紫外-微波复合诱变选育高产纤维素酶的Trichoderma asperelloides菌株

为了选育高纤维素酶活的Trichoderma asperelloides菌株,本试验以中国工业微生物菌种保藏管理中心的Trichoderma asperelloides41245为原始菌株,采用紫外和微波两种物理方法复合诱变,纤维素刚果红平板初筛和固态发酵产酶复筛。试验最终获得一株Trichoderma asperelloides突变株ZWWB1,在以麦秸和麸皮为基质的固态发酵培养基上培养96 h,滤纸酶活力达15.08 U/g,是原始菌株的1.81倍。经5次传代发酵培养滤纸酶活力变化不大。可见该突变菌株ZWWB1产纤维素酶能力较高且遗传稳定性较好,可考虑进一步开发应用于秸秆饲料发酵。     

诱变选育木聚糖酶高产菌株及其发酵条件的研究

以黑曲霉(Aspergillus niger)XE6为出发菌株,经微波(MW)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,选育出一株遗传性状稳定的高产木聚糖酶菌株mAn1。利用单因素轮换法和正交试验法对菌株mAn1固态发酵产酶工艺进行了研究。结果表明:最适产酶条件为麸皮与玉米芯的添加比例6:4,硝酸铵2g,培养基起始pH值为4.5,固液比为1:1.8,500ml三角瓶中装培养基50g,30℃培养72h,在此条件下所产木聚糖酶的酶活为81151U/g,比出发菌株的酶活提高了34.88%。     

黑曲霉高产纤维素酶活突变株ZM-8的筛选

对航空诱变的黑曲霉(Aspergillus niger)进行筛选,得到纤维素酶高产突变株ZM-8。以玉米秸秆粉为主要碳源,经固体发酵培养,测得其滤纸酶(FPA)、纤维二糖水解酶(C1)、葡聚糖内切酶(CMCase)、β-葡萄糖苷酶(β-Glase)的酶活力分别为110.2、389.9、489.3U/g和1208.1U/g,比出发菌株各组分的酶活分别提高2.1、3.5、1.7倍和1.8倍。经过5次继代固体发酵试验,证明该菌株具有较好的产酶稳定性。     

高产纤维素酶真菌的筛选鉴定与紫外诱变选育研究

试验旨在拟从腐朽木材和腐质土壤中获得1种高效的纤维素酶生产菌，利用紫外线诱变技术对其进行改造。采用刚果红染色法和酶活性试验，筛选出2株纤维素酶产率较高的菌（菌株HS5、菌株1）。经形态学和分子鉴定，菌株HS5为黄曲霉（Aspergillus flavus），菌株1为烟曲霉（Aspergillus fumigatus）。在固体产酶培养基中，以水稻秸秆为唯一的碳源，28℃培养4 d后，HS5滤纸酶（FPA）的酶活为306 U/g，羟甲基化纤维素（CMC）的酶活为592.2 U/g；菌株1的FPA酶活为214.2 U/g,CMC酶活为523.8 U/g，表现出了较好的降解纤维素的能力。紫外诱变处理得到产酶能力提高的突变菌株为UR-07和URM-13。与原始菌株相比，UR-07的FPA和CMC酶活分别比原始菌株HS5提高了15.86%、16.68%,URM-13的FPA和CMC酶活比菌株分别提高了26.94%、19.03%。研究表明，经紫外诱变后，产纤维素酶真菌的产酶能力有所提升且具有较好的遗传稳定性，两株菌株在纤维素酶的生产和纤维素类物质降解菌剂的研究中具有较高的潜力。     

饲用β-葡聚糖酶的发酵工艺研究

通过对本实验室保藏的12株黑曲霉菌株采用培养、选择性培养基分离,筛选出一株相对酶活较高的菌株作为出发菌株,然后通过紫外线、硫酸二乙酯等复合诱变筛选出一株β-葡聚糖酶高产菌株An08-752。以复合碳源(麸皮+花生壳粉+大麦粉)为碳源;有机氮源为豆粕粉,无机氮源为硫酸铵、硝酸钠;添加无机盐磷酸氢二钾(K+)、硫酸镁(Mg2+);料水比为1:1。固态发酵优化条件为:初始pH值6.8;装料量50 g/500 ml;发酵温度30℃;发酵时间37 h。酶活力达到了1.23×105 U/g。     

黑曲霉产高酶活纤维素酶突变株ZM-8的筛选

对航空诱变的一株黑曲霉(Aspergillusniger)进行筛选,得到纤维素酶高产突变株ZM-8。以玉米秸秆粉为主要碳源,经固体发酵培养,测得其滤纸酶(FPA)酶活力为110.2U/g、纤维二糖水解酶(C1)酶活力为389.9U/g、葡聚糖内切酶(CMCase)酶活力为489.3U/g、β-葡葡糖苷酶(β-Glase)酶活力为1208.1U/g,比出发菌株各组分的酶活力分别高了2.1、3.5、1.7、1.8倍。经过5次继代固体发酵试验,证明该菌株具有较好的产酶稳定性,可作为以农作物秸秆为原料生产单细胞蛋白(SCP)饲料的优良菌株。     

紫外诱变选育β-呋喃果糖苷酶高产菌株及培养基优化

以黑曲霉为出发菌株,通过紫外诱变,筛选得到一株产β-呋喃果糖苷酶活力较高的突变株YA03,其产酶活力是出发菌株的1.66倍,且遗传稳定性良好。采用单因素和响应面法对该突变株产β-呋喃果糖苷酶的发酵培养基进行优化,得到最佳产酶培养基:蔗糖11.86%、牛肉膏0.53%、MnCl2.4H2O 0.14%、MgSO.47H2O 0.05%、FeSO.47H2O 0.05%,此条件下β-呋喃果糖苷酶活力可达96.58 U/ml。     

培养条件对黑曲霉产酶的影响

在玉米秸秆粉和麸皮组成的培养基上对黑曲霉进行固体培养,研究不同秸秆粉∶麸皮配比及不同营养液和不同培养时间对黑曲霉产纤维素酶和木聚糖酶的影响。结果表明,不同培养条件对黑曲霉产滤纸酶和木聚糖酶都有影响,黑曲霉产滤纸酶的最优培养条件组合为麸皮∶秸秆粉1∶4、Mandel营养液、培养96h,所得酶活力为15.136U/g,比实验最低组的酶活提高了4.32倍;产木聚糖酶的最优培养条件组合为麸皮∶秸秆粉3∶1、NaNO3、培养96h,所得酶活为282.702U/g,比实验最低组的酶活提高了34.2%。     

菌酶协同发酵玉米芯制备木聚糖的研究

为研究固态发酵玉米芯制备木聚糖的最佳菌酶组合条件,本试验以木聚糖含量为指标,采用单因素试验,依次研究单菌发酵、双菌发酵、菌种比例、单酶发酵、双酶发酵、双酶比例、酶的用量对发酵产物中木聚糖含量的影响。结果表明:发酵玉米芯制备木聚糖的最佳菌酶组合条件为:枯草芽孢杆菌与酵母菌比例为1∶9,发酵时添加纤维素酶量为1000 U/g饲料。在此条件下,木聚糖含量可达1.421 mg/g,与对照组相比显著提高了257%。     

纳豆芽孢杆菌高抑菌活性诱导技术研究

为了提高纳豆芽孢杆菌的抑菌活性,筛选出高抑菌活性菌株,试验以纳豆芽孢杆菌BN-3作为始发菌,通过紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)对其进行复合诱变,得到变异菌株XC-80,并进行营养源优化及发酵条件优化正交试验,使变异菌达到最高的抑菌活性。结果表明:紫外线最佳诱变时间为12 s,硫酸二乙酯最佳涂布浓度为0.3%,复合诱变使纳豆芽孢杆菌抑菌活性提高16.9%;经营养源优化,变异菌株XC-80最适碳源为葡萄糖,最适氮源为胰蛋白胨,最适金属盐为硫酸镁;正交试验得出优化发酵条件为葡萄糖2%,胰蛋白胨0.5%,硫酸镁0.06%,初始pH值7.2,接种量0.5%,培养温度30℃,转数140 r/min,培养时间72 h,抑菌活性较诱变后菌株再次提高25.2%;最终筛选后菌株较始发菌抑菌活性累计提高46.4%。说明复合诱变及发酵条件优化筛选出了具有高抑菌活性的变异菌株XC-80,优化了发酵条件,显著提高了发酵液抑菌活性。     

利用酒精糟开发生物酶高蛋白饲料的研究

利用酒精糟为主原料,采用复合曲霉菌种固态发酵技术,开发出富含蛋白酶和糖化酶的高蛋白饲料。正交试验确定的最佳工艺条件为A3B1C2D1:即采用经诱变选育的黑曲霉As3.324-103和米曲霉As3.951-213为复合发酵菌种,酒精糟配入25%的麸皮为发酵基质,发酵基质的含水量控制在55%,发酵温度控制在28℃,可使产品的粗蛋白含量达58.66%、蛋白酶活力达9437.0U/g、糖化酶活力达2497.4U/g。     

灵芝漆酶在黑曲霉中的重组表达及发酵条件优化

【目的】 在黑曲霉（A.niger）中重组表达灵芝L菌漆酶基因，并对其发酵条件进行优化，旨在获得一株高产灵芝漆酶的黑曲霉基因工程菌。【方法】 从灵芝L菌克隆漆酶基因Lac-L，并根据黑曲霉密码子偏好性进行优化。选用黑曲霉糖化酶启动子（PglaA）、信号肽及终止子为表达原件，以米曲霉pyrG基因为筛选标记，构建漆酶表达盒，采用聚乙二醇-CaCl₂法将其转化至黑曲霉X1（ΔpyrG）原生质体中。对转化子进行PCR验证及固态发酵酶活测定，筛选高产漆酶重组菌株，并对阳性转化子固态发酵培养基碳源、无机与有机氮源比例、Cu²⁺浓度及发酵时间进行优化。【结果】 经尿嘧啶缺陷及含2，2'-联氮-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（2，2'-azinobis （3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid ammonium salt），ABTS）培养基筛选获得25株重组漆酶转化子，酶活复筛获得灵芝漆酶异源表达6号重组菌株，发酵72 h酶活可达3 532.6 U/kg，宿主菌株的酶活仅为58.37 U/kg。重组6号菌优化后的最适固态发酵条件为：以麸皮为基础培养基，添加2%麦芽糖、2%（NH₄）₂SO₄、0.25 g/L CuSO₄，发酵60 h时重组菌株产漆酶活力最高，达到6 255.47 U/kg。【结论】 在黑曲霉中成功实现灵芝L菌漆酶基因Lac-L的异源表达。     

纤维素酶高产菌株的选育

从土样中分离筛选出12株产纤维素酶能力较强的菌株。经摇瓶发酵复筛,获得产纤维素酶活较高且稳定的菌株F6,其CMC酶活为887 U/mL,滤纸酶活为210.72 U/mL。以该菌株为出发菌株,经紫外线诱变处理,获得纤维素酶高产菌株4-2-2。将菌株4-2-2摇瓶发酵4 d后,产CMC酶活达3171.598 U/mL,滤纸酶活达1827.372 U/mL,分别比出发菌株提高3.58倍和8.67倍。     

多拉菌素的复合诱变及发酵条件优化

为通过诱变获得遗传性状稳定的多拉菌素高产菌株,对多拉菌素产生菌RDL19-1进行多种诱变处理包括常压室温等离子(ARTP)诱变,紫外(UV)诱变,及ARTP-UV复合诱变。该菌株接种瓶后于28 ℃摇床培养32 h,以10%的接种量转入装量为35 mL/300 mL 发酵瓶中,在28 ℃条件下发酵培养14 d,多拉菌素发酵产量达到了1390 μg/mL,相较于诱变前提高了4倍。通过对多拉菌素产生菌RDL19-1进行ARTP-UV复合诱变,获得了一株遗传性状稳定的高产菌株。     

复合益生菌固态发酵改善甘薯渣营养价值的研究

本试验旨在研究采用多种微生物混合固态发酵对甘薯渣营养价值的影响,并探讨其最佳发酵工艺参数。采用单因素试验设计,对4类菌种共12株菌种进行单菌发酵,从中筛选1株发酵效果最优菌株作为混菌发酵的主菌种,与其他3类菌株进行不同组合发酵,筛选最佳菌种组合。采用正交试验设计,考察发酵时间、发酵温度、料水比、接种量及菌种接种比例对甘薯渣营养价值影响。结果表明:1)在发酵温度38℃,发酵时间4.5 d,料水比1∶1.3,接种量1×106个/g,接种比例黑曲霉2∶里氏木霉∶枯草芽孢杆菌1∶酿酒酵母1=1∶1∶2∶1条件下发酵效果最好。2)在混菌发酵后,以干物质为基础,粗蛋白质含量从6.37%提高到9.75%;粗脂肪含量从2.71%提高到4.92%;发酵后还原糖含量达到8.22%,羧甲基纤维素酶、滤纸酶、β-葡萄糖苷酶和淀粉酶活性分别为4.26、3.29、3.75和5.15 U/g DM。由此可见,农副产品甘薯渣经过微生物混菌固态发酵后可以有效改善其营养品质。     

纤维分解酶与异丁酸对犊牛瘤胃液酶活力和纤维分解菌菌群的影响

为研究饲粮补充纤维分解酶与异丁酸及其混合物对断奶前后犊牛瘤胃液酶活力和纤维分解菌菌群的影响,试验选取30日龄体重[(48.5±0.3)kg]近似、发育正常的荷斯坦犊牛36头,随机分为4组,60日龄断奶,对照组哺乳/饲喂犊牛料+苜蓿干草,纤维分解酶组(FE组)、异丁酸组(IB组)和复配组(IBFE组)分别补饲纤维分解酶1.83g/d(包含滤纸酶活力160 U和木聚糖酶酶活力4 000U)、异丁酸(99%)6g/d和二者混合物,并于45、90日龄在晨饲前采集瘤胃液,测定瘤胃发酵指标、酶活力和纤维分解菌的量。结果表明:45和90日龄与对照组相比,试验组总挥发性脂肪酸、丙酸、乙酸浓度显著提高(P0.05);IB和IBFE组氨态氮浓度显著降低(P0.05);FE、IB及IBFE 3组均显著增加犊牛瘤胃液羧甲基纤维素酶、滤纸酶、纤维二糖酶及木聚糖酶的活力(P0.05),IBFE较其他组增幅最大;FE、IB及IBFE 3组均显著提高了犊牛瘤胃液产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌及溶纤维丁酸弧菌的量(P0.05),IBFE组增幅最大。综合以上结果分析,6g/d异丁酸与1.83g/d纤维分解酶对瘤胃发酵有促进作用,二者混合添加效果更好。     

氮离注入选育β-葡聚糖酶高产为菌株的研究

为获得工业化生产的高产β-葡聚糖酶菌株,试验采用低能氮离子(N )注入诱变筛选的方法,对出发黑曲霉(Aspergillus niger)菌株Y2449进行改良,获得高产菌株SD16.突变株黑曲霉SD16产β-葡聚糖酶酶活由出发菌Y2449的73.00 U/mL提高到493.24 U/mL,产量提高到亲株的7倍,高产菌株SD16经连续5代培养传代,产酶性能稳定.     

小站稻秸秆降解复合菌系的筛选与产酶条件优化

为寻找一种能够科学高效地将小站稻秸秆用于秸秆还田的方法,并将其作为一种储备技术,本研究通过测定已有6组秸秆降解复合菌系的羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力,筛选出2组复合菌系,并通过正交试验进行产酶条件的优化,以探索解决小站稻秸秆清洁生产技术的应用问题,保障小站稻的未来绿色可持续发展,为小站稻秸秆高效处理的研究提供理论基础和技术支持。本研究结果表明：复合菌系B和复合菌系F的综合酶活力均高于其他复合菌系;复合菌系B羧甲基纤维素酶最佳发酵条件为25℃,pH 8.0,接种量2%,温度为酶活力主要影响因素;复合菌系B滤纸酶最佳发酵条件为20℃,pH 9.0,接种量2%,pH为酶活力主要影响因素;复合菌系F羧甲基纤维素酶最佳发酵条件为25℃,pH 8.0,接种量2%,温度为酶活力主要影响因素;复合菌系F滤纸酶最佳发酵条件为20℃,pH9.0,接种量2%,接种量为酶活力主要影响因素。     

高效生物饲料菌株的选育及产酶条件优化试验

利用3种诱变方法对黑曲霉3.316进行诱变,得到1株β-葡萄糖苷酶活力最高的菌株(编号为Ch2),并对该菌株进行产酶条件优化试验。结果表明:诱变菌株Ch2的最佳产酶条件为氮源为蛋白胨,质量浓度2%,碳源为麸皮,质量浓度2%,表面活性剂吐温-80加入量2 mL,培养温度35℃,通气量200 r/min,接种量为1.5%,在此条件下培养72 h,诱变菌株Ch2的β-葡萄糖苷酶活力为302.96 U/mL,比优化前的酶活力提高了6.4%,比诱变前菌株的酶活力提高了86.5%。     

蛹虫草菌固体发酵产α-半乳糖苷酶的优化

试验利用药食兼用的大型真菌蛹虫草菌固体发酵生产α-半乳糖苷酶,通过单因素试验优化了产酶培养基和培养条件。结果表明,以麸皮和菜籽粕为原料,物料比为3:1,诱导物为1%的刺槐豆胶,培养基初始pH值为6,料水比为1:1,在23℃培养96 h,优化条件下产酶活力为5.03 U/g,较优化前产酶活力(1.23 U/g)提高了约4倍。试验通过优化有效地提高了蛹虫草菌固体发酵生产α-半乳糖苷酶的活力。