里氏木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶及其水解特性

研究了利用里氏木霉和黑曲霉混合培养产纤维素酶,以黑曲霉孢子悬浮液的不同活化浓度及不同的活化时间来寻找2个菌种发挥最大协同作用的结合点以及所产纤维素酶的水解特性。以里氏木霉单一培养和黑曲霉单一培养为参照进行对比研究。底物为农林废弃物之一的玉米秸秆,经过蒸气爆破预处理后,用作产酶C源。结果表明:黑曲霉孢子悬浮液活化浓度为10个/mL,活化时间为12 h时,滤纸酶比酶活最高,达3.32 U/mL,高于里氏木霉单一培养的2.25 U/mL,β-葡萄糖苷酶比酶活达1.32 U/mL,高于里氏木霉单一培养的0.57 U/mL。为进一步验证混合菌产纤维素酶的水解效果,利用混合菌产纤维酶的酶液及里氏木霉产纤维素酶的酶液进行酶水解实验,当酶用量为20 U/g绝干纤维素,底物质量浓度为100 g/L条件下水解48 h,混合菌所产酶液酶解得率达70.00%,高于里氏木霉所产酶液的酶解得率63.05%。实验表明里氏木霉与黑曲霉混合培养产酶是可行的,并优于单一菌种培养。     

pH值对绿色木霉(Trichoderma viride)产纤维素酶的影响

采用微晶纤维素为唯一诱导性碳源,对绿色木霉(Trichoderma viride)在摇瓶发酵过程中控制与不控制pH产纤维素酶进行比较.控制pH时胞外蛋白浓度为0.72 mg/mL比不控制pH时提高43%;FPA、EG、GB和CBH酶活为15.0U/mL,120.0U/mL,1.75U/mL,0.85U/mL分别是不控制pH时的2.1、2.3、11.7和1.7倍.在不同pH下测定纤维素酶液各酶活,表明pH值显著影响纤维素酶各单酶酶活.在pH2.7时,β-葡萄糖苷酶酶活仅为pH4.8时酶活的4%;pH回调试验结果表明β-葡萄糖苷酶对pH敏感,并在催化功能上发生不可逆变化.对纤维素酶液添加分离得到的各单酶,当添加β-葡萄糖苷酶时最多可以提高FPA酶活20%.因此β-葡萄糖苷酶是影响综合酶活的关键酶.通过拉曼光谱检测出β-葡萄糖苷酶在pH5.0有活性状态下,酶蛋白主链结构主要为a-螺旋和无规则卷曲;在pH2.0没有活性状态下,酶蛋白主链结构的无规则卷曲发生较大变化,a-螺旋也受到一定影响.这说明pH对β-葡萄糖苷酶构象的改变是造成其活性变化的主要原因.     

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。     

液态发酵条件下拟康宁木霉8985产纤维素酶能力初探

液态发酵条件下,以微晶纤维素为唯一碳源,比较了拟康宁木霉Trichoderma koningiopsis 8985和里氏木霉T. reesei QM9414产纤维素酶的能力。8985发酵12 h开始产生纤维素酶,36 h时酶活达到产酶峰值的50%,此时QM9414尚未诱导产酶。测定8985发酵84 h时上清液中滤纸纤维素酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的酶活分别为1.06、3.62、1.80和6.67 IU/mL,分别是QM9414上述酶活的1.72、1.70、6.35和1.12倍。8985滤纸纤维素酶酶活的最适反应条件为pH 4.5,反应温度50 ℃,在Fe³⁺ (≤ 4 mmol/L)和Cu²⁺ (0-10 mmol/L)存在条件下酶活稳定。     

绿色木霉对小球藻细胞壁的酶解作用

【目的】探讨绿色木霉分泌液能否分解小球藻细胞壁。【方法】用海藻酸钠和氯化钙固定绿色木霉,游离绿色木霉和固定化绿色木霉分别培养一段时间,离心培养液,用分光光度计法检测上清液中纤维素酶活性。在上清液中加入浓缩的小球藻悬浮液,用显微镜计数细胞壁破碎的小球藻。【结果】绿色木霉能同时分泌内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-1,4葡萄糖苷酶3种纤维素酶,其中外切葡聚糖酶活性最高。固定化绿色木霉反复使用5次后,分泌的纤维素酶活性能保持到初次的67.4%。市售纤维素酶、游离绿色木霉、固定化绿色木霉初次及第5次分解小球藻细胞壁的效率分别为47.3%、86.5%、81.5%、52.1%。【结论】市售纤维素酶、游离绿色木霉、固定化绿色木霉都能分解小球藻细胞壁,其中固定化绿色木霉因可重复使用,具有潜在的应用前景。     

β-葡萄糖苷酶产生菌的筛选及其所产纤维素酶酶系组成分析

从木霉属、曲霉属、担子菌等17种试验菌株中筛选出一株产β-葡萄糖苷酶活性较高的黑曲霉A.niger-nl-1。该菌株在适宜的培养条件下,β-葡萄糖苷酶的最高活力达到4.7U/mL,适宜的产酶周期为4d。制备的β-葡萄糖苷酶最适反应温度为55℃、最适反应pH为5.0。该菌株除能产生β-葡萄糖苷酶外,还能产生内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶,滤纸酶活达到0.62IU/mL。     

筛选最佳生物质材料诱导里氏木霉生产纤维素酶

本研究用小麦、芒草、水稻这三种低木质素突变株材料作为新型诱导物筛选的对象,对三种木质纤维素材料进行成分分析,然后利用它们分别作为诱导物诱导里氏木霉生产纤维素酶,对其诱导产生的酶活力,胞外蛋白含量,糖化能力进行比较。结果表明,对里氏木霉产纤维素酶诱导效果最好的是水稻H*14、芒草W56、小麦Q142。相比于玉米秸秆作为诱导物,水稻H*14单独诱导里氏木霉β-葡萄糖苷酶效果最好,β-葡萄糖苷酶酶活提高了75.2%,滤纸酶活提高了86.6%。相比玉米秸秆作为诱导物,芒草W56单独诱导里氏木霉木聚糖酶的效果最好,木聚糖酶酶活力提高了9.93%,内切葡聚糖酶酶活也提高了30.8%。相比玉米秸秆作为诱导物,小麦Q142诱导里氏木霉的外切葡聚糖酶酶活效果最好,里氏木霉的外切葡聚糖酶酶活提高了88.6%。本研究发现低木质素的木质纤维素材料作为诱导物对里氏木霉诱导产酶效果较好,并且促进真菌胞外蛋白的分泌,诱导纤维素酶酶系平衡分泌,使得纤维素酶糖化水解能力的提高。该研究为今后纤维素酶工业化生产提供参考和帮助。     

纤维素酶制备过程中不同底物、菌种的研究

比较用两个菌（黑氏木霉Ｔrichoderma reesei RutC-30及其改良菌种）和不同的纤维底物备纤维素酶解效果与酶系构成,研究表明,以玉米秸秆米为底物,发言奶菌种产酶时间比里氏木霉早２天,且改良菌种滤纸酶活要比里氏木霉高,分别为２．３９ＦＰＩＵ／mL和１．８５ＦＰＩＵ／mL,里木氏霉已实际运用到生产工艺中,如把改良菌种运用至生产工艺必将产生可观的经济效益。     

绿色木霉ZY-1固态发酵产纤维素酶

利用筛选的绿色木霉ZY-1（Trichoderma viride ZY-1）固态发酵产纤维素酶,采用稻草和麸皮为底物,考察稻草与麸皮比例随发酵时间对产酶的影响。结果表明：底物中,在m（稻草）：m（麸皮）为0：5和1：4时,发酵48h,pH保持4．5左右,还原糖量急剧上升,胞外蛋白产量最低;仅以稻草作底物时,整个发酵过程中pH约为7,还原糖量最低,胞外蛋白产量较高而滤纸酶活、羧甲基纤维素酶（CMCase）和β-葡萄糖苷酶（β-Gase）酶活均较低;在m（稻草）：m（麸皮）为3：2时,发酵96h,滤纸酶活达最大值5．01U／g干曲;m（稻草）：m（麸皮）为1：4时,发酵96h,β-Gase酶活达最大值4．6U／g干曲;m（稻草）：m（麸皮）为4：1时,发酵72h,CMCase酶活达最大值6．01U／g干曲。因此,底物中存在适量的稻草和麸皮有利于Trichoderma viride ZY—1产纤维素酶。     

拟康氏木霉（Trichoderma pseudokoningii）UV Ⅲ产纤维素酶液体发酵研究

以拟康氏木霉（Trichoderma pseudokoningii)TH为出发菌株,经紫外诱变获得一抗高浓度葡萄糖阻遏突变株UV Ⅲ,其液体发酵最适产酶培养基为（W／V）：豆皮粉3％,硝酸铵0．6％,磷酸二氢钠0．65％,硫酸镁0．25％,氯化钙0．15％,pH5.0;最佳发酵条件为：30℃,125r/min。发酵7d CMCase活力可达103．55IU／mL,滤纸酶活可达5．51IU／mL,β-葡萄糖苷酶活可达0．96IU／mL,分别比出发菌株TH提高了1．40、2．34、0．60倍。     

纤维素酶液体发酵最佳培养基的确定

用响应面法对里氏木霉WX—112液体发酵产纤维素酶的培养基进行了优化。首先用快速登高路径逼近最大产酶区域,然后根据快速登高法的实验结果进行响应面实验。运用逐步回归分析法,获得滤纸酶活与豆饼粉、麸皮、KH2PO4、微晶纤维素粉（Avicel）的最优回归方程,且分析了各因子间的交互效应。最后,通过岭脊分析确定了滤纸酶活达最大值10．53IU／mL时的最佳组合条件：豆饼粉3．18％、麸皮2．95％、KH2PO4 0．25％、Avicel 3．79％。     

pH控制下绿色木霉（Trichoderma viride）流加发酵生产纤维素酶

绿色木霉（Trichodermaviride）在pH控制发酵条件下,采用流加葡萄糖发酵策略,可显著提高综合滤纸酶活力（FPA）和内切酶（endo—β—1,4-glucanase,EG）、外切酶exo—β-1,4-glucanase,CBH）、纤维二糖酶（cellobiase,CB）酶活。在5L发酵罐中采用pH控制和流加葡萄糖工艺,可提高CB酶含量,改变酶组分之间的比例,使得FPA、EG、CB和CBH酶活分别达到50．0U／mL,210．0U／mL,4．0U／mL和2．5U／mL,比摇瓶发酵分别提高了6．7．4．2、19、2．5倍。     

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)。     

一株纤维素降解真菌的筛选及鉴定

[目的]分离筛选高效降解纤维素的真菌菌株,并研究其产酶能力.[方法]利用刚果红染色法从甘蔗地土壤中分离纤维素降解真菌,再通过测定滤纸的降解率及发酵酶活复筛.[结果]综合考虑水解圈,水解圈和菌株直径的比值(HC值),滤纸的降解率和复筛酶活,对试验真菌降解纤维素的能力进行综合评价,筛选到具有较强纤维素降解能力的真菌菌株SJ1,经形态学观察及分子生物学鉴定,该菌属于草酸青霉.其滤纸酶活、内切葡聚糖酶酶活(CMC酶活)、β-葡聚糖苷酶酶活和外切葡聚糖酶酶活(CBH酶活)分别为25.15、740.42、58.03和2.442 U/mL.[结论]菌株SJ1是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株.     

青海高原降解纤维素微生物的调查、分离、鉴定

从青海高原林区分离筛选 3 0 0余株分解纤维素的细菌及 3 1株降解纤维素的真菌。测定纤维素分解菌含量土样为 2 6× 1 0 5 g。对纤维素酶水解圈较大的 1 1株真菌 ,根据其滤纸酶活筛选出一株分离自互助北山森林的高产纤维素酶的真菌No 0 1 43菌株 ,根据其形态学及培养特征鉴定为康氏木霉 (TrichodermakoningiiQudem) ,该菌湿固体发酵物含滤纸酶活力(FPA)为 1 5u g。该菌无毒副作用 ,可用于饲料业     

厌氧菌群SVY42产酶条件分析及产木聚糖酶菌株的分离鉴定

以美国内华达州大盆地温泉采集样品为材料,富集获得纤维素及半纤维素高效稳定降解厌氧菌群SVY42,以巨菌草、甘蔗渣、废菇筒、羧甲基纤维素钠、滤纸、木聚糖为碳源,分析菌群SVY42产内切葡聚糖酶(CMC酶)、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的情况。在此基础上,以木聚糖为底物筛选高产木聚糖酶的菌株。菌群SVY42在以巨菌草作为碳源时的β-葡萄糖苷酶活最高为0.23 U/mL,以木聚糖作为碳源时CMC酶活和木聚糖酶活均为最高,分别为0.31 U/mL和0.35 U/mL。从菌群SVY42中筛选得到1株高产木聚糖酶厌氧菌株SVY42-1,该菌在最适温度41℃和pH 8.0条件下,其木聚糖酶活力为0.26 U/mL,对其进行16S rDNA序列系统进化分析,SVY42-1与已知菌株的最高同源性仅为93.81%,初步鉴定属于新属。     

Acremonium纤维素酶在玉米芯糖化中的应用

玉米芯作为一种木质纤维素类农业废弃物,同时也是生产生物乙醇的潜在原料。在玉米芯糖化过程中,纤维素酶的作用是十分关键的。本研究比较了里氏木霉纤维素酶、绿色木霉纤维素酶和Acremonium纤维素酶各相关酶活。其中Acremonium纤维素酶的滤纸酶活约是里氏木霉纤维素酶的6倍,是绿色木霉纤维素酶的8倍。其羧甲基纤维素酶活和绿色木霉纤维素酶基本相等。Acremonium纤维素酶的β-葡萄糖苷酶酶活是里氏木霉纤维素酶的38倍,以及绿色木霉纤维素酶的41倍。而Acremonium纤维素酶的木聚糖酶活只相当于绿色木霉纤维素酶的70%。这说明Acremonium纤维素酶降解纤维素的能力可能强于另两种纤维素酶,而降解半纤维素类物质的能力要弱于绿色木霉纤维素酶。在玉米芯糖化实验中,使用Acremonium纤维素酶的糖化液中产生的最高葡萄糖浓度比里氏木霉纤维素酶的高14%,比绿色木霉纤维素酶的高58%。Acremonium纤维素酶用量在10 FPU/g时,反应16 h就基本可以达到最佳效果,而另两种酶用量则需达到30 FPU/g,反应48h才能达到最佳效果。使用Acremonium纤维素酶的糖化液中产生的最高木糖浓度与里氏木霉纤维素酶相等,比绿色木霉纤维素酶低42%。而同时使用Acremonium纤维素酶及绿色木霉纤维素酶时,其糖化液中最高木糖浓度有所提高,比绿色木霉纤维素酶的高31%。Acremonium纤维素酶可以有效地应用于玉米芯糖化,为玉米芯的资源化提供一种可能的方案。     

康宁木霉QF-02纤维素酶酶学性质的研究

对康宁木霉QF-02生产的纤维素酶的一般酶学性质进行了研究。该纤维素酶系中滤纸酶、羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、β-葡萄糖苷酶的最适作用温度分别为55℃、65℃、50℃和70℃,最适作用pH为4.0-5.0;在40-50℃范围内热稳定性较好,24 h保温后的残留酶活在48.5%以上;在pH3.0-8.0范围内比较稳定,4℃保存24h后的残留酶活在75.7%以上。与几种商品纤维素酶相比,该纤维素酶对未处理和碱预处理稻草都表现出较强的糖化能力。     

固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶制备染料木素活性苷元的研究

比较了以海藻酸钠为载体,用胶囊法、包埋-交联法、交联-包埋法三种不同方法固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶的效果,并研究了最佳固定化方法的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明,交联-包埋法即β-葡萄糖苷酶与0.20%戊二醛交联后再用2.0%海藻酸钠包埋的固定化方法中酶结合效率和酶活力回收率最高。海藻酸钠浓度和戊二醛浓度对酶结合效率影响较大,戊二醛浓度和包埋颗粒直径大小对酶活力回收率影响显著。与游离酶相比,制备的固定化酶最适温度、最适pH值和Km值分别由50℃、4.5和2.57μg/mL下降到40℃、4.0和2.02μg/mL。固定化酶具有更强的耐酸性和稳定性。该固定化酶用于大豆异黄酮活性苷元染料木素的合成,重复使用6次后,固定化酶的活力仍保持84.94%,染料木苷转化率为56.04%。     

真空微波诱变结合化学诱变选育酸性纤维素酶高产菌株

以酸性纤维素酶产生菌绿色木霉（Trichoderma viride）WL0512作为原始出发菌株,首先经自然分离筛选出一株产酶较稳定的菌株TVN-18,其羧甲基纤维素酶活（CMC酶活）达2765．8U／g,滤纸酶活（FPA酶活）达48．5U／g。再经真空微波和甲基磺酸乙酯（EMS）逐级诱变处理,获得了一株高产、稳产酸性纤维素酶的E6—1菌株,其CMC酶活达4396．6U／g,FPA酶活达126．0U／g,分别是菌株TVN-18的1．59倍和2．60倍。通过对固态发酵培养基麸皮和稻草比例、料水比以及初始pH值的优化,突变株的产酶能力进一步得到提高,其产的CIVIC酶活和FPA酶活分别提高了22．3％和22．4％。