高效产纤维素酶菌株ZJW-6发酵条件优化
筛选产纤维素酶菌株及其产酶条件的优化
筛选产纤维素酶菌株及其产酶条件的优化葛江丽;施汉钰;刘瑰琦;刘芳;曹昊【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)030【摘要】[目的]筛选降解菌糠纤维素的菌株,并且优化其发酵条件.[方法]采用纤维素-刚果红培养基进行筛选,筛选出纤维素酶活较高的菌株.通过比较不同氮源、碳氮比例等条件下CMC酶活,研究其最佳发酵条件.[结果]选出一株酶活较高的菌株,命名为N3.其最适有机氮源为豆饼粉,无机氮源是(NH4)2SO4.最适合N3产酶的(NH4)2SO4∶豆饼粉比例为2∶4.最适碳源氮源比例为5∶2.[结论]N3是一株具有研究价值的产纤维素酶的菌株.【总页数】3页(P10441-10442,10455)【作者】葛江丽;施汉钰;刘瑰琦;刘芳;曹昊【作者单位】黑龙江省牡丹江林业科学研究所,黑龙江牡丹江157009;黑龙江省牡丹江林业科学研究所,黑龙江牡丹江157009;黑龙江省牡丹江林业科学研究所,黑龙江牡丹江157009;黑龙江省牡丹江林业科学研究所,黑龙江牡丹江157009;黑龙江省牡丹江林业科学研究所,黑龙江牡丹江157009【正文语种】中文【中图分类】S188+.4【相关文献】1.产纤维素酶真菌菌株的分离筛选及产酶条件优化 [J], 魏姣;万学瑞;吴润;畅通;马亚茹;刘磊;张小丽;张天亮;杨润霞2.产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件优化 [J], 张丽影;汪寒寒;潘婷;邢承华;蔡妙珍3.产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及产酶条件的优化 [J], 柴秀娟;李曹龙;孔德真;崔郑龙;王爱英4.产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件的优化 [J], 栗丛瑞;刘左军;李冰;刘守成;袁惠君5.一株产纤维素酶的诺卡氏属菌株筛选及产酶条件研究 [J], 吴海龙;张立青;方萍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
纤维素酶产生菌的筛选及产酶条件优化
纤维素酶产生菌的筛选及产酶条件优化曾露;李群良;严伟;阿查霖;何曙光【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(29)5【摘要】A cellulase-producing strain was isolated from the composting sugarcane leaves.And the optimum conditions for cellulase production were determined as follows: culture time of 72 h,culture temperature of 30 ℃ ,initial pH value of medium of 8,inoculum amount of 3%.Under the optimal conditions,the cellulase activity reached 90.19 U · mL-1.%从堆肥化处理的甘蔗叶中分离出一株纤维素酶产生菌,并对其产酶条件进行了优化.结果表明,在培养时间为72 h、培养温度为30℃、培养基初始pH值为8、接种量为3%的优化条件下,酶活力达90.19U·mL-1.【总页数】3页(P46-48)【作者】曾露;李群良;严伟;阿查霖;何曙光【作者单位】广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;广西来源生物动力农业投资有限公司,广西南宁 530008;广西来源生物动力农业投资有限公司,广西南宁530008【正文语种】中文【中图分类】X172【相关文献】1.纤维素酶产生菌的筛选鉴定和产酶条件优化 [J], 汤斌;陈阿娜;张庆庆2.耐热纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及产酶条件优化 [J], 罗颖;欧阳嘉;许婧;何冰芳3.纤维素酶产生菌的筛选、鉴定和产酶条件优化 [J], 阮周波;王忆丽;何未男;郑江燕;张霞;陈琼;胡松英;张应烙4.纤维素酶产生菌CMC-Z的筛选及产酶条件的优化 [J], 郑虹5.纤维素酶产生菌的筛选、鉴定及发酵产酶条件优化 [J], 李争明;张娟;邓中洋;卢凡;秦文胜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一株高产纤维素酶菌的筛选及发酵条件优化
一株高产纤维素酶菌的筛选及发酵条件优化作者:柴明艳来源:《湖北农业科学》 2014年第13期柴明艳(淄博职业学院,山东淄博255314)摘要:采用羧甲基纤维素钠(CMC)-刚果红平板法,对富含腐烂玉米秸秆的土样进行纤维素酶产生菌的筛选及目标菌株发酵培养条件的优化试验。
结果表明,筛选分离出10株产纤维素酶菌株,其中有3株菌株产酶效果较好,特别是菌株tg31对玉米秸秆水解率高达37.62%,其最佳发酵工艺的温度为28℃,发酵初始pH5.0,接种量6%,摇瓶转速180r/min,经5L罐放大试验,得出在120h时其滤纸酶活力(FPA)可达到14.21IU/mL。
关键词:纤维素酶;菌株;发酵;玉米秸秆;水解中图分类号:Q939.96文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)13-3141-04中国是农业大国,每年产生的农作物秸秆总量超过7亿t,约占世界秸秆总产量的1/3[1,2],其中玉米秸秆产量高达2.2亿t[3]。
玉米秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等,难以被人类有效利用。
目前,中国玉米秸秆大部分被直接焚烧,不仅对环境造成了极大的污染,同时也浪费了大量的秸秆纤维素资源[4]。
为改变现状,开发纤维素酶降解玉米秸秆,实现废弃资源的生物利用,已逐渐成为该领域的研究热点之一。
纤维素酶可充分降解秸秆中的纤维素,将其转化为微生物可利用的糖类,大大提高玉米秸秆的经济利用价值,该技术在医药中间体、精细化工、食品、饲料及生物能源等领域都有广泛的应用前景[5,6]。
因此,展开高产纤维素酶菌株的选育、发酵工艺条件优化等研究工作,对纤维素的商业化开发具有重大意义。
本研究在玉米秸秆地进行针对性的取样筛选,获得一株高产、高玉米秸秆水解率的菌株,并对其产酶条件进行了摇瓶优化及5L罐发酵工艺放大,为玉米秸秆纤维素资源的产业化应用打下基础。
1材料与方法1.1材料1.1.1样品采集从辽宁省喀左县富含腐烂玉米秸秆地区取土样若干。
纤维素酶产生菌的鉴定及其混合发酵条件优化
纤维素酶产生菌的鉴定及其混合发酵条件优化卢月霞;刘凯楠;李翠萍【摘要】Four strains of microbes with relatively high cellulase activity named as D6, D7, B7 and D1 were selected; and primarily identified as 3 bacteria and one actinomyces.Based on the results of 16S rDNA sequencing, the homology among strains D6, D7, B7 and Bacillus sp.were 99%; and between D1 and Streptomyces zaomyceticus was also 99%.The phyloge netic tree built on the 16S rDNA sequence indicated that the former three strains had the nearest relationship with Bacillus sp., while the latter one was nearest to S.zaomyceticus.Enzyme activity of mixed strainD6/D7 was obviously higher than that of single strain.The optimum enzyme-producing conditions were at 37℃, with medium primary pH 8.0, 2% of inocula tion(V/V), and inocu lation proportion D6∶D7 at 2∶1.Under these conditions, the enzyme activity reached 79.42 U/mL.%分离筛选到的4株纤维素酶活较高的菌株D6、D7、B7和D1,根据形态特征初步判断为3株细菌、1株放线菌,其16S rDNA序列同源性分析结果发现D6、D7、B7与Bacillus sp.的同源性为99%,系统发育树分析与Bacillus sp.遗传关系最近,D1与Streptomyces zaomyceticus的同源性为99%,系统发育树分析与Streptomyces zaomyceticus遗传关系最近;对4株菌株进行单独与混合发酵培养,结果表明菌株组合D6/D7混合培养后的酶活显著高于其单菌培养,其在培养温度37℃、培养基初始pH值为8.0、接种量为2%(V/V)、D6/D7接种比例为2:1(V:V)下的酶活最高,可达到79.42U/mL.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2011(050)003【总页数】4页(P573-575,579)【关键词】纤维素;筛选;混合培养;发酵条件【作者】卢月霞;刘凯楠;李翠萍【作者单位】河北工程大学农学院,河北,邯郸,056021;河北省永年县林业局,河北,永年,057150;河北省永年县农业局,河北,永年,057150【正文语种】中文【中图分类】Q93-331;TQ92纤维素是植物细胞壁的主要成分,是自然界储存量最多的多糖类物质,也是一笔取之不尽、用之不竭的可再生资源。
筛选产纤维素酶菌株及其产酶条件的优化
筛选产纤维素酶菌株及其产酶条件的优化作者:葛江丽施汉钰刘瑰琦刘芳曹昊来源:《安徽农业科学》2014年第30期摘要[目的]筛选降解菌糠纤维素的菌株,并且优化其发酵条件。
[方法]采用纤维素-刚果红培养基进行筛选,筛选出纤维素酶活较高的菌株。
通过比较不同氮源、碳氮比例等条件下CMC酶活,研究其最佳发酵条件。
[结果]选出一株酶活较高的菌株,命名为N3。
其最适有机氮源为豆饼粉,无机氮源是(NH4)2SO4。
最适合N3 产酶的(NH4)2SO4∶豆饼粉比例为2∶4。
最适碳源氮源比例为 5∶2。
[结论]N3是一株具有研究价值的产纤维素酶的菌株。
关键词纤维素酶;筛选;发酵优化中图分类号S188+.4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)30-10441-02基金项目黑龙江省财政预研项目。
作者简介葛江丽(1981- ),女,山东郓城人,工程师,硕士,从事植物生理、微生物和细胞生物学方面的研究。
我国是食用菌生产消费大国。
2010年我国食用菌总产量达2 000万t,占世界的70%。
在食用菌产业迅猛发展的势头下,随之而来的大量废弃菌糠如何处理又是摆在我们面前亟需解决的问题。
长期以来,废弃菌糠一般被废弃、焚烧,这样既浪费资源又污染环境。
另外,能源问题已成为人类社会发展的重要制约因素。
为了缓解这一危机,发展新型的可再生能源已成为世界各国主要的发展目标。
燃料乙醇是目前国际上运用较成功的替代能源之一。
有关燃料乙醇的研究和应用已被许多国家摆到重要的战略地位。
要想将木质纤维素转化为生物燃料,就要先将其分解成单糖。
具有优良性状的产纤维素酶活性菌株的使用,是纤维素资源能否高效利用的关键。
国内虽然有了大量筛选纤维素酶的研究[1],来自自然界中的土壤、水体、腐殖质及生物体内等环境条件下纤维素酶不断被发掘,但迄今为止,我国仍未很好地解决规模生产纤维素酶的难题。
长期以来,酶的产量、比活力低一直是制约纤维素酶实际应用的一个重要原因[2]。
两株细菌纤维素产生菌发酵条件优化初探
两株细菌纤维素产生菌发酵条件优化初探陈竞;苏艳;冯蕾【期刊名称】《新疆农业科学》【年(卷),期】2015(052)008【摘要】[目的]对分离获得的二株菌巴氏醋杆菌(ZHC菌)和葡萄糖酸杆菌(TAⅢ菌)的纤维素发酵工艺进行优化研究.[方法]采用单因素实验法和正交试验法,对两株菌进行发酵条件的初步优化,并对优化后的培养基进行产细菌纤维素的验证实验.[结果]单因素碳源实验表明,两株菌都能较好利用的碳源有葡萄糖、甘油、D-果糖、蔗糖,其中以甘油效果最佳;单因素氮源实验表明,两株菌对硫酸铵的利用效果都较差,蛋白胨和酵母膏为最佳复合氮源;验证实验表明:ZHC菌以培养基:甘油3%、蛋白胨1%、酵母膏0.45%、磷酸氢二钠0.2%,30℃,接种量5%,静置发酵10 d时,细菌纤维素产量达4.24 g/L.TAⅢ菌以培养基:甘油4%、蛋白胨1.2%、酵母膏0.45%、磷酸氢二钠0.3%,30℃,接种量5%,静置发酵10 d时,细菌纤维素产量达3g/L.[结论]在利用巴氏醋杆菌(ZHC菌)和葡萄糖酸杆菌(TAⅢ菌),发酵生产细菌纤维素时,甘油是最佳碳源选择,蛋白胨和酵母膏为最佳氮源选择.【总页数】6页(P1491-1496)【作者】陈竞;苏艳;冯蕾【作者单位】新疆农业大学动物医学学院,乌鲁木齐 830052;新疆农业科学院微生物应用研究所,乌鲁木齐830091;新疆农业大学动物医学学院,乌鲁木齐 830052;新疆农业科学院微生物应用研究所,乌鲁木齐830091【正文语种】中文【中图分类】S188+.4【相关文献】1.木醋杆菌突变株产细菌纤维素发酵条件优化 [J], 赵琼;杨谦2.一株细菌纤维素产生菌的鉴定 [J], 葛含静3.1株阿魏酸酯酶产生菌的筛选鉴定及发酵条件优化 [J], 曹艳; 夏其乐; 陈剑兵; 陆胜民4.1株灰黄霉素产生菌的诱变选育及其发酵条件优化 [J], 罗秀针;郑金华;林燕燕;张文华5.一株脂肪酶产生菌的筛选鉴定及其发酵条件优化 [J], 程爽;包朋鑫;徐玉晨;林俊有因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
纤维素酶产生菌及其发酵条件优化
纤维素酶产生菌及其发酵条件优化刘丹;王红英;吴星;钱斯日古楞【摘要】通过刚果红染色产脱色圈初筛出能分解纤维素的菌株,再利用DNS法分别测定纤维素酶的酶活,得到分解纤维素能力最强的一株真菌Lv-1.该菌株菌丝为黄绿色,孢子为深绿色,有多分支的无隔菌丝,长孢子囊孢子,用DNS法测定其酶活为62.42 U/mL,后对其进行了产酶条件优化.经单因素试验和正交试验得到该菌的最佳产酶条件为:在以10 g/L羧甲基纤维素钠为碳源,4 g/L蛋白质,2 g/L硫酸铵为氮源,1 g/L硫酸二氢钾为无机盐的最适产酶培养基中,初始pH为6.0,培养温度37℃,装液量100 mL/250 mL,发酵36 h.在此发酵条件下,其产酶活力可达96.898U/mL,试验结果显示,该菌株在产纤维素酶能力上具有显著优势,且菌株Lv-1产酶活力较优化前高出34.478 U/mL,提高了55.24%.【期刊名称】《工业微生物》【年(卷),期】2015(045)004【总页数】7页(P19-25)【关键词】纤维素酶;筛选;正交试验;酶活【作者】刘丹;王红英;吴星;钱斯日古楞【作者单位】大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034【正文语种】中文纤维素是细胞壁成分,是自然界分布最广、最丰富、最廉价的多糖类物质,也是数量最多的可再生资源[1-2]。
在自然界很多微生物利用其产的纤维素酶降解和利用纤维素, 如厌氧真菌、放线菌、细菌等。
纤维素酶可将纤维素降解为可溶性小分子糖或单糖,因此对生物能源、造纸、纺织、洗涤纺织工业、食品加工、中草药中有效成分的提取及植物遗传工程中都得到广泛应用,有巨大应用价值 [3-6]。
动物饲料中添加饲用微生物能改变饲养的禽畜肠道的微生物菌群数量及肠道发酵模式, 促进纤维的降解,提高饲料利用率[7-9],对纤维素利用的前提是首先分离到能够产生纤维素酶的菌种。
高产细菌纤维素菌株的筛选及发酵工艺优化的开题报告
高产细菌纤维素菌株的筛选及发酵工艺优化的开题报告
一、研究背景
细菌纤维素是一种具有广泛应用前景的生物质资源,其可用于制备生物燃料、化学品和新型材料等领域。
然而,纤维素的分解需要通过微生物发酵才能实现,因此寻
求高产纤维素酶的菌株和优化发酵工艺具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在筛选纤维素酶高产的菌株,并通过优化发酵工艺提高酶的产量和纯度,为纤维素资源的充分开发利用提供技术支持。
三、研究内容和方法
1. 筛选纤维素酶高产菌株:通过采用胶体酶谱法筛选具有纤维素酶活性的菌株,并使用Shake Flask法对纤维素酶活性进行初步筛选。
2. 优化发酵工艺:对纤维素酶发酵条件进行优化,包括菌株发酵条件、培养基成分优化、培养条件参数优化等。
3. 酶活性测定和纯化:对发酵产生的纤维素酶进行酶活性测定和纯化,为后续纤维素酶工业应用提供基础。
四、预期结果
本研究预期可以筛选出具有高纤维素酶活性的菌株,并通过优化发酵工艺提高产酶量和纯度,为纤维素资源的充分利用提供技术支持。
五、研究意义
纤维素酶在生产生物燃料、化学品和新型材料等领域具有广泛应用前景,而高产纤维素酶的菌株和优化发酵工艺对于提高产量和纯度具有至关重要的作用。
因此,本
研究的结果将为纤维素资源的充分利用提供技术支持,并为相关领域的发展提供创新
思路和技术支持。
高产纤维素酶菌株的筛选、固态发酵条件优化及其酶学性质研究
高产纤维素酶菌株的筛选、固态发酵条件优化及其酶学性质研究目录一、内容描述 (2)1. 研究背景和意义 (2)1.1 纤维素酶的应用领域 (4)1.2 高产纤维素酶菌株的重要性 (5)1.3 固态发酵技术在工业中的应用 (6)2. 研究目的和任务 (7)2.1 研究目的 (8)2.2 研究任务 (9)3. 文献综述 (9)3.1 国内外研究现状 (11)3.2 研究方法概述 (12)二、高产纤维素酶菌株的筛选 (13)1. 菌株来源与采集 (14)2. 菌株初筛与复筛方法 (15)3. 高产纤维素酶菌株的鉴定与保存 (16)三、固态发酵条件优化 (17)1. 实验材料与方法 (18)1.1 原料的选择与处理 (20)1.2 固态发酵流程设计 (20)1.3 实验因素与水平设计 (21)2. 结果与分析 (22)2.1 单因素实验结果分析 (24)2.2 正交实验结果分析 (25)2.3 固态发酵条件优化方案的确定与应用效果评估 (27)四、酶学性质研究 (28)一、内容描述本研究报告围绕高产纤维素酶菌株的筛选、固态发酵条件优化及其酶学性质展开。
通过一系列的筛选实验,从自然界或实验室培养物中分离出具有高效纤维素酶生产能力的菌株。
利用先进的固态发酵技术,针对该菌株的特点,优化其生长和产酶条件,旨在提高纤维素酶的产量和活性。
在菌株筛选阶段,我们利用纤维素作为唯一碳源,通过测定不同菌株在特定时间内的葡萄糖消耗量和纤维素酶活性的变化,筛选出具有高产酶能力的菌株。
在固态发酵条件下,我们系统地研究了温度、湿度、通气量、菌种浓度等关键参数对纤维素酶产量的影响,并通过数学模型对结果进行了拟合和分析。
我们还深入探讨了所筛选菌株所产纤维素酶的酶学性质,包括其最适pH值、最适温度、热稳定性以及与其他成分的协同作用等。
这些研究不仅为纤维素酶的生产提供了理论依据和技术支持,而且有助于我们更好地理解和利用纤维素这一可再生资源。
高产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件研究
高产纤维素酶菌株的筛选及产酶条件研究研究目标本研究旨在筛选高产纤维素酶的菌株,并优化其产酶条件,以提高纤维素降解效率和产酶量。
方法1. 菌种收集与筛选1.收集土壤、水源等环境样品,分离出潜在的纤维素酶产生菌株。
2.通过平板培养和传代培养,筛选出具有纤维素酶活性的菌株。
2. 纤维素酶活性测定1.利用Congo Red染色法测定菌株的纤维素酶活性。
2.选择具有较高纤维素酶活性的菌株作为后续研究对象。
3. 优化产酶条件1.确定最适pH:在不同初始pH值下培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
2.确定最适温度:在不同培养温度下培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
3.确定最适碳源:使用不同碳源(如纤维素、木质素等)培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
4.确定最适氮源:使用不同氮源(如蛋白质、尿素等)培养菌株,测定产酶量和纤维素酶活性。
4. 鉴定菌株1.利用生化和分子生物学方法对优选出的菌株进行鉴定,确定其属于哪个科、属、种。
2.利用16S rRNA基因序列分析确定菌株的系统发育关系。
5. 产酶机制研究1.利用电镜观察菌株在不同培养条件下的形态结构变化。
2.利用基因组学方法分析纤维素酶基因在不同条件下的表达情况。
发现1.从环境样品中筛选出了多个具有纤维素酶活性的菌株,其中某一菌株表现出较高的纤维素酶活性。
2.最适pH为7.0,最适温度为50℃,最适碳源为纤维素,最适氮源为蛋白质。
3.经鉴定,该菌株属于纤维素酶产生菌属,并命名为XX菌株。
4.电镜观察发现,在最适产酶条件下,XX菌株的纤维素酶形态结构清晰可见。
5.通过基因组学方法分析,发现XX菌株在最适产酶条件下纤维素酶基因的表达水平较高。
结论1.通过本研究筛选出了一株高产纤维素酶的菌株XX。
2.最适产酶条件为pH 7.0、温度50℃、碳源为纤维素、氮源为蛋白质。
3.该菌株具有潜力应用于纤维素降解和生物质转化领域。
4.通过深入研究其产酶机制,可以进一步优化该菌株的产酶性能和应用前景。
产纤维素酶菌种的筛选与优化
产纤维素酶菌种的筛选与优化目记录实验1分离和初筛实验2复筛和保存实验3酶活测定和继代保存实验实验4紫外诱变育种实验5产纤维素酶菌株产酶条件优化实验6产酶条件优化结果实验1了解产纤维素酶微生物分离的基本原理;2.掌握产纤维素酶微生物分离的操作方法2,实验原理自然界中有大量的纤维素物质,同时也有许多能分解纤维素物质的生物,从细菌、放线菌、真菌到一些食草昆虫和动物。
这些生物和绿色植物一起构成了世界的碳循环。
在发酵堆肥中,有大量耐高温纤维素分解菌,但大多数是混合分解菌。
菌株需要1。
内切葡萄糖苷酶(endo-1,4-β-d-葡聚糖酶,简称EC 3.3.1.4,EBG),也称为Cx酶,CMC酶,例如这种酶作用于纤维素分子内的非晶区,随机识别并水解β-1,4-糖苷键,截短长链纤维素分子,并产生大量末端不还原的纤维素小分子。
2.胞外-1,4-β-D-葡聚糖酶(酶代码3.2.1.91),也称为C1酶、微晶纤维素酶和纤维二糖水解酶(CBH),它从纤维素长链的非还原端水解β-1,4-糖苷键,一次切割纤维二糖分子;3β-葡萄糖苷酶(β-葡萄糖苷酶,EC3.2.21,缩写为BG),也称为纤维二糖酶,可水解纤维二糖酶糖和短链纤维低聚糖生成葡萄糖,并快速水解纤维二糖和纤维三糖。
随着葡萄糖聚合酶的增加和水解率的降低,这种酶的特异性相对较差。
只有三种酶协同作用,才能很好地分解纤维素。
就单个菌落而言,木霉、曲霉和青霉等霉菌具有较高的总体酶活和较大的产量,因此用于畜牧业和饲料工业的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
在本实验中,以羟甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基作为筛选培养基。
只有能将纤维素水解成单糖并加以利用的微生物才能在筛选培养基上生长。
从筛选培养基中分离产生纤维素酶的微生物。
使用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)作为唯一碳源,并使用CMC-Na通过微生物分解来分离能够产生纤维素酶的菌株。
刚果红是一种酸性染料,可与纤维素反应形成红色络合物。
纤维素酶产生菌的筛选及产酶条件优化
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作者 简 介 : 曾 ̄ (9 5 , , 南新 化 人 , 士研 究 生 , 究 方 向 : 物化 工 ; 讯 作 者 : 群 良 , 士 , 1 8 一) 男 湖 硕 研 生 通 李 博 副教 授 ,- i q ni gi E ma :u l n l l a @
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1 7 酶 活 力 的 测 定 .
图 2 培 养 温 度对 酶 活 力 的影 响
Fi.2 Thee fc fc t r e p r t eo e y ea tvt g fe to ulu e tm e aur n nz m c iiy
移 取 0 5mL含有 1 C . MC Na — 的液 体发酵 培养 基于试 管 中, 入 0 5mL粗 酶 液 , 5 加 . 于 5℃水 浴 保温 1 n后 , 0mi 加入 2 0mL 3 5二 硝基水 杨 酸终止 反应 , . ,一 煮沸 1 n 取 1mL溶 液 稀释 l 0mi, 0倍 , 7 2型 分光 用 2 光度计 于 5 0D 波长 下 比色 , 照 葡萄 糖 标 准 曲线 4 m 对 换算成 葡萄糖质 量 。 酶 活力单位 ( 定义 : U) 在上 述条件 下 , 每毫升 粗酶 液反应 1mi 生 成 1 g葡 萄糖 的酶 量 为一 个 酶 活力 n 单位 。
液体 发酵培养 基 ( MC Na培养 基 ) C — 0 C — : MC Na1
g ( , NH4 2 O4 4 g, ) S KH2 O4 . M g O4・ 7 P 0 g, 2 S H2 O
0 5g 蛋 白胨 1 , 1 0 , H 值 自然 。 . , 0g 水 0 0mL p
由图 1可知 , 随着培 养 时间 的延 长 , 活力 增 大 , 酶
高效产纤维素酶菌株ZJW-6发酵条件优化
摘 要 : 筛 选 出 纤 维素 酶 高 产 菌株 的 基 础 上 , 纤 维 素 酶 高产 菌株 Z W一 在 对 J 6采 用单 因素 试 验 进 行 不 同条 件 下 的 液体 发 酵 培 养 ,使 用 D S法 对 发 酵后 的 菌 悬液 进行 酶 活 力测 定 从 而 获得 其 最优 发 酵条 件 。 结果 表 N 明, 菌株 Z W一 J 6产 纤 维 素 酶 的 最 优 发 酵 条 件 是 以蛋 白 胨+ N 4S 4 氮 源 培 养 基 , 3 ( H) 0 为 2 在 0℃ 、H 6下 振 p
纤 维 素 酶是 指 能 降解 纤 维 素生 成 纤 维 素二 糖 和葡 萄糖 等小分 子物 质 的一组 酶的 总称 。随着 人们
对纤 维 素酶 研 究 的深入 , 维 素 酶在食 品 、 纤 饲料 、 环 境保 护 、 能源 和资 源 开发 等各 个 领域 中发挥 着 越来 越 大 的作 用 , 因而 引起 了全 世界 的关 注 , 研 究 也 其 取得 了很 大进展 。但是 纤维 素酶 的生产 仍然存 在着 酶 活力 低 、 产 周 期 长 等 问 题 , 大 限 制 了其 大规 生 大 模工业 化 生产 …。对 高产 纤维 素酶菌 株 ZW一 J 6采用 单 因素 试 验法 进行 不 同条 件 下 的液 体发 酵 培养 , 使
用 D S法 对 发 酵后 的菌 悬液 进 行 酶 活 力测 定 从 而 N
11 培 养 基 液 体 培 养 基 :羧 甲基 纤 维 素 钠 .. 2
l . g L 蛋 白胨 1 . g L 磷 酸二 氢 钾 1 / 硫 00 / , 00 / , . g L, 0 酸铵 02g L 氯化 钠 1 / 去 离 子水 1 0 , . /, 00g L, . 0mL 0
高产纤维素酶里氏木霉菌株诱变选育及其发酵条件优化
高产纤维素酶里氏木霉菌株诱变选育及其发酵条件优化葛青;章亭洲;王腾浩;赵艳【摘要】试验旨在研究高产纤维素酶里氏木霉诱变选育与发酵条件优化.采用常压室温等离子体(ARTP)诱变法处理里氏木霉,获得产纤维素酶高的突变菌,并对其产酶发酵条件进行优化.通过单因素实验研究发酵时间、硫酸铵浓度、微晶纤维素浓度、接种量及搅拌速度等对里氏木霉产酶的影响.在单因素的基础上,通过正交实验对里氏木霉产酶的工艺参数进行优化.结果表明,在诱变时间240 s条件下筛选到1株突变里氏木霉ATR-4,其滤纸酶活(FPU)最高可达2.01 U·mL-1.对突变里氏木霉菌株ATR-4的发酵条件优化,筛选得到最佳产酶培养条件为:发酵时间78 h,硫酸铵浓度1 g·L-1,接种量10%,搅拌速度400 r·min-1.在此条件下进行验证实验,最高酶活可达4.57 U·mL-1.本研究结果表明,常压室温等离子体(ARTP)诱变可有效对里氏木霉进行诱变育种,改善其产酶能力.【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】里氏木霉;诱变;纤维素酶;发酵【作者】葛青;章亭洲;王腾浩;赵艳【作者单位】浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400;浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400;浙江工商大学,杭州 310000;浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400;浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400【正文语种】中文【中图分类】S816.7纤维素酶可以分解纤维素,添加纤维素酶能够改善粗饲料的柔韧性,并破坏饲料中粗纤维等抗营养物质,从而提高动物采食量,改善动物消化道健康[1]。
添加纤维素酶还可以补充动物体内内源酶的不足,提高对粗纤维的利用率,同时还可以改善消化道酶系组成、酶量及活性,从而提高对营养物质的利用率[2]。
因此,纤维素酶对于现代饲料产业具有重要的现实意义和应用价值,但是目前饲用纤维素酶制剂仍然存在功能单一、稳定性差、不耐热、酶活性低、产率低且成本高等缺陷[3-4]。
高效产纤维素酶菌株ZJW-6发酵条件优化
100
50
0 24
48 72 96 120 144 培养时间//h
图 员 不同培养时间对纤维素酶活力的影响
圆援圆 不同培养方式对纤维素酶活力的影响 菌株 在允宰原远 不同培养方式所产纤维素酶的活
力测定结果见表 员遥 从表 员 可以看出袁静置培养 源 凿
. A酶l活l 力R为ig员h员t愿s哉 辕R皂e蕴s袁e振rv荡e培d.养 源 凿 酶活力达 员猿愿
纤维素酶是指能降解纤维素生成纤维素二糖 和葡萄糖等小分子物质的一组酶的总称遥 随着人们 对纤维素酶研究的深入袁纤维素酶在食品尧饲料尧环 境保护尧能源和资源开发等各个领域中发挥着越来 越大的作用袁因而引起了全世界的关注袁其研究也 取得了很大进展遥 但是纤维素酶的生产仍然存在着 酶活力低尧生产周期长等问题袁大大限制了其大规 模工业化生产咱员暂遥 对高产纤维素酶菌株 在允宰原远 采用 单因素试验法进行不同条件下的液体发酵培养袁使 用 阅晕杂 法对发酵后的菌悬液进行酶活力测定从而 获得最优发酵条件袁旨在为其工业化发酵生产打下 基础遥
员 材料与方法
员援员 材料 员援员援员 菌种 菌种为邢台学院生物化学系微生物 实验室筛选并保存的产纤维素酶菌株遥
员援员援圆 培养基 液体 培 养 基 院 羧 甲 基 纤 维 素 钠 员园.0 早 辕 蕴袁蛋白胨 员园.0 早 辕 蕴袁磷酸二氢钾 员.0 早 辕 蕴袁硫 酸铵 园援圆 早 辕 蕴袁氯化钠 员园.0 早 辕 蕴袁去离子水 员 园园园 皂蕴袁 责匀 苑.0咱圆暂遥 员援圆 方法 员援圆援员 待测酶液的制备 将各种不同培养条件下 的单因素限制性的液体发酵菌悬液倒入离心管 中袁猿 园园园 则 辕 皂蚤灶 离心 员缘 皂蚤灶袁 取上清液作为待测粗 酶液遥 员援圆援圆 纤维素酶活力的测定 参照文献咱猿暂和文献 咱源暂使用 阅晕杂 法测定酶活力遥 将在 源园 益尧责匀 源援远 条 件下袁员 皂蚤灶 分解羧甲基纤维素钠产生相当于 员 滋早 同葡萄糖的还原糖量所需的酶量袁规定为一个酶活 力单位遥 员援圆援猿 发酵条件优化研究咱缘袁远暂 分别取 在允宰原远 的菌 悬液 员 皂蕴 加入到含有等量培养基的试管中袁 在不 同时间尧不同培养方识码院粤
一株高温纤维素酶放线菌的筛选及发酵条件优化
一株高温纤维素酶放线菌的筛选及发酵条件优化郑虹;邓加聪;谢颖灵【摘要】通过富集培养、稀释涂布、平板划线等方法,从菌菇栽培基质中分离筛选到一株纤维素酶产量较高的菌株FQZ6,根据菌落形态及镜检初步判定该菌株为放线菌属(Actinomycetes);并对其产酶条件进行研究.结果表明,菌株产纤维素酶的最佳发酵条件为:基质为2g·L-1麸皮,氮源为3g·L-1明胶,培养时间72 h,10%接种量,在此条件下,菌株FQZ6的酶活达到190.14 U·mL-1.该菌株纤维素酶的最适温度和pH值分别为40℃和8,Mg2+、K+、Fe3+离子对纤维素酶活性有一定的激活作用,Mn2+、Zn2+、Ca2+对纤维素酶影响不大,而Cu2+、Hg2+对纤维素酶活性有抑制作用.【期刊名称】《闽江学院学报》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】9页(P100-108)【关键词】放线菌;纤维素酶;发酵;正交设计试验【作者】郑虹;邓加聪;谢颖灵【作者单位】福建师范大学福清分校海洋与生化工程学院,福建福清350300;福建师范大学福清分校海洋与生化工程学院,福建福清350300;福建师范大学福清分校海洋与生化工程学院,福建福清350300【正文语种】中文【中图分类】Q93-3纤维素酶是一类可降解纤维素、木质纤维素的复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶(EC.3.2.1.91)、β-葡萄糖苷酶(EC.3.2.1.21)和内切β-葡聚糖酶(EC.3.2.1.4)等组成,广泛应用于食品、纺织、酿酒和饲料加工等需要高温加工的领域,因此纤维素酶对温度的耐受程度极大地限制了纤维素酶的应用[1-3].纤维素酶的获得主要是通过微生物发酵法,能够合成纤维素酶的微生物有细菌、真菌、放线菌等[4-5].真菌所产的纤维素酶多为胞外酶,而且产量较高,因此便于提取和分离,唯一的缺点就是不耐高温[6];细菌所产纤维素酶多为胞内酶,而且产酶量不高,不利于后期的分离和提取,但具有较好的耐热性[7-9].近年来有研究报道,放线菌所产的纤维素酶不仅具有较高的产酶量,而且所产纤维素酶具有较好的热稳定性[10-11].本研究从平菇栽培的大棚中分离得到了一株耐高温产纤维素酶的放线菌,对该菌的形态、生理生化特征以及该菌产纤维素酶的发酵条件进行了初步研究,以期为耐热纤维素酶及放线菌产纤维素酶的研究提供参考.1.1 材料土样:福建农林大学平菇栽培基质.1.2 培养基(1)富集培养基: 羧甲基纤维素钠2 g,水100 mL,pH自然;(2)分离培养基(高氏I号培养基):羧甲基纤维素钠 20 g,KNO3 1 g,NaCl 0.5 g,K2HPO4 0.5 g,MgSO4 0.5 g,FeSO4 0.01 g,琼脂 20 g,水 1 000 mL,pH 7.2~7.4;(3)斜面培养基:高氏I号培养基;(4)液体发酵培养基:羧甲基纤维素钠0.3 g,硫酸铵0.2 g,磷酸二氢钾0.2 g,硫酸镁 0.3 g,硫酸亚铁 0.5 mg,酵母膏 0.1 g,水100 mL,pH 7.2~7.4.1.3 方法1.3.1 纤维素酶产生菌的富集培养称取1 g土样于装有100 mL富集培养基的250 mL三角瓶中,50 ℃ 120 r/min 振荡培养48 h.1.3.2 纤维素酶产生菌的分离与初筛富集液按10倍稀释法进行稀释,取适宜稀释度涂布于分离平板,每个稀释度涂布3个平板,50 ℃倒置培养48 h.挑取透明圈直径与菌落直径比值大的菌落接种于试管斜面.1.3.3 纤维素酶产生菌的复筛将初筛得到的菌株活化后,用无菌生理盐水将菌浓度稀释至107个/mL,按5%的接种量接种于液体发酵培养基,50 ℃ 150 r/min振荡培养72 h,测定发酵液中纤维素酶的活力,每株重复3个平行.1.3.4 纤维素酶产生菌的形态及生理生化实验依据文献《微生物学实验》[12]、《伯杰氏细菌鉴定手册》[13]对高产纤维素酶的菌株进行形态观察及生理生化研究.1.3.5 单因素对菌株产纤维素酶的影响1.3.5.1 碳源对菌株产纤维素酶量的影响以3 g·L-1的麸皮、木屑、稻草粉、秸秆粉代替羧甲基纤维素钠为碳源,按5%接种量接入菌悬液,50 ℃ 150 r/min振荡培养72 h,测定发酵液中的酶活.1.3.5.2 氮源对菌株产纤维素酶量的影响以2 g·L-1的氯化铵、蛋白胨、明胶、尿素代替硫酸铵为氮源,按5%接种量接入菌悬液,50 ℃ 150 r/min振荡培养72 h,测定发酵液中的酶活.1.3.5.3 最佳氮源浓度对菌株产纤维素酶量的影响将最佳氮源浓度分别按1、2、3、4、5、6、7 g·L-1的浓度来配发酵培养基,按5%接种量接入菌悬液,50 ℃ 150 r/min振荡培养72 h,测定发酵液中的酶活.1.3.5.4 培养时间对菌株产酶量的影响配制优化后的发酵培养基,按5%接种量接入菌悬液,50 ℃ 150 r/min振荡培养,每隔12 h取样测定发酵液中纤维素酶活.1.5.3.5 接种量对菌株产酶量的影响配制优化后的发酵培养基,接种量分别以2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%、15%接入菌悬液,50 ℃ 150 r/min振荡培养72 h,测定发酵液中的酶活.1.3.6 正交设计试验根据单因素实验结果,选择麸皮、明胶、培养时间、接种量为4个因素,分别选择3个水平进行4因素3水平正交设计实验,结果见表1.1.3.7 酶学特性的研究1.3.7.1 温度对放线菌产纤维素酶酶活的影响将粗酶液分别置于30、40、50、60、70、80、90、100 ℃的水浴保温1 h,冷却后测定溶液中纤维素酶的活力,以未处理的粗酶液为100%.1.3.7.2 pH对放线菌产纤维素酶酶活的影响将粗酶液的pH分别调至5、6、7、8、9、10,于室温放置1 h,测定溶液中纤维素酶的活力,以未处理的粗酶液为100%.1.3.7.3 金属离子对放线菌产纤维素酶活的影响5 mL的粗酶液中分别添加不同金属离子溶液(MnCl2、MgCl2、CaCl2、KCl、ZnCl2、FeCl3、Hg(NO3)2、CuCl2),使金属离子最终浓度为5 mg/mL,于室温放置1 h,测定溶液中纤维素酶的活力,以未加入金属离子的相对酶活为100 % .1.3.8 酶活测定方法发酵液5 000 r/min 4 ℃离心10 min,其上清液即为粗酶液.酶活测定方法采用DNS法[14].pH 4.6,温度为40 ℃的条件下,1 mL酶液1 min水解CMC产生1μmol葡萄糖当量的还原糖的酶用量定义为1个纤维素酶活单位.纤维素酶活,其中,5.56μmol为1 mg葡萄糖底物质的量.2.1 纤维素酶高产菌株的分离筛选通过富集培养、稀释涂布等方法,从土壤中筛选到透明圈直径与菌落直径比值较大的菌株,挑取单菌落接种于试管斜面,培养好后,冰箱保存备用.结果见表2.由表2可见,不同菌株在分离平板上的透明圈直径和菌落直径比值各不相同,比值越大,说明菌株产纤维素酶能力越强.筛选得到的11株菌,其透明圈直径与菌落直径比值均在4以上,表明这些菌株都具有较强的产酶能力.2.2 纤维素酶高产菌株的复筛初筛得到菌株接种于发酵基础培养基,50 ℃ 150 r/min振荡培养72 h后,测定发酵液的酶活,结果见图1.由图1可见,不同放线菌产纤维素酶的活力各不相同,菌株产酶活如下:FQZ6>FQZ8>FQZ1>FQZ10>FQZ9>FQZ3>FQZ5>FQZ4>FQZ7>FQZ2>FQZ 11,菌株FQZ1、FQZ6、FQZ8的酶活均达到500 U/mL,其中菌株FQZ6的酶活最高,为111.41 U/mL,而菌株FQZ11的酶活最低,才36.29 U/mL,选择菌株FQZ6作为以下实验的出发菌株.2.3 菌株形态特征观察将复筛得到的高产纤维素酶菌株FQZ6进行菌落形态及镜检观察.结果见图2.由图2可见,菌株FQZ6的菌落形态如下:菌落质密较小,不易挑取,颜色乳白色,菌落周围不规则,呈绒毛状.显微镜镜检可见,菌株为连丝状,无细胞横隔.初步判定该菌株属于放线菌属(Actinomycetes).2.4 单因素试验2.4.1 不同碳源对放线菌FQZ6产纤维素酶的影响由图3可见,所添加的碳源不同,菌株FQZ6的产酶量也存在着一定的差异,其顺序如下:麸皮>稻草粉>秸秆粉>木屑>CK.纤维素酶是一种诱导酶,当有纤维素或木质纤维存在的时候,能够大量的诱导合成,麸皮、稻草粉、秸秆粉和木屑都是富含木质纤维的农副产品,其中麸皮是小麦加工后的产物,其纤维素含量不仅高,而且含有丰富的蛋白质和其他微量元素,能够为菌株生长提供一定的营养,因此比其他碳源的产酶量都高.2.4.2 不同氮源对放线菌产酶的影响由图4可见,菌株FQZ6对有机氮的利用高于无机氮,试验氮源对菌株产纤维素酶的活性强弱如下: 明胶>蛋白胨>尿素>硫酸铵>氯化铵.2.4.3 氮源浓度对放线菌FQZ6产纤维素酶的影响由图5可见,菌株FQZ6产纤维素酶随明胶浓度的增加呈先升后降的趋势,当明胶添加量为2 g·L-1时,菌株产纤维素酶量达到最高,为144.24 U/mL.2.4.4 培养时间对放线菌FQZ6产酶的影响由图6可见,菌株FQZ6产纤维素酶活随着培养时间的延长呈先增后降的趋势,当培养时间为84 h时,产酶量达到最大128.58 U/mL;之后随着培养时间的延长,酶活反而降低,跟多数文献报道[15-17]的放线菌的最适培养时间是72~120 h相一致.可能因为刚开始时,培养基营养较丰富,放线菌生长较为活跃,也利于酶活的合成产生,到了后期,由于培养基被菌体消耗,营养供应不足,菌株合成的酶量也相对减少.2.4.5 不同接种量对放线菌FQZ6产酶量的影响由7可见,菌株产酶量随接种量的增加呈先增后降的趋势,当接种量为10%时,产酶量达到最高,为157.99 U/mL,之后,随着接种量的增加,酶活反而降低.有研究文献[18]报道,无论哪种形式培养菌株,最适接种量为5%~10%.接种量高,菌体的生长周期短,生长速率快,且不会因为菌体密度太大而出现接触抑制,培养基色泽保持新鲜,澄清度保持正常.接种量太高,培养基中菌体密度太大,可能发生接触抑制,使得菌体生长速率下降或者产酶能力下降.因此,选择10%接种量作为菌株FQZ6在液体培养基中的最适接种量.2 .5 正交设计实验由表3可见,放线菌FQZ6产纤维素酶的最佳组合为A2B3C1D2,即基质为2 g·L-1麸皮,氮源为3 g·L-1明胶,培养时间为72 h,10%接种量,此时,放线菌FQZ6的酶活是190.14 U/mL.由表4方差分析可知,基质、氮源、时间和接种量4项因素的F值不显著,说明这4个因素对放线菌产纤维素酶均无显著影响.2.6 放线菌FQZ6产纤维素酶的酶学特性研究2.6.1 温度对纤维素酶活的影响适量粗酶液于不同温度下保温1 h,以未处理的粗酶液酶活为CK,测定各处理液中纤维素酶活.结果见图8.由图8可见,放线菌FQZ6产纤维素酶的活性随着温度的升高呈先增后降的趋势,该纤维素酶的活性温度范围为30~70℃;在40 ℃下保温1 h,该纤维素酶的酶活与CK相比,具有一定程度的增加,其酶活可达228.2 U/mL;而当该酶在100 ℃下保温1 h,仍保留有12.85%的酶活.2.6.2 pH对纤维素酶活的影响适量粗酶液于不同pH下保温1 h,以未处理的粗酶液酶活为CK(pH 6.5),测定各处理液中纤维素酶活.结果见图9.由图9可见,放线菌FQZ6纤维素酶的活性随pH的升高呈先升后降的趋势,纤维素酶的活性pH范围为7~9;pH 8时室温下保温1 h,其酶活达到最大,可达250.01 U/mL,其相对酶活为128.69%.2.6.3 金属离子对纤维素酶活的影响适量粗酶液中添加不同金属离子,使其终浓度为5 mg/mL,室温下保温1 h,以未处理的粗酶液酶活为CK,测定各处理液中纤维素酶活.结果见图10.由图10可见,不同金属离子对放线菌FQZ6产纤维素酶的活性影响各不相同,Mg2+、K+、Fe3+离子对纤维素酶活性有一定的激活作用,Mn2+、Zn2+、Ca2+对纤维素酶影响不大,而Cu2+、Hg2+对纤维素酶活性有一定的抑制作用. 通过富集培养、稀释涂布、摇瓶复筛等方法,从土壤中分离到一株耐高温的纤维素酶高产放线菌FQZ6.在单因素实验基础上进行正交设计,对耐热放线菌FQZ6产纤维素酶的发酵条件进行优化,得到最佳产酶发酵条件:基质为2g·L-1麸皮,氮源为3g·L-1明胶,培养时间72 h,接种量10%,在此条件下,放线菌FQZ6的纤维素酶活达到190.14 U/mL.对菌株FQZ6产纤维素酶进行酶学特性研究,该纤维素酶的活性温度为30~70 ℃,该酶在100 ℃下保温1 h,仍保留有12.85%的酶活;活性pH为7~9,pH 8时室温下保温1 h,其酶活达到最大,可达250.01 U/mL,其相对酶活为128.69%;Mg2+、K+、Fe3+离子对纤维素酶活性有一定的激活作用,Mn2+、Zn2+、Ca2+对纤维素酶影响不大,而Cu2+、Hg2+对纤维素酶活性有一定的抑制作用.【相关文献】[1] 武香玉,徐海燕,辛国芹,等.纤维素酶及其研究进展[J].饲料博览,2013(10):27-29.[2] 朱顺妮,王闻,元伟,等.纤维素酶的研究进展[J].新能源进展,2013,1(1):45-52.[3] Veeresh Juturu,Jin Chuan Wu.Microbial cellulases:engineering,production and applications[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014,33(5):188-203.[4] 熊冬梅,周红丽.纤维素降解菌群的研究进展[J].酿酒科技,2011,203(5):94-97.[5] 刘洁丽,王靖.生物产纤维素酶研究进展[J].化学与生物工程,2008,25(12):9-11.[6] 杨友坤.堆肥中产纤维素酶真菌的筛选、产酶条件及应用研究[D].杭州:浙江农林大学,2010.[7] 彭静静.耐热纤维素酶的研究进展[J].安徽农业科学,2014,42(1):336-338.[8] 李洁,何兵,许鹏,等.1株产纤维素酶菌株的筛选及酶学性质的研究[J].贵州农业科学,2013,41(12):123-126.[9] Natesan Balasubramanian,Nelson Simoes.Bacillus pumilus S124A carboxymethyl cellulase;a thermo stable enzyme with a wide substrate spectrum utility[J].International Journal of Biological Macromolecules,2014,67(6):132-139.[10] 吴斌,胡肆珍.产纤维素酶放线菌的研究进展[J].中国酿造,2008,178(1):5-8.[11] 韩铭,袁月祥,志英,等.一株产耐热纤维素酶菌株的筛选及酶学性质[J].应用与环境生物学报,2012,18(1):75-79.[12] 咸洪泉.微生物学实验教程[M].北京:高等教育出版社,2010.[13] 布坎南R E,吉本斯N E.伯杰细菌鉴定手册[M].中国科学院微生物研究所《伯杰细菌鉴定手册》翻译组,译.北京:科学出版社.1984.[14] 李路军,游银伟,任鹏飞,等.一株具有纤维素降解能力的链霉菌LLJ-03的鉴定及初步研究[J].西南农业学报,2010,23(4):1 253-1 256.[15] 陆晨.高产纤维素酶菌株的筛选及其产酶条件的优化[D].长沙:中南林业科技大学,2012.[16] 颜霞,柳晓东,杨俊杰. 高温纤维素酶产生菌的筛选鉴定及其酶性质研究[J].太阳能学报,2011,32(6):787-791.[17] 许志,曾柏全,宋睿. 高产纤维素酶菌株筛选及诱变选育[J].中国农学通报,2011,27(24):108-111.[18] 李辉.里氏木霉产纤维素酶诱导剂的筛选与过程优化[D].长沙:中南林业科技大学,2011.。
一株高产纤维素酶菌的筛选及发酵条件优化
一株高产纤维素酶菌的筛选及发酵条件优化
柴明艳
【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2014(53)13
【摘要】采用羧甲基纤维素钠(CMC)-刚果红平板法,对富含腐烂玉米秸秆的土样进行纤维素酶产生菌的筛选及目标菌株发酵培养条件的优化试验.结果表明,筛选分离出10株产纤维素酶菌株,其中有3株菌株产酶效果较好,特别是菌株tg31对玉米秸秆水解率高达37.62%,其最佳发酵工艺的温度为28℃,发酵初始pH 5.0,接种量6%,摇瓶转速180 r/min,经5L罐放大试验,得出在120 h时其滤纸酶活力(FPA)可达到14.21 IU/mL.
【总页数】4页(P3141-3144)
【作者】柴明艳
【作者单位】淄博职业学院,山东淄博255314
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.96
【相关文献】
1.一株磷脂酶D高产菌的筛选及发酵条件优化 [J], 王婧;张春枝
2.一株高温纤维素酶放线菌的筛选及发酵条件优化 [J], 郑虹;邓加聪;谢颖灵
3.一株纤维素酶高产菌的筛选、鉴定与产酶研究 [J], 田云;曹林友;周赓;邓成刚;陈帅;卢向阳;周海燕
4.一株高产黑色素菌的筛选及发酵条件优化 [J], 顾敏舟;汤建才;黄敏
5.一株高产纤维素酶菌的筛选与鉴定 [J], 刘海波;王义强;陈介南;张伟涛;韩笑因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一株纤维素酶产生菌SW U6菌株的筛选鉴定
一株纤维素酶产生菌SW U6菌株的筛选鉴定吴晶晶;王爱印;周敏;陈林;谢洁【期刊名称】《蚕学通讯》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】为寻找高效纤维素降解菌,用于蚕沙及桑树废弃枝条等的加工处理,本研究以羧甲基纤维素钠(CMC‐Na)为唯一碳源,从西南大学校园土壤中分离纤维素降解菌。
结合测定菌株在羧甲基纤维素钠平板上形成水解圈直径与其菌落直径的比值,及胞外酶活测定法(DNS法)筛选获得一株纤维素酶高产菌株SWU6。
该菌株24 h发酵液上清液经DNS法检测纤维素酶活力达到136.24 U/mL。
菌种鉴定结果表明SWU6菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌;过氧化氢酶、硝酸盐还原呈阳性;能水解淀粉、液化明胶。
基于16S rDNA的系统发育分析结果表明SWU6菌株与登录号为NR 116240的甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)处于进化树的同一最小分支。
综合菌体及菌落形态特征、生理生化实验结果以及基于16S rDNA的系统发育分析,将SWU6菌株鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。
%In order to screen out efficient cellulose‐degrading bacteria w hich can be used to process silkworm excrement and waste mulberry branches ,cellulose‐producing strains were isolated on the substrate with sodium carboxymethyl cellulose (CMC‐Na) as the sole carbon source from th e campus soil of Southwest University .A highly efficient cellulose‐producing strain , SWU6 ,was obtained ,using the methods of CMC‐Nahydrolysis circle assay and extracellular enzyme activity assay (DNS ) .Determination of thefermentation supernatant of the strain with DNS method when it was cultivated 24 h showed that the cellulase activity of SWU6 was up to136 .24 U/ml .Strain identification results showed that SWU6 was gram positive , catalase positive and nitrate reduction positive ,and could hydrolyz e starch and liquefy gela‐tine .The phylogenetic analysis based on 16S rDNA sequence showed that SWU6 was in the same minimal clade with Bacillus methylotrophicus (accession number :NR116240) .In con‐clusion ,SWU6 was identified to be a strain of Bacillus methylotrophicus according to its morphological characteristics ,physiological and biochemistry assays and 16S rDNA‐based phylogenetic analysis .【总页数】7页(P7-13)【作者】吴晶晶;王爱印;周敏;陈林;谢洁【作者单位】西南大学生物技术学院,重庆 400715;西南大学生物技术学院,重庆 400715;西南大学生物技术学院,重庆 400715;西南大学生物技术学院,重庆400715;西南大学生物技术学院,重庆 400715【正文语种】中文【相关文献】1.纤维素酶产生菌的筛选鉴定和产酶条件优化 [J], 汤斌;陈阿娜;张庆庆2.耐高温纤维素酶产生菌的筛选鉴定及酶谱分析 [J], 张伟;石丽娜;付宁;杨明明;龚月生3.一株聚β-羟基丁酸高产菌株的分离与研究--Ⅱ.出发菌株的筛选鉴定及合成PHB 条件的研究 [J], 薛林贵4.一株纤维素酶产生菌的筛选鉴定 [J], 张强;杨岩5.一株脂肪酶产生菌的筛选鉴定及其发酵条件优化 [J], 程爽;包朋鑫;徐玉晨;林俊有因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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高效产纤维素酶菌株ZJW-6发酵条件优化
摘要:在筛选出纤维素酶高产菌株的基础上,对纤维素酶高产菌株ZJW-6采用单因素试验进行不同条件下的液体发酵培养,使用DNS法对发酵后的菌悬液进行酶活力测定从而获得其最优发酵条件。结果表明,菌株ZJW-6产纤维素酶的最优发酵条件是以蛋白胨+(NH4)2SO4为氮源培养基,在30 ℃、pH 6下振荡培养48 h。
关键词:纤维素分解菌;发酵条件;纤维素酶;酶活力
Research on the Optimum Fermentation Conditions of High-Yield Cellulolytic Enzymes Strain ZJW-6
Abstract: The optimum fermentation conditions of high-yield cellulolytic enzymes strain ZJW-6 were studied in this paper. The strain was cultured under different liquid fermentation conditions and enzymes activity of bacteria suspension was determined using DNS method. The results showed that the optimum fermentation conditions of ZJW-6 was as follows: peptone and (NH4)2SO4 as nitrogen source, shaking for 48h at 30℃ and pH 6.
Key words: cellulose-decomposing microorganisms; fermentation conditions; cellulose; enzyme activity
纤维素酶是指能降解纤维素生成纤维素二糖和葡萄糖等小分子物质的一组酶的总称。随着人们对纤维素酶研究的深入,纤维素酶在食品、饲料、环境保护、能源和资源开发等各个领域中发挥着越来越大的作用,因而引起了全世界的关注,其研究也取得了很大进展。但是纤维素酶的生产仍然存在着酶活力低、生产周期长等问题,大大限制了其大规模工业化生产[1]。对高产纤维素酶菌株ZJW-6采用单因素试验法进行不同条件下的液体发酵培养,使用DNS法对发酵后的菌悬液进行酶活力测定从而获得最优发酵条件,旨在为其工业化发酵生产打下基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌种菌种为邢台学院生物化学系微生物实验室筛选并保存的产纤维素酶菌株。
1.1.2 培养基液体培养基:羧甲基纤维素钠10.0 g/L,蛋白胨10.0 g/L,磷酸二氢钾1.0 g/L,硫酸铵0.2 g/L,氯化钠10.0 g/L,去离子水1 000 mL,pH 7.0[2]。
1.2 方法
1.2.1 待测酶液的制备将各种不同培养条件下的单因素限制性的液体发酵菌悬液倒入离心管中,3 000 r/min离心15 min,取上清液作为待测粗酶液。
1.2.2 纤维素酶活力的测定参照文献[3]和文献[4]使用DNS法测定酶活力。将在40 ℃、pH 4.6条件下,1 min分解羧甲基纤维素钠产生相当于1 μg同葡萄糖的还原糖量所需的酶量,规定为一个酶活力单位。
1.2.3 发酵条件优化研究[5,6] 分别取ZJW-6的菌悬液1 mL加入到含有等量培养基的试管中,在不同时间、不同培养方式、不同培养温度、不同初始pH的条件下培养,测其酶活力。
2 结果与分析
2.1 不同培养时间对纤维素酶活力的影响
菌株ZJW-6不同培养时间所产纤维素酶的活力见图1。从图1可以看出,在培养48 h以前酶活力显著提高,48~72 h酶活力显著下降,在培养72 h以后酶活力虽有上升,但增幅较小,可见培养48 h为其最适发酵培养时间。
2.2 不同培养方式对纤维素酶活力的影响
菌株ZJW-6不同培养方式所产纤维素酶的活力测定结果见表1。从表1可以看出,静置培养4 d酶活力为118 U/mL,振荡培养4 d酶活力达138 U/mL,明显高于静置培养。可见振荡条件下培养对菌株ZJW-6产纤维素酶有利。
2.3 不同培养温度对纤维素酶活力的影响
菌株ZJW-6不同培养温度所产纤维素酶的活力测定结果见图2。从图2可以看出,在26~28 ℃条件下培养,酶活力有所提高,当达到30 ℃时酶活力明显提高,到了32 ℃时酶活力又显著降低,可见菌株ZJW-6产酶的最适培养温度为30 ℃。
2.4 不同培养基初始pH对纤维素酶活力的影响
菌株ZJW-6在不同培养基初始pH条件下所产纤维素酶的活力测定结果见图3。从图3可以看出,在培养基初始pH由5变为6时酶活力显著提高,在培养基初始pH大于6以后酶活力又逐渐下降,表明培养基初始pH 6是其最适产酶pH。
3 小结与讨论
综合试验中最适培养基和最优发酵条件的结果,得出菌株ZJW-6产纤维素酶的最优发酵条件为在蛋白胨+(NH4)2SO4的氮源培养基上,30 ℃、培养基初始pH 6、振荡培养48 h。
试验充分说明了产纤维素酶菌株在不同的培养条件下产纤维素酶的能力明显不同,对其最优发酵条件进行研究很有必要。国内外对于产纤维素酶菌株发酵条件优化的研究比较少,迟乃玉等[7]对纤维素酶高产菌株97-B最优发酵条件进行了研究,陈亮等[8]对低温纤维素酶菌株CNY086进行了选育及发酵培养基的优化研究,徐长安等[4]筛选得到一株海洋芽孢杆菌B09并对其进行了发酵条件优化研究。因为产纤维素酶菌株的产酶能力受多种因素的影响,因此不同的菌株,不同的培养条件,不同的培养基配方都还有很大的研究空间,需要进一步研究。
参考文献:
[1] 武秀琴.纤维素酶及其应用[J].微生物学杂志,2009,29(2):89-92.
[2] 崔琰,陈红谩,尚宏丽,等.中性纤维素酶产生菌的筛选及其培养基的优化和酶学性质研究[J].浙江农业科学,2006(2):214-217.
[3] 杨洁,阿力木,李福成.饲用纤维素酶活力测定方法的改进[J].新疆大学学报(自然科学版),2005,22(3):322-324.
[4] 徐长安,罗秀针,张怡评,等.一株海洋芽孢杆菌B09的筛选及其发酵条件优化研究[J].海洋通报,2009,28(5):74-78.
[5] 黎海彬,李琳,黄日波,等. 纤维素酶产生菌的筛选及产酶条件[J].华南理工大学学报(自然科学版),2003,31(3):45-48.
[6] 张洪斌,陈贤东,胡雪琴,等.一株里氏木霉产纤维素酶发酵条件的研究[J].食品科学,2008,29(11):375-378.
[7] 迟乃玉,张庆芳,刘长江,等.纤维素酶高产菌株最适发酵条件的研究[J].沈阳农业大学学报,2000,31(4):380-382.
[8] 陈亮,迟乃玉,张庆芳,等.低温纤维素酶菌株CNY086选育及发酵培养基的优化[J].微生物学通报,2009,36(10):1547-1556.。