积累L-苹果酸的米根霉突变株酶活性初探

对富马酸产生菌株—米根霉ME-F10进行诱变育种的过程中, 得到一株性能稳定的高效积累L-苹果酸的突变株ME-M15。该菌株发酵96 h平均L-苹果酸产量达16.3 g/L, 较出发菌株L-苹果酸积累量平均提高3倍, 而富马酸和乙醇的积累量大幅下降。对突变株代谢途径关键酶活研究表明, 突变株富马酸酶胞质途径同功酶和乙醇脱氢酶活力较之出发菌株酶活力明显减弱, 而丙酮酸羧化酶活力无明显差别。     

原生质体融合技术构建棕榈油酸高产酵母菌株

采用原生质体融合技术进行产棕榈油酸酵母Saccharomy cescerevisiaeNo.12.926和产脂酵母RhodotorulaNo.12.908的融合研究,获得了棕榈油酸高产酵母工程菌株。实验结果表明,原生质体形成的最佳条件为:对数期酵母No.12.926和No.12.908用2%蜗牛酶于30℃分别酶解1.5和2h。在最佳条件下,酵母No.12.926和No.12.908原生质体形成率分别为94%和80%,再生率分别为75%和60%。原生质体融合由聚乙二醇诱导。将得到的融合子进行多次传代培养优选,获得了遗传性状稳定的融合菌株。融合子的生物量为亲株的两倍多,其细胞形态和菌落颜色与亲株有差别。产脂和产棕榈油酸分析表明,融合子的产脂量为菌体干重的48.53%,其中棕榈油酸占油脂总量的47.29%,为菌体干重的22.95%。     

3种钝顶螺旋藻株胞内核酸酶活性效果研究

取钝顶螺旋藻A9、抗刀豆氨酸(CS)突变株A9c、藻体长直型 A9L的无菌纯藻藻株胞内核酸酶粗提取液,分别对λ-DNA或p8760进行酶切消化后研究酶活.对于A9藻株,p8760更适于作为酶切底物进行酶活研究;酶切最适反应温度为37～45℃,酶切最适反应时间为3h,50℃开始酶活被抑制;A9c藻株酶切最适反应温度为37℃,酶切最适反应时间为3～4h,45℃开始酶活被抑制;A9L藻株,λ-DNA更适于作为酶切底物进行酶活研究,酶切最适反应温度为37～55℃,酶切最适反应时间为2～3h,60℃开始酶活被抑制.对此3种无菌藻株胞内核酸酶活性效果的初步研究表明,藻株形态的变异或抗氨基酸类似物突变,都会影响和改变其胞内核酸酶的活性,这些可为控制胞内核酸酶对螺旋藻转基因操作的影响和选择合适的藻株用于螺旋藻的遗传转化奠定一定的基础.     

1株高效降解纤维素的槲寄生内生真菌研究

利用刚果红-CMC平板染色法、DNS法从槲寄生内生真菌中筛选获得1株高效纤维素酶产生菌H-3-3,通过分析其菌落形态特征和18S rDNA序列的同源性,将菌株H-3-3鉴定为拟茎点霉属Phom opsissp.;对其酶学性质研究得到：槲寄生内生真菌H-3-3中CMC酶、β-葡糖苷酶、滤纸酶这3种组分酶最适温度均为50℃,β-葡糖苷酶活和滤纸酶活最适pH值均为4.8,CMC酶最适pH值为4.4;3种酶在30～45℃,pH4.0～8.0稳定性较强。金属离子Mn^2＋、Co^2＋、Mg^2＋和Ca^2＋对3组分酶都有不同程度的促进作用,其中以Co^2＋效果最佳;而Ba^2＋、Zn^2＋、Cu^2＋对3组分酶分均表现出明显的抑制作用。     

离子注入结合紫外线及~(60)Co-γ射线诱变选育碱性果胶酸裂解酶高产菌株的研究

以碱性果胶酸裂解酶产生菌芽孢杆菌WZ008为出发菌株,经形态鉴定和16S鉴定为类芽孢杆菌,命名为Paenibacillus sp.WZ008,通过N~+注入诱变、紫外线诱变、~(60)Co-γ射线诱变等多次反复诱变,选育得到一株产碱性果胶酸裂解酶性能稳定且酶活明显提高的突变株,其酶活为97.8U/mL,比出发菌株产碱性果胶酸裂解酶能力提高了1.04倍。     

一株耐热脂肪酶产生菌的筛选及酶学性质研究

从云南省富油地采取了60份土样中,利用透明圈法筛选出一株耐热脂肪酶产生菌。对其酶学性质和发酵条件进行了研究,酶学性质表明,该酶最适作用温度为50℃,最适pH6.0,在pH3.0-8.0范围内稳定,在60℃保温60 min酶活还保留70%;70℃保温60 min残余50%;具有良好的热稳定性;不同金属离子有不同的作用,Ca+,K+对酶有激活作用,Fe3+、Pb2+、Mn2、Cu2+、Al3+、Zn2+对酶活有抑制作用。EDTA对酶影响不大。产酶最佳条件为:MgSO4.7H2O 0.05 g,K2HPO40.1 g,CaCO30.25 g,可溶性淀粉2.5 g,大豆粉2.5 g,装液量50 mL。这株细菌通过培养基优化酶活达到20.3 U/mL。     

1株甲苯降解真菌的筛选鉴定及其降解甲苯的特性

从实验室保存的7株真菌筛选到1株能高效降解甲苯的菌株H1,基于形态特征、ITS序列系统学分析,将H1菌株鉴定为毛栓菌（Trametes hirsuta）。利用正交设计实验方法研究了温度、pH值、甲苯浓度和吐温80浓度对H1菌株降解甲苯的影响,研究得出该菌株降解甲苯的最适条件为30℃、pH 5.0、甲苯浓度300mg/L、吐温80浓度0.05%,在该条件下H1对甲苯的最大降解率为85.3%,降解率比未优化之前有了显著提高。比较了H1菌株在3种培养基产生漆酶的能力,H1在土豆葡萄糖培养基产酶能力最强,在第7天达到酶活高峰16 500 U/L。H1在甲苯为唯一碳源的培养基中,漆酶酶活最低,培养7 d时漆酶酶活为589 U/L。     

菊粉酶产生菌的筛选及60Co诱变选育简

目的：从新疆石河子盐碱地菊芋生长根际土壤中分离筛选高产菊粉酶活力菌株。方法：通过稀释平板涂布法分离微生物;利用^60Co诱变选育,96孔板筛选突变菌株;采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定菊粉酶酶活。结果：分离到12株具有菊粉酶活力的菌株,复筛得到1株高产菊粉酶活力菌株,将其命名为G-60;以此菌株为出发菌株进行^60Co诱变,利用96孔板对诱变菌株进行筛选,经摇瓶发酵酶活测定,得到1株高产菊粉酶酶活的突变株,酶活达46．62U/mL,是未诱变菌株酶活的2．72倍。结论：经诱变得到1株高产菊粉酶活力的突变菌株。     

一株产纤维素酶真菌的筛选、鉴定及酶学性质初步研究

经过初筛和复筛从土样中分离出1株高产纤维素酶真菌SNB9,经形态学和ITS序列分析。鉴定为黑曲霉（Aspergu Uusniger）。生长条件的测定显示该菌生长范围偏酸。发酵后纤维素酶的最适作用pH在4．0—5．0,最适作用温度在45—55℃。滤纸酶活为9．29U／mL,C,酶活为23．69U／mL,CMCase酶活为38．23U／mL,β-葡萄糖苷酶活为65．52U／mL。发酵液中除了纤维素酶,还发现有辅助酶,包括木聚糖酶、淀粉酶、果胶酶、蛋白酶。     

产β-甘露聚糖酶内生菌的筛选及酶学特性分析

采用富集培养的方法从黄豆种子中分离出17株内生菌菌株, 利用刚果红染色法筛选出3株产β-甘露聚糖酶的内生菌。摇瓶培养并分别测定其酶活力, 其中一株酶活力较高, 达54.59 U/mL。经生理生化性质测定及16S rDNA序列分析, 鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。酶学性质分析发现, 该酶最适作用温度和pH分别为30 °C?50 °C和7.0, 在50 °C保温2 h酶活仍保留68%, pH 5.0?9.0条件下保温1 h酶活仍保留64%以上; Zn2+、Ca2+、Co2+、Ba2+、K+对该酶有激活作用, 其中以Ca2+的激活作用最为明显, 使酶活提高了31%, Mn2+和EDTA对该酶有抑制作用。     

肌苷产生菌抗低浓度8—氮鸟嘌呤突变株选育

以枯草芽孢杆菌SM－12－2为出发菌株,经物理、化学诱变剂连续处理,获得一株缺失AMP脱氨酶活性的突变株A－308。再对该突变株进行选育,获得一株抗低浓度8－氮鸟嘌呤突变株No．164。该突变株肌苷产量较亲株有明显提高,发酵周期缩短,菌落形态也有很大差别,摇瓶发酵肌苷产量18．75g／L。     

白地霉的氧化代谢

1．自地霍完整静息幼胞氧化乙醇、乙酸、丙酮酸及草酰乙酸的速度很高,对其他三羧酸循环各酸如：琥珀酸、延胡索酸、a-酮戊二酸、苹果酸、柠檬酸、顺岛头酸及异柠檬酸也能氧化,但速度甚低。 2．在白地霉无细胞提取液中测出了三羧酸循环中以下各种酶活力：柠檬酸精合酶、异柠檬酸脱氢酶、顺岛头酸酶、a-酮戊二酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、延胡索酸酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶、草酰乙酸羧化酶等,并间接得知有乙酸激活酶及L-谷氨酸脱氢酶存在。 3．在白地霉无捆胞提取液中测出了乙醛酸循环的两个关键的酶皂口异柠檬酸酶及苹果酸合成酶。 4．由以上结果可知白地霉可利用三羧酸循环及乙醛酸循环作为末端呼吸途径。     

2株瘤胃纤维降解细菌的分离鉴定

从日粮精粗比为3:7的小尾寒羊×蒙古羊杂交一代绵羊的瘤胃内容物中分离到2株严格厌氧细菌,一株球菌WQ-1,1株弧菌WH-2,二者对滤纸有很好的降解能力。通过酶活力试验测得WQ-1的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为0.66,7.0 U/mL和15.3 U/mL;WH-2的滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活和β-葡萄糖苷酶活分别为0.52,6.9 U/mL和17.2 U/mL。经形态学、生理生化反应、生态特性和遗传型的鉴定,WQ-1归类为瘤胃球菌属(Ruminococcus)的黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)。WH-2归类为丁酸弧菌属(Butyrivibrio)的溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)。     

耐热植酸酶突变体的筛选及性质研究

目的:对大肠杆菌Escherichia coli植酸酶基因进行定向进化,获得热稳定性提高的植酸酶突变体。方法:利用易错PCR技术和96微孔板高通量筛选方法获得突变体基因,并对突变酶进行异源表达、纯化及性质研究。结果:通过筛选获得3株热稳定性明显提高的植酸酶突变体APPA1、APPA2、APPA3。酶学性质分析结果表明,3个突变体分子量均约为55kDa,最适pH均为4.5,与野生型无明显差别,热稳定性较野生型均有显著提高,其中突变体APPA3的最适温度为65℃,较野生酶提高5℃,在90℃处理10min后保留50%的酶活。酶的三维结构模拟显示,5个突变位点在植酸酶整体结构上均引入新氢键。结论:通过定向进化获得热稳定性提高的大肠杆菌Escherichia coli植酸酶突变体,对植酸酶的工业应用和研究植酸酶结构与功能关系具有重要意义。     

一株高产纤维素酶菌的筛选与鉴定

利用刚果红脱色从森林腐木中筛选到一株高产纤维素酶菌,结合18S rRNA基因序列分析和菌株形态特性分析,确定该菌株为爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum).通过研究粗酶提取时不同离心时间和离心转速对酶活的影响,确定采用3000r/min,15min离心条件下获得的粗酶测定CMC酶活,采用4000r/min,10min的离心条件下获得的粗酶测定FPA酶活和β-葡萄糖苷酶活.酶学性质初步研究显示,纤维素酶反应的最适pH值以5.0为宜;CMC酶最适酶解温度和酶解时间为60℃,15min;FPA和β-葡萄糖苷酶最适酶解温度和酶解时间均为50℃,20min.     

一株丁二酸产生菌的选育及代谢分析

[目的]了解细胞代谢过程,并最终选育出高产突变株,对丁二酸的工业生物转化有重要意义.[方法]在菌株生化及分子鉴定基础上,讨论了菌株的代谢途径,便于实施有针对性的诱变选育,利用矩阵计算了流量分布以及用扰动法分析了代谢节点.[结果]菌株S.JST经鉴定为产丁二酸放线杆菌,酶活检测表明磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、苹果酸脱氢酶在丁二酸代谢过程中具有较高酶活,出发株的流量分布显示副产物乙醇的流量仅次于丁二酸的流量,选育获得的突变株乙醇脱氧酶酶活显著降低,丁二酸与乙醇的流量分别有34%升高与93%的降低,序列分析发现突变株的乙醇脱氢酶酶基因中存在一个突变位点,且生物信息学表明该位点编码的氨基酸序列与该酶的NADH连接活性有联系.[结论]对产丁二酸放线杆菌采用定向选育的方法能够有效改善细胞代谢,并最终提高丁二酸产量.     

一株产透明质酸酶的菌株鉴定及酶学性质研究

透明质酸酶可用于药物渗透剂、动物皮革松散及低分子量的透明质酸制备.实验室前期筛选了一株具有较高透明质酸降解能力的菌株,本研究对其进行了 16S rRNA基因和生理生化反应鉴定,鉴定为弗氏柠檬酸杆菌,但弗氏柠檬酸杆菌来源的透明质酸酶的功能还未见报道.因而,以透明质酸为底物研究其酶学性质,结果表明:该酶最适pH值为5.5,在pH值4.0～8.0下处理1 h可以保持60％以上酶活力;最适温度为50℃,在50℃和60℃下处理1h后剩余60％以上的酶活力.该酶和人源透明质酸酶最适pH相似,但其耐热性更高.因此,本研究挖掘到了新颖的透明质酸酶的资源,并为其开发利用提供了参考价值.     

黑曲霉菌株柠檬酸合成酶基因的敲除及功能分析

【背景】柠檬酸合成酶是碳代谢途径的中心酶,其在三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)、氨基酸合成和乙醛酸循环中发挥着重要作用,是柠檬酸合成的关键酶。本论文所选用的是一株高产柠檬酸的黑曲霉菌株CGMCC10142。【目的】克隆柠檬酸合成酶关键基因,构建柠檬酸合成酶的敲除菌株并鉴定其在黑曲霉菌株高产柠檬酸过程中的功能及影响。【方法】采用根癌农杆菌转化方法并利用同源重组原理,采用抗性筛选和致死型反向筛选的双重筛选方法获得正确敲除株。对转化子在不同碳源下的生长情况进行观察并对柠檬酸发酵过程中菌丝球变化和产酸量进行分析,最后通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成酶基因对黑曲霉积累柠檬酸的影响,及其对主要代谢途径中重要酶相关基因和其他的表达量的影响。【结果】以柠檬酸高产菌株黑曲霉CGMCC10142为出发菌,构建一株遗传稳定的柠檬酸合成酶敲除的菌株T1-2。结果发现该菌株在以葡萄糖为碳源的培养基上生长缓慢并且产生孢子量减少。通过摇瓶发酵产酸实验,结果表明敲除菌在84 h产酸量为64.3 g/L,相对于出发菌的98.7g/L降低了34.85%。通过荧光定量PCR发现柠檬酸合成酶的表达量是下降的,同时重要酶的表达量都下降。【结论】该菌株的柠檬酸合成酶基因对柠檬酸积累具有重要作用,但存在其他同工酶基因,该基因敲除仅使产酸合成降低34.85%,同时发现该柠檬酸合成酶的顺畅表达有助于主代谢途径中各关键酶的高效表达,本研究可为研究黑曲霉高产柠檬酸机理奠定基础。     

L-苹果酸产生菌F-871变株合成延胡索酸酶的研究

温特曲霉Aspergillus wentii F-871是高效转化延胡索酸为L-苹果酸的变株,通过对其合成延胡索酸酶的因素进行研究,筛选了培养基主要营养元素有L-精氨酸、酪氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、赖氨酸及相应含量丰富的酵母粉、黄豆饼粉和玉米浆。该变株生长阶段条件为：pH6．0,温度2830℃,培养时间为24h,酶合成阶段最适条件：接种量15％,初始pH6．8,培养温度2830℃,装量8090ml／500ml,酶合成周期40h。在优化的培养条件下,F-871变株延胡索酸酶合成水平可达156．33u／g,100ml发酵液中的酶可将延胡索酸转化为L-苹果酸32．06g,比国内一步发酵法产酸88．5％提高约4倍,转化率由85％提高到106．87％,发酵周期由90h缩短至57h。     

两株蛋白酶产生菌的分类鉴定

前期试验筛选出两株具有产蛋白酶能力的菌株H1和H2。通过形态学观察及生理生化特征实验对这两株微生物进行了鉴定,初步确定H1属于短杆菌属(Brevibacterium),H2属于葡萄球菌属(Staphylococcus)。进一步测定了两株蛋白酶产生菌的产蛋白酶能力。H1在25℃条件下酶活为每毫升566 U,H2在25℃条件下酶活为每毫升628 U。