响应面法优化采油菌株Bacillus FH-1-2产脂肽发酵培养基

运用Plackett-Burman法确定了影响脂肽产量的3个重要因素:FeSO4、MnSO4和酵母粉,通过最陡爬坡试验确定了以上3个重要影响因素的最佳质量浓度范围,再利用Box-Behnken设计得出回归方程并利用Minitab软件进行回归分析,得到各因素的最佳质量浓度(g/L):FeSO40.011,MnSO40.204,酵母粉0.205,KH2PO43.4,Na2HPO41.5,NaNO34,MgSO4.7H2O 0.2,液体石蜡25。采用优化后的培养基进行发酵,发酵液的表面张力值降至38.4 mN/m,脂肽产量达到401 mg/L,提高了19.7%。     

采油菌株的分离及其特性研究

从采油菌剂及原油中共分离出11株细菌,并对其发酵特性和生理生化特性进行研究。结果表明,分离菌株可以利用石蜡产表面活性物质,但不产气;菌株发酵液的pH值没有明显的变化,对原油有不同程度的乳化作用;Y-1和Y-5为芽孢杆菌属(Bacillus),Y-2和Y-6为节杆菌属(Arthrobacter),Y-3为棒杆菌属(Corynebacterium),Y-4、J-1、J-2、J-4、J-5和J-6为不动杆菌属(Acinetobacter)。大多数分离菌株为兼性厌氧菌,具有运动性,不产生硫化氢,能够利用蔗糖、葡萄糖等廉价碳源产生有机酸和气体,这些特性有利于菌株应用于微生物采油。     

人参总皂苷的发酵及其产物的抗癌活性研究

从土壤中分离得到14种β-葡萄糖苷酶高产菌株,其中菌株YS2能够有效地将人参茎叶总皂苷和人参提取物中的人参皂苷转化为稀有人参皂苷Rg3;菌株YS2和YS7的人参发酵物对结肠癌colon26-M3.1细胞具有较强的抑制作用,其IC50值分别为180μg/mL和170μg/mL.根据ITS序列构建的系统发育树,确定菌株YS2为链格孢属(Alternaria).     

合成生物学在生物基塑料制造中的应用

合成生物学是以工程学思想为指导,对天然生物基因组进行改造和重构,合成新的生物元件,构建新的代谢途径,生产新产品或获得新表型的新兴学科。生物基塑料是以天然物质为原料在微生物作用或化学反应下生成的塑料。利用合成生物学改造工程菌株的方法制备合成生物基塑料已经成为学术界和产业界关注的热点。本文综述了合成生物学的发展和重要的合成生物学技术,重点综述了利用合成生物学技术构建聚羟基烷酸酯、尼龙、聚乳酸和丁二酸丁二醇酯等生物基塑料聚合物单体及其衍生物的代谢途径和工程优化领域的研究进展。     

代谢工程改造谷氨酸棒杆菌合成透明质酸

透明质酸是一种被广泛应用于医药、化妆品和食品等领域的糖胺聚糖。透明质酸的主要工业生产菌株为兽疫链球菌,由于该细菌具有致病性,因此迫切需要构建安全的透明质酸生产菌株。通过在食品级表达宿主谷氨酸棒杆菌中异源表达透明质酸合酶基因(pmHasA),实现了透明质酸的合成,摇瓶中产量达到0.35 g/L。通过强化代谢途径中尿苷二磷酸-葡萄糖脱氢酶基因(ugdA2)和磷酸氨基转移酶基因(glmS)的表达以及敲除乳酸脱氢酶基因(ldh),透明质酸产量提高至0.81 g/L。在此基础上优化诱导条件,确定异丙基-β-D硫代半乳糖苷浓度为0.8 mmol/L,诱导剂添加时间为2 h时,摇瓶中透明质酸产量最高达到1 g/L。经过3 L发酵罐分批补料发酵,透明质酸产量达到4.8 g/L。该文通过调控谷氨酸棒杆菌代谢途径实现了透明质酸安全、高效的合成,为食品级透明质酸的生产奠定了基础。     

氧化亚铁硫杆菌突变株对Fe2+及SO32-的氧化研究

利用紫外线对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)进行诱变处理,获得了对SO32-和Fe2 具有较高转化效率的突变菌株。结果表明,突变菌株将Fe2 完全氧化所需时间从诱变前的48 h缩短为24 h,并且具有较宽酸碱度适应范围。在突变菌株与Fe2 共存时,SO32-的氧化速率明显高于化学氧化,且以间接氧化为主,细菌对Fe2 的氧化是反应过程的限制步骤。当SO32-的初始浓度为2.7 g.L-1、Fe2 的浓度为0.43 g.L-1时,SO32-的转化速率为0.0153 g.L-1.min-1。     

柚苷酶高产菌株的选育及培养基优化

为了获得高产稳定的柚苷酶产生菌,以分离纯化出的36株黑曲霉菌为材料,利用常规筛选方法从中选出黑曲霉菌株M53,采用紫外线和Li Cl复合诱变,选育出一株柚苷酶高产突变株M53-7,并通过正交实验对该菌株液态发酵产酶的培养基组成进行优化。实验结果表明,正交优化后的培养基组成为蔗糖0.5%、豆饼粉3.0%、NH₄NO₃1.0%、K₂HPO₄0.1%,无机盐Ca Cl₂、Mg SO₄·7H₂O、Zn SO4在发酵培养基中的添加量分别为0.1%、0.5%、0.1%;采用最佳发酵培养基对突变菌株M53-7进行摇床发酵,其发酵液中柚苷酶活力可达到906.28 U/m L,且产酶性能稳定。      

一株产内切菊粉酶菌株培养条件的响应面优化

从新疆石河子盐碱地菊芋生长根际土壤中,分离筛选得到10株具有内切菊粉酶活力的菌株,复筛得到1株高产内切菊粉酶活力菌株,将其命名为G-60。在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman实验法对8个因素进行了显著因素的筛选,结果表明,菊粉浓度、蛋白胨浓度和装液量对内切菊粉酶酶活影响显著;通过最陡爬坡实验及Central Composite Design设计进一步优化,得到最佳发酵产酶条件为:菊粉浓度66.5g/L、蛋白胨浓度29.1g/L、装液量49.38mL,内切菊粉酶活力达24.62U/mL,与优化前相比提高了1.55倍。      

甘蔗醋高产菌株的筛选及鉴定

为了获得适宜甘蔗醋酿造的高产菌株,以自然发酵的甘蔗渣为筛选材料进行筛选。通过对筛选样品进行富集培养和平板分离,获得116株菌株,再采用产醋酸发酵、耐酒精性发酵以及传代稳定性发酵等方法进一步筛选,采用高效液相色谱检测法分析发酵液的乙酸含量,最后获得1株具有产酸高、耐酒精性强、遗传稳定的菌株C22。菌株C22在12%(v/v)的酒精度下仍能够表现出较强的发酵作用,在起始酒精度为6%(v/v)和12%(v/v)的培养基中,菌株C22的醋酸产量分别为41.8g/L和62.2g/L。经过形态特征、生理生化特征以及16S rDNA等方面的分析,鉴定菌株C22为巴氏醋酸杆菌。      

一株酸性淀粉酶产生菌的分离鉴定及其酶学性质研究

用含有淀粉的选择培养基,通过透明圈法筛选到一株产酸性淀粉酶的菌株,其发酵液酶活力达到123U/mL。通过形态观察。生理生化实验和16S rDNA序列分析等方法初步鉴定该菌株为地衣芽孢杆菌,命名为Bacillus lincheniformis BW-2。对其产生的淀粉酶的酶学性质进行分析发现,该菌株产生的淀粉酶最适反应温度为70℃;最适反应pH为4.5,同时具有较好的热稳定性和pH稳定性;Ca2+和Mg2+对该酶有激活作用,Mn2+和Cu2+对该酶有抑制作用,抑制剂PMSF（苯甲基磺酰氟）及DTT（二硫苏糖醇）对该酶活力影响较小。通过PAGE分析发现BW-2产生的淀粉酶与已知热稳定淀粉酶分子量或结构可能存在差异。Bacillus lincheniformis BW-2是一株具有研究开发潜力的产酸性淀粉酶的菌株。