗糖添加量。响应面优化实验得到的最优条件为:发酵温度31 ℃,发酵时间96 h,蔗糖浓度6%,在优化条件下,酯化酶活性为355.62 U/mL,比优化前(133.12 U/mL)提高了2.67倍,与预测值368.82 U/mL拟合率达96.4%,说明所建立的回归模型可靠。     

蔗糖磷酸化酶制备及应用的研究进展

蔗糖磷酸化酶作为一种葡萄糖基转移酶,具有广泛的底物特异性,能够催化合成α型熊果苷、低聚糖等多种物质,在食品、化妆品、医药行业具有广泛的应用。该文综述了蔗糖磷酸化酶的结构等生化特性及其催化特性,并介绍了目前高产蔗糖磷酸化酶的主要生产菌株,以及该酶的应用及市场前景,并结合国外研究的热点及其研究进展,提出了国内开展课题研究方向。     

嗜冷普鲁兰酶产生菌NX-1的筛选及产酶条件优化

从南极海泥样品中分离得到一株产嗜冷普鲁兰酶的假交替单胞菌菌株（Pseudoalteromonas sp.）NX-1。以菌株NX-1为研究对象,对菌株NX-1产嗜冷普鲁兰酶的酶学性质进行了初步研究,并通过单因素试验和正交试验对其产嗜冷普鲁兰酶的最佳培养条件进行研究。结果显示,菌株NX-1所产嗜冷普鲁兰酶的最适作用温度为20 ℃,最适作用pH值为7.0,在最适条件下,酶的半衰期约为120 min;菌株NX-1的最适产酶条件为：培养温度20 ℃、接种量1%、培养基各组分含量分别为蔗糖15 g/L、蛋白胨15 g/L、CaCl2 0.5 g/L、Na2HPO4 6 g/L。优化后菌株产酶可达25.172 U/mL,相比优化前提高25.1%。     

环糊精葡萄糖基转移酶生产α-熊果苷的反应条件优化及分子改造

选择4种环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)分别为来源于Paenibacillus macerans的α-CGTase,Bacillus circulans 251的β-CGTase,Bacillus stearothermophilus NO_2和Anaerobranca gottschalkii的α/β-CGTase,研究不同种类的CGTase生产α-熊果苷的情况。以麦芽糊精为供体,对苯二酚(Hydroquinone HQ)为受体,通过CGTase和淀粉葡萄糖苷酶的两步酶法反应催化合成α-熊果苷。分别优化不同类型的酶合成α-熊果苷的条件,发现Anaerobranca gottschalkii来源的CGTase在如下最优条件下获得的HQ摩尔转化率最高,为25%:以葡萄糖当量(DE)值为9%~13%的50 g/L麦芽糊精作为供体,8 g/L HQ为受体,缓冲液pH 6.0,在40℃下反应24 h,沸水浴灭活后,加入糖化酶处理,高效液相色谱检测产物。为了进一步提高CGTase对底物的转化率,利用定点突变技术对A.gottschalkii CGTase进行分子改造,得到1个突变体Y299A,在最优的反应条件下突变体的HQ转化率可达40%。     

产β-甘露聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

为获得产β-甘露聚糖酶菌株,取常年种植魔芋的土壤,通过富集培养与筛选鉴定获得目标菌株,并对其产酶条件进行优化。结果表明,分离到6株可以降解魔芋粉的菌株,其中菌株HKS018产生的降解圈最明显,且酶活最高。对菌株HKS018的16S rDNA基因序列和gyrB基因序列进行扩增,通过序列比对及构建系统发育树,结合形态特征、生理生化特征鉴定菌株HKS018为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。其最优发酵条件为：发酵温度30 ℃、发酵时间48 h、初始pH值为7.0、接种量1.0%、装液量50 mL/250 mL、转速180 r/min。在此优化条件下,β-甘露聚糖酶酶活为68.28 U/mL,比优化前酶活力提高了5.29倍。     

响应面法优化西藏黄牛源产纤维素酶菌株发酵条件

在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验得出麸皮添加量、蛋白胨添加量及发酵温度是影响菌株产酶的3个最重要的 因素。利用Box-Behnken试验设计对类芽孢杆菌（Paenibacillus）N30发酵生产纤维素酶的产酶条件进行响应面优化。 结果表明,单因 素试验优化结果为麸皮添加量2.5%、蛋白胨添加量0.5%、初始pH值为7.0、发酵温度37℃、接种量1.5%、转速150r/min、装液量 125mL/250mL、种龄32h、KH2PO4 0.2%;响应面优化后发酵条件为麸皮添加量2.8%,蛋白胨添加量0.5%,发酵温度38℃。 在此优化条 件下,纤维素酶酶活为42.5U/mL,是优化前酶活（12.1 U/mL）的3.5倍。