热稳定κ-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(GeneBank: 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Cu²⁺浓度和培养基中NaCl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℃、Cu²⁺浓度6.93 mmol/L、NaCl浓度37.03 g/L, 培养基pH为6, 接种量1%, 培养时间36h, 半乳糖浓度0.3 g/L,硝酸铵浓度7g/L, 卡拉胶浓度0.5g/L。优化后发酵上清液酶活力达到15.21 U/mL, 与优化前相比提高了1.5 倍。     

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。     

响应面法优化南极菌Psychrobacter sp.B-3的发酵产糖条件

为对南极菌Psychrobacter sp.B-3产胞外糖的发酵条件进行优化,以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及海水配比作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对产糖有显著影响的单因素取值范围;在此基础上,利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产多糖的3个主要因素,即酵母粉、陈海水配比和装液量.然后通过Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,得出了南极菌Psychrobacter sp.B-3发酵条件系统优化的结果为:酵母粉1.1 g/L,陈海水与自来水的配比为2:1,装液量为50％,蛋白胨6.0 g/L,接种量1.5％,培养时间64 h,BaCl20.03 g/L,温度10℃,转速150 r/min,pH为7.0.优化后发酵液中的糖含量由优化前的444 μg/mL提高到624 μg/mL,相比初始糖产量提高了40％.结果表明,响应面法可显著优化南极菌Psychrobacter sp.B-3液体发酵产胞外糖的条件.     

印尼热泉菌Bacillus sp. BI-3产琼胶酶的发酵条件优化

采用响应面法对1株高产琼胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp. BI-3的发酵条件进行优化。首先以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同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, 采用Plackett-Burman实验设计筛选出影响酶活主要因素, 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, D-甘露糖、氯化锶和氯化钙与酶活存在着显著的相关性, 通过求解回归方程得到Bacillus sp. BI-3的发酵条件系统优化的结果为: 酵母粉0.3%、D-甘露糖0.66%、蛋白胨0.6%、氯化钙7.21mmol/L、氯化锶6.00mmol/L、氯化钠添加量6‰、培养温度为55℃、接种量1%、初始pH 6.0, 优化后发酵上清液的酶活达到6.0U/mL, 比优化前提高了2.4倍。     

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.     

一株海绵附生菌Bacillus firmus的培养条件优化及α-GI活性成分初步分析

为寻找新型α-葡萄糖苷酶抑制(α-glucosidase inhibition,α-GI)活性化合物来源,针对前期研究发现的具有α-GI活性的海绵附生微生物坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus),对其发酵培养条件进行优化,并对其活性组分中主要成分进行初步分析.以α-GI活性为主要检测对象,选出蛋白胨、酵母膏、Na Cl和p H值共4个因素进行正交优化试验.结合菌株生长情况和代谢产物产量指标,发现在MB培养基的基础上,蛋白胨质量浓度3 g/dm3、酵母膏质量浓度3 g/dm3、Na Cl质量浓度19.5 g/dm3、p H值为7.5的组合为最优培养条件.在优化后的培养条件下,规模化发酵该菌株,提取其代谢产物粗提物,经活性追踪下的二次色谱柱分离,获得一个高抑制活性组分,抑制率达82.4%.该组分经GC-MS分析后发现,活性组分中主要成分为环二肽类及哌啶酮类物质.本研究结果为寻找新型α-GI活性化合物提供了一个新的、可扩大生产的来源.     

拉恩氏菌Rahnella sp. PJT09发酵产胞外多糖的研究

研究拉恩氏菌(Rahnella sp. PJT09)胞外多糖的发酵条件,并进行多糖结构分析。通过单因素试验及正交试验确定拉恩氏菌Rahnella sp. PJT09发酵产糖的最适培养基组成为(g/L):蔗糖40,酵母膏3,NaCl 0.5,ZnCl20.3,K2HPO41;最佳发酵条件为每250 mL三角瓶装液量为100 mL,接种量为3%(体积分数),初始pH值为6.0,28℃,160 r/min培养54 h。在此条件下,Rahnella sp. PJT09多糖产量可达18.51 g/L。采用高效凝胶渗透色谱技术(HPGPC)测定了多糖的分子量,13C-NMR技术确定多糖的结构。研究表明,Rahnella sp. PJT09多糖为重均分子量320 kDa的-β2→6-D-果聚糖。     

一株海洋解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)生产Macrolactin B的发酵条件优化

从浙江台州近海上层海水中分离到一株可产Macrolactin类大环内酯抗生素的海洋细菌,经形态特征分析及16S rRNA测序比对,鉴定并将其命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)ESB-2。运用Minitab软件,通过Plackett-Burman和Box-Behnken实验及响应面分析对该菌生产Macrolactin B的发酵条件进行优化,得到该菌生产Macrolactin B的最佳发酵条件为：葡萄糖17.0mg/L,蛋白胨5mg/L,酵母粉1mg/L,FePO4 0.01mg/L,初始pH 6.0,培养温度27.2℃,接种量5%,装液量57.6%,培养时间4d,在优化发酵条件下,Macrolactin B的最高产量达到13.6μg/ ml,比优化前提高了8倍,为该活性物质药源问题的解决打下了良好基础。     

南极深海沉积物中产低温脂肪酶菌株的筛选与基因克隆

在10℃恒温培养条件下,从第29次南极科学考察获得的南极深海沉积物样品中分离筛选到产脂肪酶细菌3株,产脂肪酶真菌1株,对其进行分子生物学鉴定,确定为假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas arctica）、芽孢杆菌属（Bacillus pumilus）、Glaciecola sp.以及白冬孢酵母属（Leucosporidium sp.）.通过测定各酶的最适反应温度,获得产低温脂肪酶芽孢杆菌XZ18,该菌所产脂肪酶最适反应温度为30℃,在0℃仍有部分活性.从NaCl浓度和pH值2个条件对产酶条件进行研究,最终确定了该菌最适产酶NaCl浓度5.0%、最适产酶pH值为6,最高产酶量为4.65 U/cm3.通过PCR扩增,获得了脂肪酶全长序列,对该序列进行系统发育分析,发现该脂肪酶基因处于较独立的分支.     

适应海南热带海洋环境产脂肪酶菌株的筛选及产酶条件研究

从海南热带海水中分离筛选得到10株产脂肪酶菌,其中菌株LD-1302产脂肪酶活性最高。根据16S r DNA序列分析和生理生化试验结果,鉴定该菌为地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis。对该菌株的产酶条件进行优化,在p H 8、温度37℃、盐度32的条件下,经橄榄油诱导,起始浓度为3.75×105CFU/m L的LD-1302摇瓶发酵48 h时产脂肪酶活最高,脂肪酶活可达(34.97±1.45)U/m L。     

一株脂肽产生菌发酵参数的响应曲面法优化

从渤海污染土壤中分离的表面活性剂产生菌,经鉴定为Bacillus sp.BO2,该菌在对数生长期产生表面活性剂,至稳定期后可将发酵液的表面张力降低至31.0 mN·m1.初步分析发现其表面活性剂成分为环脂肽,该脂肽在不同温度、盐度、pH条件下有较好的稳定性.进一步采用响应曲面法(RSM),以乳化系数作为响应值来优化菌株BO2产生物表面活性剂培养条件.还通过实验确定碳源(液体石蜡)、NH4NO3、KH2PO4为3个影响表面活性剂产量的显著因素,再进行发酵培养基优化,获得最佳培养基配方.获得的发酵参数为利用该菌株发酵生产生物表面活性剂提供数据,为石油降解菌的应用开发提供了有价值的信息.     

海洋解木糖赖氨酸芽孢杆菌JZ008对重金属Cd2+、Cr3+和Cu2+的吸附作用

利用单因素实验对海洋解木糖赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus xylanilyticus sp.JZ008)培养条件进行了优化.优化后的培养条件:温度为35℃、pH值为7.5、接种量为3%(V/V)、装液量为50cm3/250 cm3时,菌量达到2.01×108CFU/cm3,比优化之前提高了40.6%.添加海藻寡糖可以促进菌株生长,添加量为5.0 g/dm3时发酵液中活菌数是对照组的2.51倍.研究了菌株JZ008对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)3种重金属离子的吸附特性,结果表明菌株JZ008对3种重金属离子污染的水溶液吸附率效果明显,20 d吸附率分别达到95.6%、96.4%、87.0%.土壤重金属吸附实验结果表明,海藻寡糖复配菌株JZ008组对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)吸附效果明显,60 d吸附率分别达到82.5%、82.0%、86.9%.菌株JZ008对重金属的优良吸附作用为进一步开发解木糖赖氨酸芽孢杆菌在重金属修复方面的应用奠定了基础.     

一株海洋几丁质酶产生菌的筛选及其产酶条件的初步研究

从胶州湾的海泥中分离到一株几丁质酶高产菌株。经16SrDNA序列分析,认为该菌属于假交替单胞菌(Pseudoaltermonas),并将其命名为SS01。对该菌产几丁质酶的最佳培养条件进行了研究,发现与其它几丁质酶产生菌相比,SS01菌株的最适产酶温度较低,酶活较高。在Zobell2216E培养基中,SS01菌株培养9h进入稳定期。胶体几丁质可诱导该菌几丁质酶的产生。在几丁质培养基中,SS01菌株产酶的适宜条件是:培养温度24℃,培养基起始pH7.0左右,蛋白胨为N源(5g/L),胶体几丁质为C源(5g/L),170r/min振荡培养130h,酶活可达116.2U/mL。     

褐藻胶裂解酶产生菌Vibro sp.QY102的发酵条件优化

对海洋来源的Vibro sp.QY102的产褐藻胶裂解酶的发酵条件进行研究。结果表明,该菌株最适液体培养基成分为(w/v):0.5%褐藻酸钠;0.4%蛋白胨;0.3%KH2PO4;0.7%K2HPO4.3H2O;2%NaCl;0.01%MgSO4.7H2O,pH=6.0。按3%的接种量接入培养基,30℃150 r/min振荡培养120 h,产酶达到10.2 U/mL,为优化前的4.5倍。Mg2 是该菌株产酶所必需的,这在其他褐藻胶裂解酶生产菌株中未见报道。该菌株产酶发酵条件的研究,为褐藻胶裂解酶的大规模制备及应用奠定了基础。     

响应面法优化产琼胶酶南极菌Pseudoalteromonassp. NJ21的发酵条件

采用响应面法对1株高产琼胶酶的南极海冰菌Pseudoalteromonassp. NJ21的发酵条件进行优化。首先分别以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子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, 采用Plackett-Burman实验设计筛选出影响酶活主要因素, 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, D-甘露糖、蛋白胨、CaCl2和培养温度与酶活存在着显著的相关性, 通过求解回归方程得到Pseudoalteromonassp. NJ21的最佳培养基组成为D-甘露糖5.52g/L; 蛋白胨7.4g/L; CaCl25.84mmol/L; 最佳发酵温度为15℃; 优化后发酵液中琼胶酶酶活由3.5U/mL提高到25.76U/mL, 比优化前提高了6.36倍。     

海洋细菌QY202产κ-卡拉胶酶的分离纯化和性质研究

为获得高效降解卡拉胶菌株,从青岛太平角海域采集的角叉菜表面分离到1株高产κ-卡拉胶酶的海洋交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)QY202,经硫酸铵沉淀、脱盐、DEAE阴离子交换层析等步骤从该菌株发酵液上清中分离纯化得到1种专一性降解κ-卡拉胶的κ-卡拉胶酶,并研究了该酶的基本酶学性质.结果表明该酶被纯化了23.1倍,回收率为43.9%,分子量大小为33.2 kDa.酶的最适反应温度为40 ℃,最适反应pH为8.0,在0～40 ℃,pH=7.0～8.0之间酶活力较稳定.酶对底物κ-卡拉胶的米氏常数Km值为1.6 mg/mL.Na~+、K~+对酶活有促进作用,而Hg~(2+)、Cu~(2+)强烈抑制酶的活性.酶解κ-卡拉胶的主产物为硫酸新κ-卡拉二糖和硫酸新κ-卡拉四糖.     

壳聚糖酶高产菌株的筛选和发酵条件的研究

从采集的土样中分离到1株产壳聚糖酶能力较强的菌株OU01,并对OU01进行了16S rDNA序列、形态及生理生化鉴定分析。16S rDNA序列分析表明该菌属于微杆菌属;该菌的形态特征与生理生化鉴定结果表明该菌与Microbacteriumsp.的相似性最高;因此将其初步鉴定为微杆菌属(Microbacterium)。同时对该菌的发酵条件进行了初步研究:该菌的最适培养基组成为(g/L):chitosan 10,(NH4)2SO420,MgSO4.7H2O 1.3,K2HPO4.3H2O 1.4,Glucose 1,Yeast extract 3,NaCl 5,起始pH=6.30。最适发酵温度为30℃,最佳发酵时间为96 h,在上述最优条件下,该菌株产酶达到118 U/mL。Microbacteri-umsp.OU01菌株为壳聚糖酶的研究和应用提供了新的来源。     

海洋污损细菌分离纯化及金属离子抑菌研究

为了研究海洋生物污损对船体和海洋工程的影响,作者将热喷涂镀钴基、镍基及含铜氧化钛基膜的船用厚钢板试样片放置在海水中,利用振荡培养箱模拟海洋环境,进行晃片培养。分离纯化镀膜钢片表面上的细菌,研究早期污损细菌的生长规律,通过革兰氏染色、生理生化实验对细菌进行鉴定,伯杰氏系统细菌学手册查证。采用纸片法测定抑菌圈,研究铜、钴、镍3种金属离子对污损细菌的影响,观察不同离子浓度的抑菌圈。研究结果表明:早期海洋污损细菌有G~+芽孢杆菌属(Bacillus)、G~+芽孢乳杆菌属(Sporolactobacillus)、G~+无芽孢杆菌(Bacilli)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、G~+无芽孢丝状菌、假单胞菌属(Pseudomonas)6类;其中G~+细菌首先吸附; Cu~(2+)的最佳抑制质量浓度为30 g/L, Co~(2+)的最佳抑制质量浓度为80 g/L, Ni~(2+)的最佳抑制质量浓度为110 g/L。     

海洋来源荧光性假单胞菌高产脓菌素培养基及发酵条件优化

对4种假单胞菌产脓菌素培养基进行筛选,确定琥珀酸钠培养基为基础培养基,并考察了添加不同物质对假单胞菌脓菌素产量的影响,结果表明,向琥珀酸钠培养基中添加甘油、海盐、硝酸铵时对铁载体产量有明显的促进作用.采用正交实验法获得了高产脓菌素的最佳发酵培养基配方:4g/dm~3琥珀酸钠,6 g/dm~3K2HPO4,3 g/dm~3KH2PO4,1 g/dm~3(NH4)2SO4,1 g/dm~3NH4NO3,5 g/dm~3海盐,1.5%甘油.其脓菌素产量最高可达到265 mg/dm~3,约是基础培养基产量的7倍以上,此培养基成分简单不含复杂的有机氮源,脓菌素产量高,有利于脓菌素的进一步分离纯化与制备.同时本实验对其发酵条件进行优化研究,结果确定最佳发酵条件:培养基起始p H值为6.9,接种量1.0%,培养温度为25℃,转速为220 r/min,发酵时间为28 h.     

混合发酵产甲壳素酶发酵条件优化及粗酶部分性质研究

利用甲壳素作为唯一碳源从土壤中筛得的真菌d,与细菌s混合发酵,对其最适产酶条件、所产甲壳素粗酶的制取以及粗酶性质进行初步研究。结果表明,混合发酵产酶的能力与单独发酵相比显著提高,混合发酵最适培养基组分为(×10~(-2) g/mL):尿素1.0,K_2HPO_4 0.07,KH_2PO_4 0.03,MgSO_4 0.05,酵母粉0.5,甲壳素1.0,pH 5.5,接种量2%(体积分数),32℃,130 r/min培养72 h,500 mL锥形瓶培养基装量为100 mL。经过优化,发酵液中甲壳素酶活力从0.73 U/mL提升到1.19 U/mL。通过对粗酶性质初步的研究,发现该酶有较好的稳定性。