一株抗硅藻附着的海绵附生菌的鉴定及发酵条件优化

为了从海绵共附生微生物中寻找天然高效抗污损活性物质,本文针对前期研究获取的4株具有显著抗硅藻附着的活性菌株进行活性验证和比较,选出其中最优菌株进行菌种鉴定及发酵条件优化.比较了活性菌株对小新月菱形藻(Nitzschia closterium)、咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)、碎片菱形藻(Nitzschia frustulum)附着的抑制活性,确定菌株UST050418-715为最优菌株;通过16S r DNA的测序分析,结合平板的菌落形态和扫描电镜下菌体特征,鉴定活性菌株UST050418-715为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus).为优化该菌株的培养条件,选择了酵母粉、蛋白胨、Na Cl、p H值进行四因素三水平的正交实验,对菌株培养条件进行优化.发现选择的4个因素对应的菌株发酵产物对硅藻附着的抑制活性大小不同,影响显著性顺序是酵母粉蛋白胨Na Clp H值,综合菌株发酵产物活性、粗提物产量和菌株生长情况进行分析,确定菌株UST050418-715基于海洋2216E培养基的最佳发酵条件为:蛋白胨含量7.5 g/dm3,酵母粉含量3 g/dm3,Na Cl含量10.45 g/dm3,p H值9.5.     

一株源自海绵的α-葡萄糖苷酶抑制活性菌的鉴定、培养条件优化及活性物质的分离

为从海洋微生物中获取天然α-葡萄糖苷酶抑制活性(α-glucosidase inhibiting,α-GI)化合物,对一株前期研究发现具有α-GI活性的细菌进行鉴定和培养条件优化,并对其代谢产物进行分离,获取和鉴定其活性化合物。通过形态学观察和16S r DNA测序鉴定活性菌株HY95为波茨坦短芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis);采用分析单因素和正交试验选取菌株的最佳培养条件为:2.5%(V/V)的接种量,130 r/min的摇床转速,28℃恒温培养60 h。经优化后的MB培养基中:蛋白胨5.00 g/L,酵母粉1.50g/L、氯化钠9.725 g/L,pH 7.5;以生物活性测试为导向,用化学方法(薄层色谱、高效液相色谱)对其中的活性组分进行分离纯化,并经核磁共振氢谱分析确定得到一个α-GI活性化合为环(苯丙氨酸-酪氨酸),其对α-葡萄糖苷酶的抑制率为53.72%±4.92%。为α-GI活性化合物的筛选提供了一个极有开发前景的途径和来源。     

热稳定k-卡拉胶酶产生菌Bacillus sp.Car19的发酵条件优化

对一株分泌热稳定κ-卡拉胶酶印尼热泉菌进行了种属鉴定,并采用响应面法对该菌发酵产酶条件进行了优化。鉴定结果表明,该菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus),命名为Bacillus sp.Car19(Gene Bank:KT865196)。发酵条件优化结果显示,9个环境因子影响Bacillus sp.Car19产酶量。其中影响Bacillus sp.Car19产酶量的三个主要因素分别为培养温度、培养基中Cu~(2+)浓度和培养基中Na Cl浓度。综合次要因素对Bacillus sp.Car19产酶影响,Bacillus sp.Car19最佳产酶发酵条件为:培养温度52.31℃、Cu~(2+)浓度6.93 mmol/L、Na Cl浓度37.03 g/L,培养基p H为6,接种量1%,培养时间36 h,半乳糖浓度0.3 g/L,硝酸铵浓度7 g/L,卡拉胶浓度0.5 g/L。优化后发酵上清液酶活力达到15.21 U/m L,与优化前相比提高了1.5倍。     

抗硅藻附着活性细菌的筛选、鉴定与发酵条件优化

从美国华盛顿州圣璜岛海域的8 种海绵样品的120 株共附生微生物中, 筛选出11 株细菌的粗提物能有效抑制硅藻附着。其中683 号菌株活性最高, 对5 种受试硅藻的平均抑制率达到98.0%。结合形态学特征和扫描电镜观察, 以及16S rDNA 序列分析, 鉴定该菌株为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus。并采用正交试验对该菌株进行发酵条件优化, 结合粗提物的产量和抗硅藻附着活性进行统计学分析,确定了该菌株的最佳发酵条件是: 发酵温度25℃, pH 7.5, NaCl 浓度19.45 g/L, 蛋白胨浓度5 g/L。     

超嗜热古菌耐热酸性α-淀粉酶的发酵条件和酶学性质研究

对一株分离自深海热液口的超嗜热古菌(Thermococcus sp.HJ21)菌株进行了α-淀粉酶发酵条件的优化和酶学性质的研究.该菌株发酵9h后到达产酶高峰,产酶温度范围为60-90℃,其最适产酶温度为80℃.产酶pH范围为5.0-9.0,最适产酶pH为7.5.产酶NaCl浓度范围为0.5-4.0%,2.5%为最适宜NaCI浓度.糖原、淀粉、麦芽糖、酵母膏和蛋白胨促进产酶.该菌株产生的α-淀粉酶的分子量为51.4 kDa,酶的最适作用温度为95℃,在100℃仍有60%的酶活力.酶在90℃的半衰期为5 h,在100℃ 2 h仍有40%的残余酶活,酶的热稳定性不依赖Ca2+.酶的最适作用pH为5.0,pH 4.5仍有80%的酶活力,pH在5.5-7.0较稳定(80℃ 4 h).金属离子1 mmol/L的Mg2+、Co2+、Sr2+、Ba2+、K+、Na+对酶有激活作用,Cu2+、Pb2+、Hg2+、zn2+、Al3+对该酶均有抑制作用.     

北极放线菌AFN2001培养基和发酵条件的优化实验

从北极王湾地区湖泊沉积物中分离出的菌株AFN2001,其代谢产物对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,抑菌圈直径达23 mm,对大肠杆菌和绿脓杆菌没有抑制作用。为了确定AFN2001菌株发酵获得最多的活性物质,对单因素确定的营养因素淀粉、黄豆浸出物、蔗糖和NaNO3及另外的MgSO4、K2HPO3和水质进行7因素3水平正交优化实验。对结果进行直观分析及方差分析,发现NaNO3对发酵液活性的影响最大,其次依次为淀粉、K2HPO3、MgSO4、黄豆浸出物、蔗糖和水质对发酵液活性的影响;并找出产生活性物质的最佳组合。确定优化培养基(淀粉为10 g、蔗糖为10 g、黄豆浸出物为6 g、MgSO4为0.5 g和自来水为1 000 mL)和优化发酵条件(发酵温度为28℃、起始pH值为6.0和装液量为50%)。利用优化培养基和优化发酵条件发酵的菌株AFN2001,其发酵液的抑菌活性是基础培养基发酵液的1.6倍。     

海绵共附生微生物中具有α-葡萄糖苷酶抑制活性菌株的筛选与初步鉴定

通过建立α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选模型,对美国圣璜岛海域海绵共附生微生物发酵产物进行活性筛选.其中,α-葡萄糖苷酶活性测试反应体系是在96孔酶标板中进行,在α-葡萄糖苷酶浓度为0.008 U/cm3,pH值为6.8,反应温度为37℃及测定生成物波长为405 nm的基础上,优化筛选模型.结果表明,模型的最佳筛选条件:底物PNPG的浓度为10 mmol/dm3、活性测试反应时间为25min,样品溶剂DMSO含量为2%(V/V).以α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖作为阳性对照样品,根据优化后的抑制活性筛选模型对212株海绵共附生微生物的粗提物样品进行筛选.结果表明:19株微生物的粗提物抑制率大于50%;其中,抑制活性最高的5株菌株的粗提物,在浓度为0.4、0.6、0.8 mg/cm3时,其抑制活性均在70%以上,远远高于阿卡波糖的最高抑制率58%(1.6 mg/cm3).其中菌株HY936粗提物浓度在0.4 mg/cm3时,仍具有很高的α-葡萄糖苷酶抑制率79.3%.通过16SrDNA序列测定与分析,鉴定该菌株为坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus).坚强芽孢杆菌代谢产物能显著抑制α-葡萄糖苷酶活性,这为研制新型α-葡萄糖苷酶抑制剂提供了有力的线索,对坚强芽孢杆菌有待作进一步的研究.     

日本真海带对硒的积累和生物转化

在海水中添加亚硒酸盐(Na₂SeO₃)及不同浓度的氮磷营养盐(NaNO₃+NaHO₂PO₄),研究海带对硒的积累,通过分离测定海带富硒前后各生化组分的含硒量来探讨硒的生物转化问题.结果表明天然海带含硒量(鲜重)为0.451~0.596μg/g,海带富硒最佳的Na2SeO₃浓度为200mg/dm3,培养56h后的富硒倍率约为50.在天然海带中,硒主要以有机态存在,有机硒占总硒含量的86.22%;在含有200mg/dm3NaO₂SeO₃的海水中培养56h后测得海带的总硒为24.481μg/g,其中有机硒含量为16.703μg/g,无机硒为4.714μg/g;在添加氮磷营养盐的含硒海水中,海带的富硒能力得到进一步的提高,在适宜的氮磷条件下(150mg/dm3NaNO₃和25mg/dm3NaHO₂PO₄)总硒含量达到33.649μg/g,而无机硒含量基本不变,为4.497μg/g,因此提高部分转化为有机硒,有机硒含量达到24.678μg/g.这说明海带具有通过自身代谢将无机硒转化为有机硒的较强的能力.     

海洋真菌Neosartorya fischeri 1008F1的次级代谢产物抑菌及抗肿瘤活性的研究

通过抑菌及抗肿瘤活性实验,明确海洋真菌Neosartorya fischeri 1008F1次级代谢产物中的活性有效组分。应用对峙培养法和生长速率法,对菌株的抑菌活性进行测定。应用MTT法,对菌株的抗肿瘤活性进行测定。应用凝胶(Sephadex LH-20)柱层析的方法,对菌株发酵产物的提取物进行分离。结果发现,海洋真菌Neosartorya fischeri 1008F1的水溶性提取物对番茄早疫菌(Alternaria solani)具有一定的抑制活性。菌株的粗提物浸膏经Sephadex LH-20柱梯度洗脱后,得到的组分B、C、D、E和F。在0.5 g/L的供试浓度下,组分B、C和D对胃癌细胞SGC-7901的抑制率均高于80%,而组分B、C、D、E和F对肝癌细胞BEL-7404的抑制率均高于70%。     

坛紫菜（Porphyra haitanensis）丝状藻体生长增殖的优化调控培养条件研究

丝状藻体是紫菜生活史中的重要阶段,其生长增殖与环境条件密切相关.本研究考察了与坛紫菜丝状藻体生长增殖相关的多个影响因子,探讨了可促进坛紫菜丝状藻体生长、达到生长速率快的优化调控培养条件.具体操作实施过程为：初始丝状藻体来自成熟紫菜叶状体的果孢子释放,基于8因子3水平的正交实验设计方案[采用正交表L27（313）],确定了丝状藻体生长对多个环境因子的响应以及优化的调控培养条件.结果表明,除开pH、复合维生素浓度和NaHCO3浓度外,其他因子对丝状藻体生长均有显著的影响（p≤0.043 8）.获得的优化调控培养条件为：温度18℃、光强27μmol/m2·s-1、盐度25、pH值8.5、复合维生素浓度15μg/dm3、NaHCO3浓度2 mg/dm3、每天光照时数18 h、营养液浓度为f培养介质.优化调控培养条件下的丝状藻体生长速率高达12.07%,平均值±标准偏差SD为（10.70±0.88）%/d.     

RSM方法用于产红色素发酵培养基优化

用RSM方法对黄杆菌属产红色素菌株S-9801(Flavobacterium sp.)的培养基进行了优化.首先用部分重复因子实验对培养基组分蛋白胨、酵母粉、葡萄糖及NaCl浓度对菌株产红色素的影响进行评价,找出主要影响因子为葡萄糖和NaCl浓度.两者均为正影响,其他组分对色素含量的影响不显著.第二步用最陡爬坡路径逼近最大响应区域.最后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度.菌株在优化培养基中培养较初始培养基色素含量提高320%.     

半知菌JYX-201菌株对海洋污染重金属反应的研究

从胶州湾污染区域的沉积物样品中筛选获得1株对重金属元素反应敏感的菌株,经鉴定为灰黄青霉(Penicillium griseofulvum),对该菌株在重金属胁迫下的生物学特征及酶的活性变化进行了研究,结果表明,一定量的重金属铜、锌离子对菌株产生显著的影响,并通过形态与色素变化的方式表现出来。当培养基中 Cu2+浓度为125 mg/dm3,Zn2+浓度为800 mg/dm3时,孢子萌发会完全受到抑制,同时菌丝也发生严重变异。菌株色素随着 Cu2+浓度的增加呈现从灰绿色到浅黄色的颜色变化,随着Zn2+浓度的增加呈现从灰绿色到白色的颜色变化。在菌株生长的离子浓度范围内,一定量的 Cu2+浓度能提高 CAT,GOD 酶的活性作用,在Cu2+浓度为25 mg/dm3时活性作用最强;在25～75 mg/dm3时,随着 Cu2+浓度的增加,活性作用逐渐减弱,浓度增加至100 mg/dm3时菌丝不能生长。Cu2+对菌体金属硫蛋白的影响不规则。在 Zn2+浓度为100～400 mg/dm3的培养基中,CAT,GOD酶和金属硫蛋白的活性作用随着Zn2+浓度的增加逐渐增强,在Zn2+浓度为400 mg/dm3时酶和金属硫蛋白活性达到最强。Zn2+浓度增加至600 mg/dm3 时,菌株不能生长。     

半知菌JYX-201菌株(Penicillium griseofulvum)对海洋污染重金属反应的研究

从胶州湾污染区域的沉积物样品中筛选获得1株对重金属元素反应敏感的菌株,经鉴定为灰黄青霉(Penicillium griseofulvum),对该菌株在重金属胁迫下的生物学特征及酶的活性变化进行了研究,结果表明,一定量的重金属铜、锌离子对菌株产生显著的影响,并通过形态与色素变化的方式表现出来。当培养基中Cu2+浓度为125 mg/dm3,Zn2+浓度为800 mg/dm3时,孢子萌发会完全受到抑制,同时菌丝也发生严重变异。菌株色素随着Cu2+浓度的增加呈现从灰绿色到浅黄色的颜色变化,随着Zn2+浓度的增加呈现从灰绿色到白色的颜色变化。在菌株生长的离子浓度范围内,一定量的Cu2+浓度能提高CAT,GOD酶的活性作用,在Cu2+浓度为25 mg/dm3时活性作用最强;在25～75 mg/dm3时,随着Cu2+浓度的增加,活性作用逐渐减弱,浓度增加至100 mg/dm3时菌丝不能生长。Cu2+对菌体金属硫蛋白的影响不规则。在Zn2+浓度为100～400 mg/dm3的培养基中,CAT,GOD酶和金属硫蛋白的活性作用随着Zn2+浓度的增加逐渐增强,在Zn2+浓度为400 mg/dm3时酶和金属硫蛋白活性达到最强。Zn2+浓度增加至600 mg/dm3时,菌株不能生长。     

产碱蛋白酶海洋弧菌的筛选 及其培养条件的研究

运用酪蛋白平板法从海水中筛选分离出一株分泌高活性碱性蛋白酶的 海洋弧菌。对其产酶最适条件进行了优化试验。结果表明：在pH8,含2%NaCl,含蛋白胨、蔗 糖和酵母膏,接种量2%,23℃,培养35h条件下,产酶活性最高。发酵液中酶的活性可达719 μ/mL。     

乳酸链球菌L318的培养及其对海洋弧菌的抑制作用

以海洋弧菌作为检测菌，采用平板抑菌圈检测法，对发酵上清液的抑菌性质和在不同培养条件下，包括碳源、氮源、初始培养基pH值、温度、接种量和装液量等，乳酸链球菌L318的生长和对海洋弧菌的抑制作用进行研究。结果表明，含有乳链菌肽的发酵上清液经稀释2～5倍后，具有较强的抑菌活性；乳链菌肽在酸性条件下比在碱性条件下稳定。采用蔗糖或葡萄糖碳源，酵母膏、蛋白胨和牛肉膏为复合氮源，能够获得菌体的最佳生长和最佳的抑菌活性，最适的对海洋弧菌的抑制条件为温度30℃，接种量2%～4%，装液量100ml。初始pH值对海洋弧菌的抑制作用不明显。     

高效溶藻放线茵BS01发酵培养基及发酵条件优化

从漳江口红树林区采集的沉积物样品中分离到1株放线菌菌株BS01 Brevibacterium sp.,其胞外活性产物对塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense具有明显的溶藻作用.采用单因素及均匀设计,通过摇瓶培养对BS01产溶藻活性物质的发酵培养基及发酵条件进行优化.结果表明,在可溶性淀粉为碳源、硝酸钠为氮源、装液量为40%、起始pH值为7.5、培养温度为28℃、转速为150r·min-1、振荡培养时间为48h的条件时,BS01发酵产物的杀藻活性最强.通过均匀设计进行最佳发酵培养基及培养条件优化的结果为:可溶性淀粉为20g·L-1,硝酸钠为0.5g·L-1,pH为7.7,温度为27.2℃.研究结果为杀藻活性物质高效提取及杀藻机制研究奠定了基础.     

红树林沉积物来源链霉菌HA6菌株发酵条件的优化

HA6菌株是分离自红树林沉积物中具有强抗菌活性的链霉菌．为提高其抗菌活性物质的产量,通过单因子试验及正交试验法对其包括发酵培养基的组成、接种量、通气量和发酵时间等发酵条件进行优化．研究表明其最佳摇瓶发酵培养基配方为：麦芽提取物质量为2．00g、可溶性淀粉质量为3．00g、豆饼粉质量为2．00g、（NH4）：SO。质量为1．00g、NaCl质量为3．00g、CaC03质量为0．50g、蒸馏水体积为100cm^3;最优发酵条件为：500em。摇瓶装液体积为150em。,接种量为8％,培养温度为28℃,初始pH为7．5,转速为200r／rain,培养时间为5d．     

响应面法优化热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵产卡拉胶酶条件

采用响应面法对1株高产卡拉胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵条件进行优化。分别以培养温度、pH值、C源、N源、金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围;参考单因素实验结果,再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明,培养温度、卡拉胶浓度(C源)、蛋白胨浓度(N源)、KCl浓度(金属离子)与酶活存在着显著的相关性,通过求解回归方程得到Bacillus sp.Lc50-1的最佳发酵条件为:培养温度47.5℃、蛋白胨0.25%、卡拉胶0.3%、KCl 21.55mmol·L-1,优化后发酵上清液的酶活达到8.9U·mL-1,比优化前提高了1.5倍。     

一株深海耐嗜压菌的细胞毒活性次生代谢产物研究

通过CCK8法检测分离自深海一株深海耐压菌Shewanella piezotolerans WP3次生代谢产物的细胞毒活性,研究了温度、压力、噬菌体对WP3次生代谢产物细胞毒活性的影响.发现WP3次生代谢产物具有良好细胞毒活性.低温因素可提高其细胞毒活性,在100μg/cm^3的含量下,代谢产物对肿瘤细胞Bel7402、CNE2、A549、HT1080细胞毒活性均有提高,其中对A549细胞毒活性提高了1.3倍.在最适温度（20℃）情况下,高压可降低其细胞毒活性.20 MPa培养条件下,代谢产物对4株肿瘤细胞均未表现出明显活性,而常压培养条件下对SW 480具有93.3%的抑制率,对HT1080抑制率表现出87.5%,对CNE2抑制率是79.8%.在低温情况下,压力因素对其细胞毒活性无影响,噬菌体对细胞毒活性影响不大.HPLC指纹图谱分析发现不同温度条件下,其次生代谢产物指纹图谱有变化,结合细胞毒活性结果分析,为后期分离鉴定细胞毒活性化合物提供指导.     

一株海洋芽孢杆菌B09的筛选及其发酵条件优化研究

从海水养殖环境中筛选出一株具有较强抗菌活性的芽孢杆菌B09,并对其进行抗菌活性研究和发酵条件优化。结果显示B09对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鳗弧菌等致病菌有较强抑制作用,其最佳发酵条件如下:KB培养基(蛋白胨20g,甘油10mL,K2HPO41.5g,MgSO4.7H2O1.5g,水1000mL),发酵温度32℃,发酵起始pH为7,发酵时间48h,250mL的三角瓶装量100mL,接种量1%。