解淀粉芽孢杆菌SWJS22固体发酵产谷氨酰胺酶的优化研究

以南海海泥中筛选出来的解淀粉芽孢杆菌SWJS22(Bacillus amyloliquefaciens SWJS22)为菌种,优化固体发酵产谷氨酰胺酶的工艺。选择发酵条件(接种量、发酵时间、发酵温度)和发酵培养基(淀粉原料、料水比、产酶诱导剂)进行单因素试验,通过正交试验对料水比、产酶诱导剂、接种量进行进一步优化,将谷氨酰胺酶活力从(83.10±4.64)U/mg干基提高到了(2 690.02±28.80)U/mg干基。优化后的发酵条件为:接种量2.0%(V/m),温度37℃,时间48h;优化后的发酵培养基为:豆粕20g,小麦粉5g,蔗糖脂肪酸酯(SE-1170)0.02g,料水比1.0∶0.6(m∶m)。对固体曲料中的谷氨酰胺酶进行提取工艺的优化,在料液比为1∶8(m∶V)、37℃下摇床提取1h最优。将粗酶液与同等酶活力的商业酶对谷氨酰胺进行酶解,通过测定谷氨酸和谷氨酰胺的含量变化,验证了粗酶液将谷氨酰胺转化成谷氨酸的能力较强。     

解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶发酵条件的优化

为了进一步提高解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)发酵产凝乳酶的活力,采用单因素和正交试验设计,对影响解淀粉芽孢杆菌凝乳酶活力的培养温度、摇床转速、培养基初始pH及发酵时间等主要因素进行了优化组合试验,确定最佳发酵条件。结果表明:摇床转速对解淀粉芽孢杆菌凝乳酶活力影响最大,其次是发酵时间,培养基初始pH的影响较小。单因素和正交试验结果确定的最佳发酵条件为:在100mL三角瓶中装30mL发酵培养基,接种量3%,培养温度39℃,培养基最初pH为6.0,发酵时间为14h,摇床转速为120r/min,凝乳酶活力可达923.1Su/mL。     

高产抑制大肠杆菌血凝性的胞外多糖的解淀粉芽孢杆菌

产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC)是一类引起断奶仔猪腹泻的重要病原菌,筛选获得高产抑制ETEC血凝性胞外多糖的芽孢杆菌可以有效预防这类动物疾病。该研究从健康动物粪便中分离获得芽孢杆菌,比较分析芽孢杆菌胞外多糖产量及其抑制ETEC血凝性的能力,最终筛选获得1株多糖产量大于20 g/L,多糖质量浓度在4 mg/mL时就能抑制ETEC血凝性的芽孢杆菌JN4。体外益生潜力评价发现,其芽孢生成率高,萌发率高,具有很好的耐受人工肠、胃液能力,对大部分常规抗生素敏感。通过生理生化及16 S rRNA序列分析,鉴定其为解淀粉芽孢杆菌JN4。     

解淀粉芽孢杆菌L-H15产促生物质分析及发酵工艺优化

植物根际促生菌可以分解转化土壤中的有机质和矿物质,预防和控制农作物病害,减少农药和化肥的使用,将其应用于农业被认为是一种提高农作物产量的新型方法。实验室分离筛选到一株优良的解淀粉芽孢杆菌L-H15,通过前期L-H15全基因组测序的提示,考察L-H15能够产生的促生物质,并优化其发酵工艺,开发出高活性的固态菌剂。结果表明:解淀粉芽孢杆菌L-H15能够产生相对表达量为65.53%的铁载体;其产1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶的能力也较强,比活力测定结果为0.401 U/mg;采用酶联免疫吸附法检测到该菌株亦能产生植物激素吲哚乙酸和细胞分裂素,产细胞分裂素的能力尤为显著,可达到2.157 7×10~(-10) mol/L;运用气相色谱-质谱检测出L-H15产生的挥发性物质中含有乙酰甲基原醇。这些因素均可有效刺激植物的生长发育。采用Box-Behnken响应面试验优化解淀粉芽孢杆菌L-H15的发酵工艺,L-H15的最佳发酵条件为:接种量8%、装液量67.8%、发酵时间11.5 h、发酵温度32℃、转速196 r/min。此时,解淀粉芽孢杆菌L-H15活菌数最高可达到1.21×10~9 CFU/mL。综合评定,解淀粉芽孢杆菌L-H15是一株优良的植物根际促生菌,具有广阔的开发成生物肥料的前景。     

枯草芽孢杆菌生产胞苷的途径分析

运用METATOOL软件对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtillis) TZM1012由葡萄糖生物合成胞苷的代谢途径进行分析,以确定胞苷合成的最佳途径和最大理论产率.结果表明其最大理论产率为0.28,5-磷酸核糖焦磷酸与草酰乙酸是胞苷合成途径的关键节点,发酵中后期低溶氧控制是胞苷合成的重要前提,溶氧控制在5～10%时胞苷产量可提高15.8%.结论是以途径分析为指导,改变外界环境因子,胞苷的产量可得到显著的提高.     

敲除srfAC基因对解淀粉芽胞杆菌抑菌性能的影响

本实验为了探究表面活性素(Surfactin)对解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的影响,在 Bamyloliquefaciens HZ-12中敲除了 Surfactin 合成关键基因 srfAC.结果显示,缺失菌B.a...     

产凝乳酶解淀粉芽孢杆菌的诱变选育

为了获得高产凝乳酶菌株,以产凝乳酶解淀粉芽孢杆菌为出发菌株,采用紫外线和硫酸二乙酯进行诱变。诱变后筛选得了一个突变株L-6,凝乳活力为1419.7 SU/m L,比原始菌株提高了40.2%;水解活力降低了22.39%,凝乳活力与蛋白水解活力的比值为125.64,比出发菌株提高了81.32%。传代实验表明,该菌株具有良好的遗传稳定性。      

解淀粉芽孢杆菌胞外多糖对乳酸菌生长及代谢的调控作用

研究解淀粉芽孢杆菌JN4的胞外多糖(exopolysaccharide,EPS-JN4)对乳酸菌生长及代谢的调控作用,有利于阐明EPS-JN4定向增殖乳酸菌的作用机制。采用PCR-变性梯度凝胶电泳技术分析EPS-JN4的定向增殖作用,并考察其对主要乳酸菌生长、主要代谢产物、肠道耐受性和表面疏水性的影响。EPS-JN4可以定向增殖罗伊氏乳杆菌,其对罗伊氏乳杆菌JN125的前期增殖速度较葡萄糖慢,但最高菌浓为葡萄糖的5. 25倍,代谢产物中乳酸和醋酸含量则较葡萄糖分别降低了12. 2%和32. 4%。EPS-JN4增殖的罗伊氏乳杆菌JN125的肠道耐受性和表面疏水性显著提高,对其原因初步分析表明细胞膜蛋白和脂类物质含量提高了40. 8%和105. 7%,细胞膜组成中的十八碳脂肪酸和不饱和脂肪酸显著提高。EPS-JN4可以作为潜在的益生元,用于调节动物肠道健康。     

解淀粉芽孢杆菌的强启动子的克隆与鉴定

利用启动子探针质粒,从解淀粉芽孢杆菌XH7基因组中分离得到1个强度较高的启动子P28,该启动子在大肠杆菌中表达的β-半乳糖苷酶酶活为2 350 Miller U/m L,在枯草芽孢杆菌中的酶活为3 340 Miller U/m L。启动子的序列分析表明该启动子由σK因子识别,由2个启动子串联而成,分别为编码羧基末端加工蛋白酶的基因(ctp A)和编码转醛酶的基因(tal)启动子,为芽孢杆菌启动子库提供了一个新的选择。     

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)DC-4产豆豉溶栓酶发酵条件的优化

解淀粉芽孢杆菌DC 4是从豆豉中筛选得到 ,产生的豆豉溶栓酶具有较好的体外溶栓效果。利用单因素实验和正交分析获得该菌株产生豆豉溶栓酶的最佳发酵条件为 :接种量为 7% ;发酵培养基组分为纤维蛋白 2 0 % ,蛋白胨 0 5 % ,糊精 2 0 % ,酵母膏 0 1 5 % ,K2 HPO40 4% ,NaH2 PO40 0 4 % ,CaCO30 3% ,pH7 0 ;培养温度为 32℃ ;2 5 0mL三角瓶装量为 5 0mL ;2 1 0r/min振荡培养 72h ,其发酵上清液纤溶活性可达到 82 0U/mL。     

一种中温淀粉酶在解淀粉芽孢杆菌LT的重组表达

解淀粉芽孢杆菌可用作多种食品工业酶的生产菌株,但其极低的转化效率影响了这类工业菌株的重组改造及优化。通过对1398解淀粉芽孢杆菌和一种地衣芽孢杆菌Jbac基因组的数据分析,发现这些微生物存在IV型DNA限制修饰系统。对这些微生物转化经甲基化和未经甲基化的质粒,证实外源DNA甲基化修饰会降低DNA的转化效率;利用将外源质粒进行相同类型甲基化的这种新转化策略,表达质粒pMK4E-dx被转入解淀粉芽孢杆菌LT中,发酵结果显示,其中重组菌株LT-J1/pMK4-dx和LT-J2/pMK4-dx分泌的中温淀粉酶活达到145.9和153.6 U/mL,分别为原菌株发酵淀粉酶活的3.65和3.84倍。     

Bacillus amyloliquefaciens MBRC1的鉴定与抗菌活性研究

从台州市剑门港海区的海底淤泥中采集样品分离得到4株具抗菌活性的微生物,其中一株具有较强的抗菌活性。对该菌作了形态学、生理生化、分子生物学、（G+C）mol%含量等研究,确定该菌株属于芽孢杆菌属,命名为Bacillus amyloliquefaciens MBRC1。采用BLAST Clustal W（V 1.83）及Mega（V 5.1）等软件对其进行了系统发育树的分析,确立了该菌株在系统发育上的地位。采用不同的培养基对该菌株进行发酵培养,利用牛津杯法对该菌胞外的抑菌活性物质的抑菌效果进行了研究,结果显示：Bacillus amyloliquefaciens MBRC1胞外具有较强的抑菌活性物质,且对金黄色葡萄球菌（S. aureus）、枯草杆菌（B. subtilis） 和大肠杆菌（E. coli） 均有较好的抑菌效果。     

解淀粉芽孢杆菌YP6对三种贝壳粉的促磷研究

研究了一株从贵州磷矿植物根际分离的溶磷菌Bacillus amyloliquefaciens YP6(YP6)的促生性能及其在贝壳粉和土壤溶磷中的作用。结果表明,菌株YP6具有较好的促生作用,并且经YP6发酵贝壳粉(牡蛎粉,蛤蜊粉和生蚝粉)、土壤和贝壳粉的混合物在第7天样品中可溶磷质量浓度分别为44.9、39.2、40.3、86.4、73.1、74.8 mg/L。说明YP6对土壤和3种贝壳粉均具有显著的溶磷作用。     

凝结芽孢杆菌中与乳酸生产相关的乳酸脱氢酶基因的研究

对5株凝结芽孢杆菌乳酸生产情况进行研究,并以凝结芽孢杆菌ATCC7050作为乳酸脱氢酶基因研究的对象,确定得出其乳酸生产关键的乳酸脱氢酶基因。结果表明:凝结芽孢杆菌生产的乳酸分两种类型:L型乳酸和D型乳酸,但主要以L型乳酸为主,其光学纯度达到97%以上。在凝结芽孢杆菌ATCC7050基因组中存在的ldhL1、ldhL2和ldhD三种乳酸脱氢酶基因中,ldhL2基因没有检测到转录信号,而ldhD转录水平很低,在生长对数期ldhL1基因的转录水平是ldhD基因转录水平的68倍,这说明ldhL1基因是凝结芽孢杆菌ATCC7050乳酸生产的关键性基因。本研究确定了凝结芽孢杆菌ATCC7050乳酸合成中最主要的乳酸脱氢酶基因,对凝结芽孢杆菌代谢研究和基因改造奠定了基础。     

解淀粉芽孢杆菌中脂肽的生物合成、抑菌机理及应用的研究进展

解淀粉芽孢杆菌常作为有益菌广泛应用于食品的生物防治,其中主要的抗菌物质为脂肽类。这些抗菌脂肽具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等生物活性,同时具有安全、广谱、高效、无毒、在体内易分解等优点。因此,解淀粉芽孢杆菌及其脂肽类代谢产物可广泛应用于农作物的生物防治、瓜果蔬菜的保鲜防腐以及采后的微生物防治等,具有巨大的开发应用前景。本文主要从解淀粉芽孢杆菌中脂肽类物质的类型、生物合成、抑菌机制及其应用前景等方面进行论述。     

耐热解淀粉芽孢杆菌BA-DES4产纤维素酶的分离纯化及酶学性质

目的：本研究以一株产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌BA-DES4为材料,纯化并研究了其纤维素酶的酶学性质。方法：研究采用硫酸铵分级沉淀及SephadexG-75凝胶过滤层析方式对其所产纤维素酶进行分离纯化,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）确定其分子量,并对纯化后纤维素酶的酶液进行酶学性质研究。结果表明：发酵液中分离纯化获得纤维素酶系组分（内切葡聚糖酶）,对纯化的电泳内切葡聚糖酶进行酶活测定,其比活力为51.08 U/mg。发现其分子量为22.4 kDa;初步酶学性质研究表明：该酶的最适反应温度和最适pH分别为65℃和6.0,且在pH5.0～7.0和温度55～65℃下稳定性较高;Mn2+对纤维素酶活力激活作用较为显著,Cu2+的抑制作用最大。结论：该菌株可作为产内切葡聚糖酶的潜在菌株,内切葡聚糖酶可在Mn2+、Fe2+的作用下促进酶活力,同时在高温及酸性环境中发挥作用,能够参与高效降解高温酸性环境中的纤维素,提高生产率,同时将分解成的葡萄糖供发酵使用,具有应用高温大曲发酵酒生产的潜力,为该酶的进一步研究奠定了基础。     

大肠杆菌cdd和thrA基因的敲除及其对胞苷积累量的影响

以大肠杆菌AU39作为出发菌株,通过基因工程手段对其进行改造,旨在提高胞苷产量。首先,通过Red重组系统敲除了大肠杆菌AU39基因组上的胞苷脱氨酶基因cdd,阻断了胞苷的分解代谢;敲除了E．coliAU39（Acrid）基因组上的高丝氨酸脱氢酶基因thrA,阻断天冬氨酸向高丝氨酸的代谢途径。然后,分别对不同基因缺失菌株进行培养发酵,与出发菌株E．coliAU39相比,两株突变株都有不同程度的胞苷积累,E．coliAU39（Acdd）与E．coliAU39（AcddAthrA）的胞苷产量提高了1．25倍与1．6倍,而尿苷产量均相对有所降低。     

脲酶基因挖掘及其在枯草芽孢杆菌中的重组表达

氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate,简称EC）是一种存在于黄酒中的潜在致癌物,酶法降解EC及其前体物质尿素因此备受关注。该研究通过基因挖掘获得了解淀粉芽孢杆菌IT-45的脲酶（Ba-urease）基因并在食品级系统枯草芽孢杆菌中实现了表达与应用。通过密码子优化、核糖体结合位点优化重构脲酶基因簇后,酶活力从6.85 U/mL提升至9.01 U/mL;通过调整基因ureC的位置,脲酶活力进一步提升至10.15 U/mL。研究发现,重组脲酶的最适反应温度为37 ℃;最适反应pH范围为6.5~7.0,为中性脲酶。摇瓶发酵的最佳培养条件为：TB培养基、接种体积分数5%、诱导温度28 ℃、Ni²⁺添加量4 mmol/L。在最佳发酵条件下,酶活力达到12.5 U/mL,在酶法降解黄酒中的尿素具有应用前景。     

枯草芽孢杆菌发酵提取物对大肠杆菌的抑制作用

为探索枯草芽孢杆菌发酵提取物对大肠杆菌的抑菌效果及作用机理,利用倍半稀释法确定其对大肠杆菌的最小抑菌浓度,通过研究枯草芽孢杆菌发酵提取物对大肠杆菌生长曲线、细胞膜通透性以及细胞超微结构的影响,探讨提取物对大肠杆菌的抑制作用机理,同时对该提取物的化合物类型进行了初步分析。结果表明,该提取物对大肠杆菌具有明显的抑制作用,其最小抑菌浓度为0.614 mg·mL^-1,在大肠杆菌生长的延滞期和对数期加入该提取物,比在稳定期加入能够显现出更好的抑菌效果。经提取物作用后的细胞表面粗糙,边缘模糊,细胞膜破裂,表明该提取物能够增加大肠杆菌细胞膜的通透性。化合物分析显示,提取物中抑菌成分主要是多烯类化合物和脂肽类化合物。     

发酵条件对Bacillus amyloliquefaciens SYBCH47降解亚硝酸盐的影响

研究了Bacillus amyloliquefaciens SYBCH47对亚硝酸盐的降解能力及影响因素。结果表明,B. amyloliquefaciens SYBCH47具有降解亚硝酸盐的能力,当亚硝酸盐质量浓度为50~200 mg/L时,菌株对亚硝酸盐的降解率均高于99%。有氧培养条件下菌种最终OD600为2.34,缺氧培养下为1.07,但两者最终降解率均高于99%并且降解率与生长曲线趋势一致。在30~40 ℃范围内,亚硝酸盐降解率达到99%以上。接种体积分数选择1%为最佳。