枯草芽孢杆菌酶在发酵工艺上的应用
枯草芽孢杆菌的发现和应用研究进展
枯草芽孢杆菌的发现和应用研究进展枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种广泛存在于自然环境中的革兰氏阳性细菌，具有许多生物学特性，因此在科学研究和工业应用中备受关注。
以下将针对枯草芽孢杆菌的发现和应用进行综述。
首先，简要介绍枯草芽孢杆菌的发现。
枯草芽孢杆菌最早是由德国科学家C. Cohn于1872年从稻草中分离和鉴定出来。
随后，人们对其生物学特性和基因组结构进行了大量研究，发现它具有较小的基因组大小、高变异性以及丰富的代谢途径，这些特性为其广泛应用奠定了基础。
其次，探讨枯草芽孢杆菌的应用研究进展。
枯草芽孢杆菌在农业、医学、食品工业等领域都有广泛的应用价值。
在农业领域，枯草芽孢杆菌被广泛应用于植物生长调节、抗病虫害和土壤改良等方面。
它能够分解植物残渣，提高土壤有机质含量和养分供给，并产生一系列生物活性物质，如植物生长素和抗生素，从而促进植物的生长发育和抵抗病虫害。
此外，枯草芽孢杆菌还可以抑制一些植物病原真菌和细菌的生长，起到生物防治的作用。
在医学领域，枯草芽孢杆菌具有一定抗菌、抗肿瘤和免疫调节的功能。
研究表明，枯草芽孢杆菌能够产生抗菌物质，对一些常见病原菌具有较强的抑制作用，包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。
另外，枯草芽孢杆菌菌株还能够产生一些抗肿瘤物质，如秋水仙素，对于某些肿瘤细胞具有抑制作用。
此外，枯草芽孢杆菌还能够刺激人体免疫系统，增加免疫细胞的活性，并促进巨噬细胞的活化。
在食品工业中，枯草芽孢杆菌具有辅助酿造、发酵和防止食品腐败等功能。
枯草芽孢杆菌可以产生多种酶，如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等，可用于酿造业的辅助加工，提高酿酒的产率和质量。
此外，枯草芽孢杆菌还能够发酵产生乳酸、醋酸等有益物质，用于食品添加剂和调味品的生产。
同时，枯草芽孢杆菌也可以抑制一些食品腐败菌的生长，延长食品的保质期。
除了上述应用领域外，枯草芽孢杆菌还在环境治理、生物能源等方面有一定的研究和应用价值。
例如，枯草芽孢杆菌可以降解废弃物中的有机物，减少环境污染；它还能够利用废弃物中的纤维素和淀粉等生物质资源，生产生物能源，如乙醇和氢气等。
枯草芽孢杆菌的研究进展与应用前景
枯草芽孢杆菌的研究进展与应用前景枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种常见的厌氧、革兰氏阳性、芽孢形成的细菌。
它以其广泛的分布范围、多样化的生态功能和潜在的应用价值而受到科学家们的广泛关注。
本文将从枯草芽孢杆菌研究进展的角度，介绍其在农业、食品工业和医药领域的应用前景。
枯草芽孢杆菌在农业领域有重要应用价值。
首先，它具有生防植物病害的能力，可以通过产生抗生素和竞争菌落等机制来抑制植物病原菌的生长。
此外，枯草芽孢杆菌还可以通过诱导植物的防御反应，增强植物对病害的抵抗性。
研究表明，枯草芽孢杆菌对多种农作物病害具有控制效果，例如水稻稻瘟病、玉米秸秆腐烂病等。
因此，利用枯草芽孢杆菌进行植物病害防治具有广阔的应用前景。
枯草芽孢杆菌在食品工业中也有潜在的应用前景。
它具有产生多种酶和代谢产物的能力，可以在食品加工中发挥重要作用。
例如，枯草芽孢杆菌能够产生纤维素酶和蛋白酶等酶类，在面粉加工中起到促进发酵和改善食品质量的作用。
此外，枯草芽孢杆菌还具有抗氧化和抗菌活性，可以作为食品中的天然防腐剂和保鲜剂。
因此，进一步研究和开发枯草芽孢杆菌在食品工业中的应用潜力具有重要意义。
除了农业和食品工业，枯草芽孢杆菌在医药领域也有着广泛的应用前景。
首先，枯草芽孢杆菌具有产生多种生物活性物质的能力，如抗生素、胞外酶和细胞因子等。
通过进一步研究和开发，这些天然产生的生物活性物质可以用于抗感染、抗癌和抗炎症等治疗领域。
此外，枯草芽孢杆菌还可以作为一种肠道益生菌，调节肠道菌群平衡，改善肠道健康。
近年来，越来越多的研究表明，肠道健康与诸多疾病的发生和发展密切相关，因此，进一步研究枯草芽孢杆菌的肠道益生菌作用对于人类健康具有重要的意义。
尽管枯草芽孢杆菌在农业、食品工业和医药领域的应用前景广阔，但也面临着一些挑战。
首先，枯草芽孢杆菌的研究与开发需要深入了解其遗传、代谢和生理特性等方面的基础知识。
此外，枯草芽孢杆菌的商业化应用还需要解决生产工艺、产品质量和市场需求等问题。
枯草芽孢杆菌简介及应用
枯草芽孢杆菌简介及应用枯草芽孢杆菌简介枯草芽孢杆菌（Bacillaceae）编号为Strain Number ACCC 11060，是芽孢杆菌属的一种。
单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。
无荚膜，周生鞭毛，能运动。
革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。
菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭，需氧菌。
可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚[1]。
早在1835 年，Ehrenberg 所描述的“Vibrio subtilis”即是现在大家熟悉的“枯草芽孢杆菌”，它是由Cohn 于1872 年正式命名的，现作为芽孢杆菌科(Bacillaceae) 的模式菌株，芽孢杆菌是人类发现最早的细菌之一。
枯草芽孢杆菌应用枯草杆菌(B acillus Subtilis) 是一种重要的α-淀粉酶生产菌。
同时枯草芽孢杆菌作为一种安全、高效、多功能和极具开发潜力的微生物菌种已广泛应用于工业、农业、医药、卫生、食品、畜牧业、水产及科研诸领域。
随着经济的发展、科研水平的提高，枯草芽孢杆菌与人们的日常生活将更为密切，它也必将作为一种十分重要的工业微生物菌种越来越引起人们的普遍关注和青睐。
①枯草芽孢杆菌在工业酶生产中的应用工业酶的生产是工业微生物发酵的重要组成部分。
枯草芽孢杆菌是当今工业酶生应用最广泛的菌种之一，据不完全统计，枯草芽孢杆菌所产的酶占整个酶市场的50 %。
由于其产酶量高、种类多、安全性好和环保等优点，在现代工业生产中被广泛用作生产菌种，其发酵生产的酶已在食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸和医药等领域均发挥着十分重要的作用。
②枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用枯草芽孢杆菌作为植物病害生防细菌之一，具有较强的防病作用美国迄今已有4 株枯草芽孢杆菌生防菌株获得环保局商品化或有限商品化生产应用许可，如美国AgraQuest公司用枯草芽孢杆菌QST713 菌株开发出活菌制剂杀菌剂SerenadeTM，并于2000 年通过美国环保局(EPA) 的登记，用于防治多种作物的白粉病、霜露病、疫病、灰霉病等病害。
枯草芽孢杆菌的生物学特征和应用研究进展
枯草芽孢杆菌的生物学特征和应用研究进展枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）作为一种重要的细菌，具有广泛的生物学特征和应用研究进展。
本文将从枯草芽孢杆菌的生长特征、代谢特性、生物防治应用和生物技术应用等方面介绍其生物学特征和应用的研究进展。
枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性细菌，由于其在土壤中广泛存在且易于培养，因此成为了研究更多细菌特性的模型生物。
它具有较强的耐受力，能适应各种环境条件，包括高温、低pH值和高浓度的有机物。
此外，枯草芽孢杆菌还表现出较高的生长速率和较短的细胞分裂周期，使其成为工业发酵中常用的菌株之一。
枯草芽孢杆菌通过其代谢特性，在工业生产和生物防治领域得到了广泛的应用。
首先，枯草芽孢杆菌能够产生多种酶类和代谢产物，例如蛋白酶、淀粉酶和氨基酸等，这些产物在酶制剂生产、食品加工及饲料工业中起到了重要作用。
其次，枯草芽孢杆菌还可被用于生物防治。
它能够产生具有抗菌性的物质，用于控制一些对植物有害的真菌和细菌。
此外，它还能降解某些化学污染物，如苯、氯代烷烃等，具有生物修复环境的潜力。
近年来，随着基因工程技术的发展，枯草芽孢杆菌的生物技术应用也日益受到关注。
首先，作为一种常用的宿主菌株，在重组蛋白表达中具有重要地位。
枯草芽孢杆菌能够稳定地表达多种重组蛋白，并且能够分泌这些蛋白，这对于蛋白药物生产和酶的大规模工业应用具有重要意义。
其次，枯草芽孢杆菌还可以用于转基因作物的制备。
通过将外源基因导入枯草芽孢杆菌中，再通过转化作用将基因导入到植物中，实现了植物基因工程的发展。
此外，枯草芽孢杆菌还在环境领域的应用中发挥着重要作用。
由于其优秀的代谢特性和生态适应能力，它可以通过培养、固定和提取等方式用于处理工业废水和废气中的有机物和重金属等污染物。
同时，枯草芽孢杆菌还可以通过发酵产生生物质能源，如沼气和生物柴油等，对能源领域发展也具有一定的潜力。
尽管枯草芽孢杆菌在生物学特征和应用研究方面取得了重要的进展，但仍然存在一些挑战和待解决的问题。
枯草芽孢杆菌的作用
枯草芽孢杆菌的作用1.生物防治作用：枯草芽孢杆菌是一种植物病原真菌的天敌，可以通过竞争和抑制其他细菌、真菌和病毒的生长来保护植物免受病原微生物的侵害。
枯草芽孢杆菌产生的抗生素和其他化合物可以杀灭或抑制一些植物病原菌，例如立枯病菌、纹枯病菌等，从而减少农作物的损失。
2.促进植物生长：枯草芽孢杆菌具有产生植物生长激素的能力，如植物生长素和赤霉素。
这些激素可以促进植物根系的生长和发育，增加农作物的产量。
此外，枯草芽孢杆菌还可以促进植物根部的磷和钾的溶解和吸收，提高植物对营养物质的利用效率。
3.抗逆作用：枯草芽孢杆菌具有一定的耐逆性，可以在低温、高盐、低水分等恶劣环境条件下存活和生长。
它能产生一些抗寒、抗干旱、抗盐等相关的蛋白质和化合物，帮助植物应对逆境胁迫，提高植物的生存能力和抗病能力。
4.有机肥料降解：枯草芽孢杆菌可以分解有机肥料，将有机物转化为植物可吸收的形式。
它具有蛋白水解酶、葡萄糖水解酶、纤维素酶等多种酶活性，可以降解复杂的有机化合物，释放出营养元素供植物吸收利用。
5.污水处理和环境修复：枯草芽孢杆菌可以降解有机废水和重金属污染物。
它能产生一些特殊的酶类，如脱氮酶、酚酸羟化酶等，用于污水处理和土壤修复中，能有效去除废水中的有机物和重金属离子，改善环境质量。
6.食品工业应用：枯草芽孢杆菌通过产生抗生素、乳酸和其他化合物，可以抑制食物中的有害菌，延长蔬菜、水果等食品的保鲜时间。
它还可以用于酿造食醋、面食等食品的发酵过程，提高产品的质量。
7.生物农药生产：枯草芽孢杆菌被广泛应用于生物农药的生产。
根据其对不同病原菌的特异性和高度选择性，可以定制生物杀菌剂来防治不同的病害，从而减少对环境和人体的污染。
总的来说，枯草芽孢杆菌在农业、环境和食品工业中具有重要的作用。
它既可以作为生物农药用于植物病虫害防治，又可以作为生物肥料促进植物生长，还可以用于环境修复和污水处理。
枯草芽孢杆菌的研究和应用将为可持续农业和环境保护提供重要的支持。
枯草芽孢杆菌的生物学特性及应用前景分析
枯草芽孢杆菌的生物学特性及应用前景分析枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种常见的芽孢形成细菌，被广泛应用于农业、食品工业和生物工程领域。
在本文中，我们将对枯草芽孢杆菌的生物学特性进行综合分析，并探讨其在不同领域中的应用前景。
1. 枯草芽孢杆菌的生物学特性:枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性细菌，其细胞形态呈杆状。
它可以自由生长在土壤中，并且对营养要求较低，可以利用多种有机和无机化合物进行生长。
此外，枯草芽孢杆菌具有较高的产孢能力，其芽孢可以在恶劣的环境条件下存活，并在适宜条件下再次发芽形成活细胞。
2. 枯草芽孢杆菌在农业中的应用前景：(a) 生物农药：枯草芽孢杆菌具有抑制土壤传播病害的能力。
它分泌一种抗生素，可以抑制一些植物病原菌的生长。
此外，枯草芽孢杆菌还可以产生促进植物生长的激素，促进植物的生长和发育。
(b) 叶面肥料：枯草芽孢杆菌可以合成一些对植物有益的有机物质，如氨基酸和维生素等。
这些有机物质可以作为植物的叶面肥料，提高植物的养分吸收能力，促进植物的健康生长。
3. 枯草芽孢杆菌在食品工业中的应用前景：(a) 食品防腐剂：枯草芽孢杆菌产生一种称为亚油酸的物质，这种物质具有良好的抗菌能力。
它可以作为食品防腐剂使用，延长食品的保质期。
(b) 食品发酵：枯草芽孢杆菌可以产酶分解蛋白质和多糖，促进食品的发酵过程。
在乳制品、面包等食品加工中，可利用该菌种提高产品的质量和口感。
4. 枯草芽孢杆菌在生物工程领域中的应用前景：(a) 工业酶的生产：枯草芽孢杆菌可以产生多种酶类，如蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶等。
这些酶类在生物工程领域中有广泛的应用，可以用于提高产量、提纯产品和降解废物等。
(b) 生物表面活性剂的生产：枯草芽孢杆菌分泌的表面活性剂具有优异的乳化和清洁能力。
这些表面活性剂可用于生产洗衣粉、洗涤剂、生物柴油等产品。
综上所述，枯草芽孢杆菌具有广泛的生物学特性和应用前景。
在农业领域，它可以作为生物农药和叶面肥料，提高作物产量和质量。
枯草芽孢杆菌的生物学特征与应用领域分析
枯草芽孢杆菌的生物学特征与应用领域分析枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种常见的细菌，被广泛应用于生物学研究和工业生产中。
它具有许多独特的生物学特征，并在多个应用领域发挥着重要作用。
以下是对枯草芽孢杆菌的生物学特征和应用领域的详细分析。
一、生物学特征1. 形态和结构：枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性细菌，形态为短杆状，通常呈单个或簇生长，能形成芽孢。
在芽孢形态下，枯草芽孢杆菌具有高度的抗逆性和存活能力。
2. 代谢特性：枯草芽孢杆菌是典型的好氧生物，可以利用多种碳、氮和磷源进行生长。
此外，它还具有广泛的分解能力，能降解一些有机物质，如淀粉、蛋白质和脂肪等。
3. 基因组和遗传特性：枯草芽孢杆菌的基因组相对较小，含有少量的非编码RNA。
它具有丰富的代谢和合成酶系统，同时具有多个质粒，可用于基因工程和蛋白表达。
二、应用领域1. 生物农药：枯草芽孢杆菌被广泛应用于农业生产中的生物农药制备。
它可以产生多种抗病原微生物代谢产物，如杀虫剂、杀菌剂和植物生长调节剂等。
这些产物对于农田中的害虫和病原菌具有高效的防治作用，同时对环境友好，不会污染土壤和水源。
2. 饲料添加剂：枯草芽孢杆菌可以作为一种饲料添加剂应用于畜禽养殖中。
它能够促进动物的消化吸收和免疫功能，提高动物的生长速度和养殖效益。
此外，枯草芽孢杆菌还具有一定的抗菌活性，能够预防和治疗畜禽肠道疾病。
3. 生物肥料：枯草芽孢杆菌可用于生物肥料的生产。
它具有氮固定和磷溶解能力，在农田中能够与植物共生，提供养分和增强植物的生长。
此外，枯草芽孢杆菌还能分解有机废弃物，为土壤提供有机质和养分。
4. 发酵工业：由于枯草芽孢杆菌丰富的代谢能力和产酶能力，它被广泛应用于发酵工业中。
枯草芽孢杆菌可以产生多种酶，如纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶等，用于食品、饲料、纺织和纸浆工业等领域。
此外，枯草芽孢杆菌还可以合成多种有机化合物，如氨基酸、有机酸和抗生素等。
总结起来，枯草芽孢杆菌作为一种常见的细菌，具有独特的生物学特征和广泛的应用领域。
枯草芽孢杆菌菌株发酵生产工艺优化
３ 结论 风干燥箱 ，上海产，型号 Ｉ Ｏ １ Ａ 一 ３ ；电热恒温培养箱 ，上海产 ，型号 对于培养基的选择应该遵循原料取材方便 ， 来源广泛 ， 价格低廉的 Ｄ Ｈ Ｐ 一 ９ １ ６ ２ ； 垂直流超净工作 台， 上海产 ， 型号 ２ Ｈ Ｊ Ｈ 一 １ １ １ ２ ； 显微镜 ， 日 原则， 酵母膏、 酵母粉这类药品成本较高， 不适用于工业化生产。 本研究 本产 ， 型号 Ｎ ｉ ｋ ｏ ｎ — Ｙ Ｓ １ ０ ０ ； 手提式高压灭菌锅 ， 哈尔滨市医疗器械厂制 在通用培养基中添加了不同比例的的工农业副产品——豆饼粉和麸子 造； 可控温式摇床， 哈尔滨市东联科学仪器厂制造。 即适量的碳源和氮源 ， 根据发酵过程中枯草芽孢杆菌菌体数量的变 １ ． ４方法 。１ Ａ ． １ 菌种活化。 将保存的枯草芽孢杆菌移接到斜面试管 粉 ， 化 ， 得到最佳培养基配方， 即通用培养基 ＋ １ ． ５ ％豆饼粉 ＋ １ ｍ 麸皮 ， 利用 培养基 中， 在恒温培养箱 ３ ７ ±１ 。 ｃ 培养 ２ ４ ｈ 。１ ． ４ ． ２种子液的制备。 取一 这一配方， 生产 出了成本低廉 、 菌活数达 １ ８ 亿 ／ ｍｌ 以上的枯草芽孢杆菌 环 已活化完成斜 面菌种接人到三角瓶种子培养基 中， ５ ０ ０ ｍＬ三角瓶 达到了促进枯草芽孢杆菌菌株生长的目的， 增加了发酵液中菌体 中，装量为 １ ０ ０ ｍ Ｌ种子培养基 ， ３ ７± １ ｏ Ｃ ， １ ８ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ， 摇床 中震荡培养 菌剂 ， 数 量 和代谢 产物 ， 为 工业 化发 酵生 产 和大 面积 推广应 用 提供 充足 的 、 廉 ２ ４ ｈ 。１ ． ４ ． ３ 菌株发酵培养。取 ｌ ｍ Ｌ培养好的种子液， 以２ ％的接菌量ｆ 即 价 的微 生物 菌体及 发酵 菌液 。 在每 ｌ Ｏ Ｏ ｍｌ 的液体培养基 中接入 ２ ｍ ｌ 浓度为 ｌ ｘ ｌ Ｏ ｇ ｅ ｆ ｕ ／ ｍ ｌ 的发酵液汾 参 考文 献 别接入到 ｌ ５ 个（ 每种培养基 ３ 个） 装有 １ ０ ０ ｍ Ｌ发酵培养基的 ５ ０ ０ ｍＬ １ 阿 红， 蔡 学清， 洪永聪等． 辣椒内生细菌的分 离及拮抗菌的筛选ｌ Ｊ １ ． 中国 三角瓶 中， ３ ７ ±１ ℃， １ ８ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 摇床中振荡培养 。 １ Ａ ． ４ 测定方法。 将各摇 ［
蛋白分泌表达,枯草芽孢杆菌来表达
枯草芽孢杆菌，学名Bacillus subtilis，是一种被广泛应用于工业生产的革兰氏阳性细菌。
与大肠杆菌不同，枯草芽孢杆菌没有外层膜，分泌的蛋白能直接释放到培养基中，是一种理想的原核蛋白分泌表达菌株。
那么作为一种潜能巨大的原核表达系统，它究竟强在哪些方面呢？且让AtaGenix 为您一一道来。
枯草芽孢杆菌的安全性是食品级的，收录于FDA的GRAS菌中，欧洲食品安全局认为枯草芽孢杆菌可用于食品发酵。
很多常用食品工艺中都能见到它的身影。
与大肠杆菌相比，枯草芽孢杆菌的细胞壁组成简单，只含肽聚糖和磷壁酸，在分泌的蛋白质产品中不会混杂有类似革兰氏阴性菌细胞壁成分中的热源性脂多糖（内毒素）等物质。
该表达系统用于药用蛋白的表达纯化时还可省掉去除内毒素这一步。
同为原核生物界的明星，虽然大肠杆菌和枯草芽孢杆菌都只需短时间就可表达和积累大量目标蛋白。
但大肠杆菌在后续发酵工艺中需要对收集的菌体进行破胞处理，而枯草芽孢杆菌得益于其本身所拥有的一套高效分泌信号肽及分子伴侣系统，只要简单处理发酵上清就能得到较纯的蛋白，并且表达的蛋白在多数情况下具有天然构象和生物活性。
蛋白质组学研究表明，枯草芽孢杆菌中至少有四种蛋白质分泌途径，其中Sec 分泌途径是主要分泌途径。
另外枯草芽孢杆菌拥有良好的发酵生产技术，目前大部分商业化的蛋白水解酶和淀粉酶都是由其发酵得到的。
AtaGenix拥有的 5 L、20 L、150 L及其他型号的发酵罐（上图就是真相），可满足各种大规模发酵的需求。
虽然枯草芽孢杆菌表达外源蛋白潜力无限，但也有其短板，如自身胞外蛋白酶对表达产物的降解、遗传操作相对困难、外源蛋白有时得不到有效的表达等等。
但AtaGenix却能成功避免以上问题使外源目标蛋白在枯草芽孢杆菌表达系统中有效表达，这主要得益于以下三个方面的优势：①丰富的表达宿主由于枯草芽孢杆菌没有明显的密码子偏爱性，表达外源蛋白时无需对DNA序列进行优化。
在不同宿主中表达时，蛋白表达情况可能有差异。
枯草芽孢杆菌的生物学特性与应用研究进展
枯草芽孢杆菌的生物学特性与应用研究进展枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种广泛存在于自然界中的益生菌。
它具有丰富的生物学特性和广泛的应用领域，在农业、食品工业、环境保护和生物医学等领域具有重要的应用价值。
本文将重点介绍枯草芽孢杆菌的生物学特性及其在不同领域中的应用研究进展。
首先，枯草芽孢杆菌具有较强的耐受性和适应性。
它可以在广泛的环境条件下存活，并且能够对各种胁迫因子产生抵抗性。
它的孢子形态能够保护菌株在恶劣环境中存活，并且在合适的条件下能够迅速复苏和繁殖。
此外，枯草芽孢杆菌具有较快的生长速度和高度的生物可及性，使其成为一种理想的工业生产菌株。
枯草芽孢杆菌在农业领域的应用研究进展显著。
它可以抑制农作物病原菌的生长，起到生物防治作用。
通过产生抗生素、杀菌物质和竞争性排除等机制，它能够有效地阻止农作物病害的发生。
此外，枯草芽孢杆菌还能够促进植物生长和增加产量，提高农作物的抗逆性，改善土壤环境质量。
在食品工业中，枯草芽孢杆菌被广泛应用于食品添加剂领域，主要用于面包、酱油、醋等食品的发酵过程。
它能够产生丰富的酶和代谢产物，提高食品的品质和口感。
此外，枯草芽孢杆菌还被用于食品安全领域，可以有效地抑制食品中的致病菌，保障食品的安全性。
在环境保护方面，枯草芽孢杆菌是一种理想的土壤改良菌株。
它能够分解和降解有机废弃物，减少土壤污染，并且有助于土壤的肥力提高。
此外，枯草芽孢杆菌还可以降解农药残留和工业废水中的有机污染物，起到净化环境的作用。
在生物医学领域，枯草芽孢杆菌具有显著的生物制药潜力。
它可以表达并产生各种重要的蛋白质和生物活性物质，如人类胰岛素、重组疫苗和抗癌药物等。
通过基因工程技术的改造，枯草芽孢杆菌可以生产出更多具有医学应用价值的产物，并且具有较高的表达效率和纯度。
总之，枯草芽孢杆菌作为一种重要的益生菌，具有丰富的生物学特性和广泛的应用潜力。
在农业、食品工业、环境保护和生物医学等领域中的应用研究进展使得枯草芽孢杆菌有望成为未来生物技术发展的重要支撑力量。
枯草芽孢杆菌的发酵
枯草芽孢杆菌的发酵枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种广泛存在于自然环境中的厌氧菌，其代谢能力强，能够在不同的温度和pH值下生长并在发酵产生多种有益的代谢产物。
枯草芽孢杆菌的发酵技术具有操作简单、生长迅速、有益代谢产物多等优点，成为目前工业上比较常用的微生物发酵技术之一。
下面将介绍枯草芽孢杆菌的发酵及其应用方面的情况。
枯草芽孢杆菌的发酵过程需要一种含有能量、有机物质和无机盐等基本的营养物质的培养基。
其中碳源可为糖类、醇类、油脂以及淀粉等，氮源可为氨基酸、蛋白质等，而微量元素例如镁、钾、钙、铁、锌、硫等的添加也十分重要。
根据细胞生长的需要，在培养基中添加不同的诱导剂，如硫酸亚铁、纤维素、海藻酸等，可促进枯草芽孢杆菌发酵产生酶和多糖等有益代谢产物。
同时添加辅助营养因子如维生素、核酸、脂类和氨基酸等也有利于菌体的生长。
枯草芽孢杆菌的发酵过程一般可分为以下几个步骤：1. 发酵菌种的制备：从保存好的枯草芽孢杆菌菌株中挑选一株适宜的为发酵菌种，通过预培养、扩大培养等步骤得到高活力的发酵菌种。
2. 发酵罐内的生长：高活力的发酵菌种被接种到发酵罐内的含有营养物质的培养基中，通过连续搅拌和恒温等方式进行发酵罐内的生长。
在此过程中，要注意控制罐内的氧气和水分等因素，并根据菌株的特性选择适宜的温度和pH值等条件，确保菌体的生长和代谢过程可以连续持续。
3. 代谢产物的制备：随着菌体的生长，枯草芽孢杆菌将产生一系列的代谢产物，包括酶类、多糖、抗生素、代谢物以及酸等。
其中酶类和多糖等有益代谢产物有广泛的应用前景，因此在发酵过程中需要采用适当的条件刺激和引导，以更好地促进糖基化、多糖生成等反应。
4. 收获和处理：发酵过程通常需要持续数日至数周不等，当代谢产物达到预期质量和产量后，需要将发酵罐内的培养液收获出来，通过中和、破细胞、浓缩等方式进行处理，得到纯净的有益代谢产物。
枯草芽孢杆菌具有多种的应用前景，如在食品、饲料、医药、环境保护等诸多领域中均有广泛的应用。
枯草芽孢杆菌的代谢特性与生物活性成分探究
枯草芽孢杆菌的代谢特性与生物活性成分探究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种广泛存在于自然环境中的细菌，被广泛应用于食品工业、农业以及生物药物研发等领域。
本文将探究枯草芽孢杆菌的代谢特性和生物活性成分，以及它们在不同领域中的应用。
枯草芽孢杆菌具有多样化的代谢途径和生理活动。
首先，它是一种革兰氏阳性细菌，具有氧化代谢和发酵代谢的能力。
通过氧化代谢，枯草芽孢杆菌可以利用底物产生能量和二氧化碳。
而在发酵过程中，它可以将底物转化为有机酸、醇类和气体等产物。
这种多样的代谢特性使得枯草芽孢杆菌能够适应各种不同的环境条件。
枯草芽孢杆菌还具有丰富的生物活性成分。
首先，它产生一种称为枯草芽孢杆菌素（Bacillomycin）的抗生素。
这种抗生素具有广谱的抗菌活性，可以抑制多种细菌、真菌和病毒的生长。
此外，枯草芽孢杆菌还可以产生抗氧化物质、生物活性肽和酶等生物活性成分。
这些成分可以具有抗氧化、抗菌、抗病毒和抗肿瘤等活性，对人类健康具有潜在的益处。
枯草芽孢杆菌在食品工业中的应用主要体现在食品保鲜和防腐方面。
由于它具有广谱的抗菌活性，可以抑制食品中的病原菌和腐败菌的生长，延长食品的保质期。
同时，枯草芽孢杆菌也可以提高食品的营养价值，例如通过发酵作用将底物转化为有益的代谢产物，如有机酸和酶等。
这种应用可以提高食品的品质和市场竞争力。
此外，枯草芽孢杆菌还在农业领域中发挥着重要的作用。
它可以作为一种生物农药，用于防治农作物病虫害。
通过喷施或根际处理，枯草芽孢杆菌可以抑制病原菌和昆虫的生长，减少农药的使用，降低对环境的污染，同时保护农作物的生长和产量。
此外，枯草芽孢杆菌还可以促进植物的生长和养分吸收，提高农作物的产量和品质。
在生物药物研发领域，枯草芽孢杆菌被广泛应用于产蛋白和合成药物等方面。
它可以用作一种重要的工具菌，通过转基因技术将目标基因导入枯草芽孢杆菌中，使其表达目标蛋白或合成目标药物。
由于枯草芽孢杆菌具有较高的细胞密度和生长速度，能够快速产生大量的目标蛋白或药物，因此被广泛应用于生物药物产业中。
发酵过程中枯草芽孢杆菌菌体变长的原因
发酵过程中枯草芽孢杆菌菌体变长的原因1. 引言1.1 发酵过程的定义枯草芽孢杆菌的发酵过程是一个动态的过程，菌体在发酵过程中会发生明显的变化。
菌体会不断变长，增加生物体积，同时也会出现细胞内各种代谢产物的积累。
这些变化不仅影响了菌体的形态，还直接影响了发酵过程的效率和结果。
了解枯草芽孢杆菌菌体变长的原因，对于优化发酵过程、提高产物质量和减少生产成本具有重要意义。
接下来，将详细探讨枯草芽孢杆菌菌体变长的原因，以期对这一过程有更深入的了解。
1.2 枯草芽孢杆菌菌体特点枯草芽孢杆菌是一种常见的发酵菌，在发酵过程中，其菌体会出现变长的现象。
枯草芽孢杆菌的菌体特点主要包括以下几个方面：1. 形态特征：枯草芽孢杆菌的菌体呈短杆状，通常长度在3-5微米之间，直径约为0.5-1.0微米。
菌体表面光滑，有时会出现不规则的褶皱。
2. 细胞结构：枯草芽孢杆菌的细胞内含有一个圆形的孢子，孢子周围包裹着薄膜，起到保护孢子的作用。
在细胞内部，有许多细胞器如质膜、核糖体、线粒体等，这些细胞器都参与了细胞代谢和生长发育过程。
3. 生长速度：枯草芽孢杆菌是一种快速生长的菌种，其细胞分裂速率较快，通常在适宜的生长条件下，可以在短时间内形成大量的菌体。
4. 耐受性：枯草芽孢杆菌对环境因素的耐受性较强，能够适应不同的生长环境，包括温度、酸碱度、氧气浓度等因素的变化。
这种耐受性有助于枯草芽孢杆菌在发酵过程中保持良好的生长状态。
枯草芽孢杆菌在发酵过程中菌体变长的原因是其特殊的菌体特点以及适应性强的生长性能共同作用的结果。
2. 正文2.1 生长发育过程中的细胞壁合成枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于自然界中的细菌，它在发酵过程中会发生菌体变长的现象。
这种现象的原因主要是由于细胞生长发育过程中的细胞壁合成。
枯草芽孢杆菌的细胞壁主要由多糖和蛋白质构成，其中多糖主要是由N-乙酰葡聚糖和天冬氨酸构成，蛋白质主要是由细胞壁合成酶和结构蛋白组成。
在细胞生长发育过程中，枯草芽孢杆菌需要不断合成新的细胞壁材料，以维持细胞的生长和发育。
枯草芽孢杆菌的生理特征及应用领域研究进展
枯草芽孢杆菌的生理特征及应用领域研究进展枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种普遍存在于土壤中的革兰氏阳性细菌。
它是一种营养丰富的嗜热细菌，能够通过产生孢子的方式在恶劣环境中存活。
枯草芽孢杆菌具有多样的生理特征和广泛的应用领域，以下将对其进行详细阐述。
首先，枯草芽孢杆菌在生理特征上具有以下特点：1. 嗜热耐酸：枯草芽孢杆菌能够在高温（50-60°C）条件下生长，并且能够耐受低pH环境，这使得它在一些特定的应用领域中具备了优势。
2. 多产胞外酶：枯草芽孢杆菌能够分泌多种胞外酶，如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等。
这些酶具有良好的降解能力，可广泛应用于食品加工、造纸工业、生物能源等领域。
3. 广泛的代谢途径：枯草芽孢杆菌能够利用不同类型的碳源和氮源进行生长，具有良好的代谢适应能力。
这使得它在土壤修复、废弃物处理等领域有较大的应用潜力。
其次，枯草芽孢杆菌在应用领域的研究进展主要包括以下几个方面：1. 生物农药：枯草芽孢杆菌可以产生抗昆虫、抗真菌和抗病原微生物活性物质，被广泛应用于农业领域的生物农药研究与开发中。
例如，利用枯草芽孢杆菌生产的杀虫蛋白可以有效防治农田害虫，减少农药的使用对环境的污染。
2. 增强土壤肥力：枯草芽孢杆菌具有产生植物生长促进剂的能力，能够提高土壤的肥力。
其产生的植物生长激素和胞外酶可以促进植物的根系生长和养分吸收，改善植物的生长状况。
3. 生物防治：枯草芽孢杆菌还可以通过竞争性排挤和抑制作用，对一些植物病原菌产生抗菌活性。
因此，它可以被应用于植物病害防治中，减少农药的使用，保护环境和人体健康。
4. 生物降解：枯草芽孢杆菌能够分解有机废弃物，如纤维素、木质素等，具有生物降解能力。
这项能力使得枯草芽孢杆菌成为一种有效的废物处理和环境修复菌株。
5. 工业发酵：枯草芽孢杆菌通过发酵生产多种工业用品，如有机溶剂、酶制剂、抗生素等。
它具有较高的生物量积累能力和耐受性，可在工业领域进行大规模的发酵生产。
枯草芽孢杆菌的生命周期及应用研究
枯草芽孢杆菌的生命周期及应用研究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种广泛存在于自然环境中的细菌，常被用于许多领域的研究和应用。
本文将介绍枯草芽孢杆菌的生命周期以及它在农业、食品加工、环境修复和生物制品生产中的应用研究。
生命周期：枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性细菌，可以以两种形式存在：孢子形式和活菌形式。
在适宜的环境条件下，枯草芽孢杆菌能够形成孢子，以适应极端条件下的存活。
孢子具有较强的抵抗力，可以在干燥、高温、低温等恶劣条件下存活多年。
当环境条件改善时，孢子可以萌发成为活菌。
枯草芽孢杆菌的生命周期通常包括以下几个阶段：孢子萌发、细胞生长、细菌分裂和孢子形成。
孢子在适宜的环境条件下，吸收水分后开始萌发，萌发过程中细胞会经历生长和分裂，形成成熟的活菌。
活菌会继续增殖，增加菌群数量。
当环境条件恶化时，活菌会开始分化并形成孢子，孢子会通过自由分生或悬浮在空气中传播。
应用研究：1. 农业应用：枯草芽孢杆菌在农业领域有广泛应用。
它可以作为一种生物农药，有效防治作物病害。
研究表明，枯草芽孢杆菌能够产生抗生素、挥发性物质和酶，对多种植物病原菌具有抑制作用。
此外，枯草芽孢杆菌还可以促进作物生长、提高植物的抗病性和逆境适应能力。
2. 食品加工：枯草芽孢杆菌在食品加工领域具有重要意义。
它可以产生多种酶，如蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶，用于加工食品和饲料。
枯草芽孢杆菌的酶可以帮助分解食物中的复杂分子，提高食品品质和食品消化吸收率。
此外，枯草芽孢杆菌也可以作为食品添加剂，用于生产乳制品、发酵食品和调味品等。
3. 环境修复：枯草芽孢杆菌在环境修复方面具有重要潜力。
它可以分解和降解多种有机物和污染物，如石油烃、重金属和农药残留等。
研究表明，枯草芽孢杆菌能够在土壤和水体中修复污染物，对环境污染的治理具有潜在的应用价值。
4. 生物制品生产：枯草芽孢杆菌在生物制品生产领域广泛应用。
它可以产生多种生物活性物质，如抗生素、酶和激素等。
微生物在酿酒中的应用(应用微生物论文)
微生物在酿酒中的应用10生物技术1班 10102041001 蔡冠超摘要：微生物用于食品加工是人类利用微生物的最早、最重要的一个方面，在我国已有数千年历史。
人们在长期的实践中积累了丰富的经验，利用微生物制造了种类繁多、营养丰富、风味独特的食品。
随着经济的快速发展，人们的生活变得越来越好，酒逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。
酒行业也发展的越来迅速，各种类型的酒相继出现，利用微生物酿酒的技术也越来越显得重要。
所以，本文侧重探讨的是微生物在酿酒中的应用。
关键字：曲霉菌；枯草芽孢杆菌；酵母菌；糖化菌；乳酸菌1各种微生物在酿酒中的应用1. 1 曲霉菌在酿酒中的应用①红曲霉在酿酒过程中的应用：白酒香型的风格主要是由其中的酯类、高级醇、有机酸等微量成分及其比例关系和其协调性来定，尤其是酯类。
由于某些红曲霉具有较强的酯化己酸与乙醇为己酸乙酯能力，所以其在浓香型白酒中研究更多，应用也更为广泛，其利用方式有很多种。
可以用作酯化大曲、酯化液、粗酶制剂等[1]。
②米曲霉在酿酒过程中的应用：米曲霉具有较强的蛋白质分解能力，同时也具有糖化活力。
米曲霉繁殖和产酶的同时，产生葡萄糖、氨基酸、维生素等成分，为酵母提供营养来源，并生成有机酸、高级醇及酯类等成分；再者米曲霉产生的曲香及辅料的成分，作为酒的前体物质赋予酒以独特的风味[2]。
③黄曲霉在酿酒过程中的应用：黄曲霉产液化型淀粉酶的能力强，蛋白质分解能力仅次于米曲霉，并且它能分鬃DNA产力强，蛋白质分解能力仅次于米曲霉，并且它能分解DNA产生核苷酸。
1.2 枯草芽孢杆菌在酿酒中的应用酯类是具有芳香性气味的挥发性化合物，白酒中酯类主要以乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯为主。
枯草芽孢杆菌生产出的白酒中己酸乙酯的含量显著降低。
因此应用时需考虑到其负面作用，搭配使用其他功能曲，例如：堆积发酵后添加酯化酶活力较高的大曲再入池发酵。
枯草芽孢杆菌生产出的酒样中乙醇含量降低。
对出酒率也有负面影响，应用时需要注意其用量。
枯草芽孢杆菌对中药的发酵作用
综述CHINESE COMMUNITY DOCTORS 枯草芽孢杆菌在医学方面用于防治疾病，有国药准字“美常安”“妈咪爱”等；在畜牧兽医方面，用于疾病防治和用作饲料添加剂；在水产养殖方面，用作净水剂；在作物方面用于植保和增产剂。
报道甚多，不再赘述。
而枯草芽孢对中药的发酵报道甚少。
本文将枯草芽孢杆菌对中药的发酵作用概述如下。
枯草芽孢杆菌对中药三七的发酵经多年临床和实验数据表明，片仔癀在保肝利胆、抗炎镇痛、抗肿瘤、免疫调节等方面独具特点，疗效显著[1]，被国家列为非物质文化遗产，连续20多年位居中国中成药单项出口创汇第一名。
片仔癀的主要成分是三七、麝香、牛黄和蛇胆等，经枯草芽孢杆菌特殊发酵而制成，现已列为国家保密处方。
其中三七经过枯草芽孢杆菌发酵，对其发酵产物通过高效液相色谱进行分析、鉴定，结果发现，在其产物中产生了原三七未含有的活性物质人参皂苷RH4，可能是片仔癀药性增效的原因之一[2]。
研究表明，枯草芽孢杆菌纤维素酶能够破坏中药三七的细胞壁，使其有效成分充分释放出介质。
枯草芽孢杆菌对中药灵芝的发酵现代医学研究证实，灵芝及其提取物具有多种药理作用：增强免疫功能、抗肿瘤、保肝、降血糖、抗炎、抗衰老、抗凝血等。
以灵芝子实体为原料，接种纯培养的枯草芽孢杆菌，经46℃、24h 发酵，结果枯草芽孢杆菌充分降解了灵芝细胞壁上多糖成分，起到破壁释放营养物质的效果，从而大大地增强了灵芝的药效和其营养价值[3]。
据报道，破壁的灵芝孢子粉具有抗肿瘤作用，枯草芽孢杆菌发酵后，通过破壁，其抗肿瘤作用将大大增强。
枯草芽孢杆菌对中药黄芪的发酵黄芪具有增强免疫功能、补气升阳、益卫固表、利水消肿、托疮生肌之功效。
黄芪化学成分有三萜皂苷、黄酮类化合物、多糖等，其中黄芪多糖APS，实验证实能非常显著地促进抗体生成，可使免疫小鼠之抗体形成细胞数比对照组高6倍以上[4]。
现代科学实验证实，中药黄芪经枯草芽孢杆菌发酵，其发酵黄芪多糖较之普通煎煮水提法的多糖含量高5倍以上[5]。
枯草芽孢杆菌发酵方法
枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于自然环境中的益生菌，具有很强的生物防治能力，能够有效地对抗多种有害微生物，促进植物生长和提高产量。
而枯草芽孢杆菌的发酵方法对于生产和应用起着至关重要的作用。
枯草芽孢杆菌的发酵方法的核心步骤包括种子培养、发酵过程和发酵液收获。
下面我将按照从简到繁的顺序，逐步探讨这些步骤。
1. 种子培养种子培养是整个枯草芽孢杆菌发酵过程的起点。
选择一株活力强、菌液浓度高的枯草芽孢杆菌菌株。
将该菌株接种到适宜的培养基上进行预培养，以增加菌株数量。
预培养的时间和温度要根据具体情况而定，但通常在30-37摄氏度下静置培养24-48小时。
培养基的选择也很重要，常见的有蔗糖蛋白胨培养基和复合液体培养基。
2. 发酵过程发酵过程是枯草芽孢杆菌大规模生产的关键步骤。
将预培养好的种子菌液接种到大型发酵罐中，酒精发酵罐是一种常见的选择。
接种量的大小要根据发酵罐的容积和发酵需求进行合理调整，通常在5-10%左右。
接种后，利用适宜的培养基和培养条件（如温度、pH值、氧气供应等），进行连续或分批发酵。
在发酵过程中，菌株会迅速繁殖和产生代谢产物，如抗生素、激素、酶等。
这些代谢产物对枯草芽孢杆菌自身和植物都具有促进作用。
在发酵过程中，需要注意对发酵液的搅拌、通气和温度的控制，以保证菌株的良好生长和代谢产物的高效产生。
3. 发酵液收获在发酵过程结束后，需要对发酵液进行收获和提取。
停止菌液的搅拌和加热，然后通过过滤或离心等方法将菌体和固体物分离。
接下来，可以通过浓缩、纯化和干燥等工艺对发酵液进行加工处理，以获得高纯度和高活性的枯草芽孢杆菌制品。
除了基本的发酵方法外，还有一些优化的发酵技术值得关注。
可以通过添加生物碳源来促进枯草芽孢杆菌的生长和代谢产物的产生。
适当的控制发酵液中的pH值，可以提高菌株的生长速度和产量，同时减少杂质的形成。
还可以利用发酵代谢过程中产生的热能，实现能源的再利用，提高发酵过程的能效。
枯草芽孢杆菌的发酵方法是一个复杂的过程，需要精细的操作和严格的控制。
枯草芽孢杆菌固态发酵工艺流程
枯草芽孢杆菌固态发酵工艺流程英文回答：The solid-state fermentation process of Bacillussubtilis involves several steps. Firstly, a suitable solid substrate is selected, such as wheat bran or rice husk. The substrate is sterilized to eliminate any competing microorganisms.Next, a spore suspension of Bacillus subtilis is inoculated onto the sterilized substrate. The spores germinate and grow into vegetative cells, which produce various enzymes and metabolites. These enzymes and metabolites play a crucial role in the fermentation process.The fermentation is carried out under controlled conditions, including temperature, humidity, and pH. These conditions are optimized to promote the growth andmetabolic activity of Bacillus subtilis.During the fermentation process, the solid substrate provides a suitable environment for the growth of Bacillus subtilis. The substrate also acts as a source of nutrients for the bacteria. As Bacillus subtilis grows and metabolizes, it produces biomass and various metabolites.After a certain period of fermentation, the fermented substrate is harvested. The biomass and metabolites are separated from the substrate using techniques such as filtration or centrifugation. The separated biomass and metabolites can then be further processed and used for various applications, such as biofertilizers or biopesticides.Overall, the solid-state fermentation process of Bacillus subtilis involves substrate sterilization, inoculation, controlled fermentation conditions, biomass and metabolite production, and harvest and separation of the fermented product. This process offers a sustainable and efficient method for the production of valuable products using Bacillus subtilis.中文回答：枯草芽孢杆菌的固态发酵工艺包括几个步骤。
枯草芽孢杆菌发酵鱼粉产蛋白酶及其酶解效果
枯草芽孢杆菌发酵鱼粉产蛋白酶及其酶解效果卢珍华【摘要】为开发以鱼粉为原料的优质饲料蛋白源以及相关保健食品,开展了用不同鱼粉为氮源发酵枯草芽孢杆菌生产蛋白酶及其酶解效果的研究,比较了不同菌种的发酵效果,确定了最佳发酵时间.通过蛋白酶活性测定和氨基态氮含量测定分析了不同菌种的产酶能力和酶活性大小及其酶解效果.结果表明,用罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉发酵商业化的工业菌种枯草芽孢杆菌产生的酶活性显著高于鲢鱼鱼粉（P 〈0.05）,发酵后上清液中的氨基态氮含量也显著高于鲢鱼鱼粉（P〈0.05）,即工业化的枯草芽孢杆菌对不同鱼粉的发酵效果不同,罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉发酵效果显著优于鲢鱼鱼粉.%To get higher enzymatic activity of proteases produced by Bacillus subtilis by fermentation,different fish meals were used as nitrogen sources.The effects of fermentation time,as well as the difference between commercial and field strains on enzymatic activity were compared.The content of amino nitrogen in the broth of fermentation was also determined.The results suggested that commercial strain showed a better performance in the fermentation with the fish meal of tilapia and codfish compared to silver carp.During the fermentation of Bacillus subtilis using tilapia and codfish meal as nitrogen sources,higher enzymatic activity and content of amino nitrogen were observed.【期刊名称】《集美大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(017)004【总页数】4页(P265-268)【关键词】枯草芽孢杆菌;鱼粉;蛋白酶;氨基态氮【作者】卢珍华【作者单位】集美大学生物工程学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】Q51微生物蛋白酶均为胞外酶，与动植物源蛋白酶相比，它具有下游技术处理相对简单、价格低廉、来源广、菌体易于培养、产量高、高产菌株选育简单快速的特点，具有动植物蛋白酶所具有的全部特性，同时易于实现工业化生产［1］.枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是生产碱性蛋白酶的传统菌株，具有产蛋白酶量大，耐高温、高碱等特点，因此，对枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶的研究成为蛋白酶研究的热点［2］.鱼粉是动物饲料中优质的蛋白质来源，同时，随着生物技术的发展，越来越多的以鱼粉为基础的酶解发酵产物如寡肽等被证明不仅发挥营养作用［3］，而且具有提高免疫力，改善动物胃肠道菌群结构等功能.并且极有可能作为保健食品的功能因子应用于保健食品，改善人的免疫力或辅助治疗高血压、糖尿病等［4］.本文通过比较不同来源枯草芽孢杆菌及其不同发酵条件下不同鱼粉的发酵效果，以探索获得高效蛋白酶及其酶解产物的途径.枯草芽孢杆菌由集美大学生物工程学院发酵实验室提供，有工业菌种和非工业菌种2种.种子培养基(质量分数):牛肉膏1.0%，葡萄糖1.5%，NaCl 0.5%，pH=7.2，121℃蒸气灭菌20 min;发酵培养基 (1000 mL):牛肉膏0.1 g，NaCl 5 g，可溶性淀粉1.0 g，葡萄糖0.5 g，氮源分别选择加工处理过的鳕鱼(Gadoux macrocephalus)、干燥的罗非鱼(Tilapia mossambica)、新鲜未干燥的鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)鱼粉各6 g，水，pH=7.2，121℃蒸气灭菌20 min.7200紫外可见分光光度计 (上海第三分析仪器厂);HH.B11型恒温培养箱 (上海跃进医疗器械厂);HQ45B型恒温摇床 (上海科学院武汉科学仪器厂);SP－DJ系列垂直净化工作台 (上海浦东伟普净化设备厂);WH－1漩涡混合器 (上海沪西分析仪器厂);PHS－2C精密酸度计 (上海雷磁仪器厂).从甘油管中取出保存的菌种，以划线形式接种于含氯霉素的固体培养基平板上，在37℃培养箱中培养约24 h.从平板上挑取单菌落接种于种子培养液内，37℃培养6 h.然后以10%接种量转接到含有50 mL培养液的250 mL三角瓶中，37℃培养. 取发酵液于4000 r/min离心20 min，取上清液，采用Folin酚法测定蛋白酶活力［5］.酶活力单位定义为:在55℃、pH=10.0条件下，1 min水解干酪素产生1 μg酪氨酸所需酶量定义为1个酶活力单位，以U表示.样品的酶活力/(U·mL－1)=4AKn/10=2AKn/5.式中:A为样品平行实验的平均吸光度值;K为吸光常数，取134;n为稀释倍数.样品液5 mL，加蒸馏水30 mL，用0.1 mol/L的NaOH溶液中和至pH=7.5，加入中性甲醛溶液10 mL摇匀，用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定至pH=9.2，根据消耗NaOH溶液毫升数计算氨基态氮含量.利用单因素方差分析法分析不同菌种、不同时间及不同氮源的发酵效果，差异显著则进行多重比较，应用SPSS17.0软件进行分析.以鳕鱼鱼粉为主要氮源，比较工业菌种和非工业菌种发酵后蛋白酶的活力，其结果如图1所示.工业菌种发酵44、52、60 h取样的蛋白酶活力显著高于非工业菌种(P＜0.05).以鳕鱼鱼粉为氮源，工业菌种发酵，考察发酵时间与发酵产物蛋白酶活力的关系，其结果如图2所示.由图2可见，酶活力在发酵52～56 h达到最大，显著高于发酵48 h或60 h(P＜0.05).工业菌种发酵55 h，考察对加工处理过的鳕鱼鱼粉、干燥的罗非鱼鱼粉及新鲜未干燥的鲢鱼鱼粉的发酵效果，分别测定酶活力及发酵上清液中的氨基态氮.结果表明，枯草芽孢杆菌对罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉发酵中酶活力显著高于鲢鱼鱼粉(P＜0.05)(见图3);枯草芽孢杆菌对罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉发酵后上清液中的氨基态氮含量显著高于鲢鱼鱼粉(P＜0.05)(见图4).说明，工业化的枯草芽孢杆菌在本实验条件下，对不同鱼粉的发酵效果不同，对罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉的发酵效果显著优于鲢鱼鱼粉.研究表明，工业化的枯草芽孢杆菌产蛋白酶的能力显著优于天然菌株，而工业化的枯草芽孢杆菌对罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉的发酵效果显著优于鲢鱼鱼粉.鱼粉是以蛋白质为主要成分的混合物，除氮源外的其他成分如碳源、添加剂等都对枯草芽孢杆菌的产酶能力有重要影响.发酵效果的主要表征即寡肽和氨基态氮的形成取决于微生物蛋白酶的产生效率及不同蛋白质基质的特性［6－7］，其中，在微生物发酵过程中，氮源的主要作用是作为微生物细胞物质和含氮代谢物的氮素来源的营养物质，氮源作为枯草芽孢杆菌发酵培养基的一个主要因素，在芽胞的形成上发挥着重要作用［8］.不同的蛋白质基质是影响发酵效果的主要因素［9］，不同豆类蛋白质的发酵研究表明，大豆和经油榨工艺后的豆饼豆粕产寡肽和氨基态氮的能力显著高于其他豆类及其副产品［10－11］.本研究表明，罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉以及鲢鱼鱼粉作为不同的氮源，经工业化的枯草芽孢杆菌发酵后，罗非鱼鱼粉和处理过的鳕鱼鱼粉相对鲢鱼鱼粉表现较高的酶活力(P＜0.05)，上清液中的氨基态氮也显著高于鲢鱼鱼粉(P＜0.05).本研究还比较了不同菌株的发酵效果，工业化的菌株发酵效果显著优于自然菌株.相关研究报道了几株经基因重组技术改造的工业化菌株表达高活性的蛋白酶，显著提高了蛋白酶的活性和产量，利用该菌种进行的发酵试验表明，寡肽和氨基态氮均显著提高［12－13］.本研究明确了枯草芽孢杆菌对不同鱼粉的发酵效果，为以鱼粉为原料的生物技术饲料和功能保健食品的开发奠定了理论基础，后续的研究需要明确发酵产物中寡肽含量及其基本结构，明确发酵产物的主要营养及保健功能.【相关文献】［1］ SAEKI K，OZAKI K，KOBAYASHI T，et al.Detergent alkaline proteases:enzymatic 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枯草芽孢杆菌酶在发酵工艺上的应用王伟王上俞志敏丛丽娜*（大连工业大学生物工程学院辽宁大连 116034）摘要：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是当今工业酶的主要生产菌种之一，由于其产酶量高、种类多、安全性好、环保等优点在现代发酵工业生产中被广泛应用，其发酵生产的酶在工业、医学、食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸、水产养殖等领域均发挥着十分重要的作用。
关键词：枯草芽孢杆菌；发酵；酶B. subtilis enzyme used in the fermentation processWANG Wei WANG Shang YU Zhi-Min CONG Li-Na*(School of Biological Engineering,Dalian polytechnic University,Dalian,Liaoning116034, China)Abstract:Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) is one of today's major producing strain of industrial enzymes,enzyme production because of its high volume,variety,safety, environmental protection,etc.are widely used in modern industrial production fermentation,fermentation enzymes produced in the fields of industry,medicine,food, feed,wash,textile,leather,paper,aquaculture and other have played a very important role.Keywords:Bacillus subtilis; fermentation; Enzyme长期以来，枯草芽孢杆菌一直是工业微生物的主力军之一，它的使用可追溯到一千多年前，早在日本平安时代（794～1192年）日本人就已经利用枯草芽孢杆菌在大豆中采用固态发酵的方法生产他们的传统食品——纳豆，开创了利用枯草芽孢杆菌的历史[1]。
由于其具有发酵周期短、产物丰富、可利用开发价值高以及作为食品药品安全性好等显著优点，使得它的应用一直延续至今，并在过去的一百多年中有了长足的进步。
近年来，由于分子生物学的飞速发展，新的分子手段和技术的不断介入使得枯草芽孢杆菌的研究利用进入了新时期，在食品加工、农业生产、能源开发等方面不断地涌现新突破，在工业微生物中的地位不断得到加强和巩固。
1枯草芽孢杆菌的简介枯草芽孢杆菌，细胞直径在1.5到3微米，革兰氏阳性菌，细胞颜色分布均匀，污白色或微黄色，菌落表面粗糙不透明。
细胞周围生长鞭毛，是一种需氧菌。
芽孢杆菌种类众多，如 B.WY-7 枯草芽孢杆菌、B.WY-3 枯草芽孢杆菌、B.NM-39 枯草芽孢杆菌、B.Z-2 枯草芽孢杆菌、B.WL-3 枯草芽孢杆菌、B.168 枯草芽孢杆菌等诸多种类。
枯草芽孢杆菌广泛分布于自然界中，如湖泊，海洋，植物组织，土壤中，在动物肠道内也大量分布。
1.1 枯草芽孢杆菌的生物学作用枯草芽孢杆菌在菌体发酵过程中会产生一些活性物质，如枯草菌素、多粘菌素、制酶菌素等，这些活性物质可以有效的的抑制致病病菌或可以导致感染的病菌的生长。
枯草芽孢杆菌在发酵过程中会缓慢的消耗其生长环境中的游离养，这样会使肠道处于一个低氧的环境中，就能促进有益厌氧菌生长，而且可以产生有机类酸比如乳酸，这样就使肠道的PH值降低，间接地抑制其他病菌的生长[2]。
枯草芽孢杆菌是一种能够产生多酶体系的菌，菌体能自身合成α-淀粉酶，蛋白酶，脂肪酶，纤维素酶等酶类，在动物体内的消化道中和其他消化酶一同发挥作用，通过作用合成维生素，烟酸等物质。
动物体内的干扰素活性和巨噬细胞的活性也会得到一定提升，因为其有良好的效果，所以枯草芽孢杆菌在动物饲料中有广泛的应用。
我们还可以用它来改善水质，经过专家和学者的研究，它在环境保护和污水处理中有良好的应用前景，它可消除水中的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质，改善水体环境，为海产品养殖提供更好的条件，提高水的品质。
能增强动物的抗病能力，还可以在生物肥料和土地改良中加以应用[3]。
1.2 枯草芽孢杆菌分泌的酶类枯草芽孢杆菌可利用的养料十分丰富，这就决定了其经过发酵可以产生种类和数量都极为可观的酶。
研究资料表明，枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶、α-淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶、木聚糖酶[4]等十几种酶。
在过去的十年里，利用基因工程技术，枯草芽孢杆菌几乎可以在短期内大量生产任何种源的新酶，从而可省略大量的原始菌种改造、驯化、毒理学实验等工作；利用蛋白质工程技术，能够在生产新酶之前对该酶的性质进行改良和调整，从而改善酶的活性或者赋予酶新的所需性质。
这些新技术的应用使新酶种的开发周期大大缩短,难度和成本降低，产品更加稳定有效。
2枯草芽孢杆菌酶的应用2.1 枯草芽孢杆菌酶在工业中的应用因为枯草芽孢杆菌是一种益生菌，而且无毒无害，其生长环境也是多种多样，所以能够利用其它的物质作为自己生长的营养物质，这些因素决定了其自身含有丰富的产酶系统。
枯草芽孢杆菌能后自身合成果胶酶，蛋白酶，淀粉酶，脂肪酶，纤维素酶等，十几种酶，工业生产中应用的最为广泛的是淀粉酶和蛋白酶。
2.2 枯草芽孢杆菌酶在医学中的应用目前科学家们已从生物体内提纯确认出800多种酶，但是应用到医药方面作为医药用的酶类不过才有几十种，这其中就包括了枯草芽孢杆菌所产的数种。
如淀粉酶、纤维素酶能够补充体内消化酶的不足，恢复正常消化机能；蛋白酶能够分解发炎部位纤维蛋白的凝结物，消除伤口周围的坏疽、腐肉和碎屑。
同时，在合成一些药品部分酶类也发挥着重要作用。
近几年，科学家们的研究表示，枯草芽孢杆菌产生的多酶体系可以用来补充人体消化酶的不足。
也有大量的研究表明，由枯草芽孢杆菌生产的活菌制剂可以作为药物使用，并且对肠炎，和腹泻等疾病都有着一定的治疗效果，也能用来治疗感染。
而且可以合成聚谷氨酸作为药物和医用高分子纤维材料等。
2.3 枯草芽孢杆菌酶在食品中的应用枯草芽孢杆菌酶的主要应用领域之一是食品工业,全世界食品工业用酶约占总量的60%，我国则更是高达85%以上。
加工健康天然的食品代表了食品工业发展不可逆转的潮流，与传统的化学法如酸法加工食品相比，酶技术克服了化学法在生产中可能产生有害副产物的问题，为食品加工提供更健康、环保、安全有效的解决方案。
枯草芽孢杆菌酶在动物蛋白水解行业中的骨素加工、植物蛋白水解行业中的大豆蛋白和大豆肽、乳制品、婴儿食品等食品行业已得到广泛的应用；在面包生产工艺中，α-淀粉酶、蛋白酶能有效提高面团工艺性能和面包质量（如体积、内部结构、风味等），并延长面包保鲜期[5]；在啤酒生产中，采用淀粉酶的新型辅料液化工艺以及复合酶制剂的应用对提高我国啤酒的产量和质量有重要意义；在玉米深加工领域，采用耐高温淀粉酶和糖化酶的“淀粉喷射液化”技术以及“双酶法”糖化技术全面带动了我国淀粉糖、味精、柠檬酸等生产工艺的改革；蛋白酶还可用于食品废渣的处理，使原来被废弃的动植物残渣得以利用，如鱼虾等海产品加工剩余的内脏、皮壳等下脚料，用蛋白酶处理后经提纯、浓缩制成调味剂，添加于食品中，不但提高了食品营养质量，增加了经济效益，而且变废为宝，减轻了环境污染。
近年来,蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等在果酒、果汁、调味品、烘焙、肉制品、中药有效成分提取以及多肽保健品生产中的应用也都取得较大的进展。
2.4 枯草芽孢杆菌酶在饲料中的应用饲料中使用的淀粉酶和蛋白酶通常是由枯草芽孢杆菌发酵的，原因在于枯草芽孢杆菌相对而言比较耐高温。
这些酶在动物肠道内，有助于直接分解、消化饲料营养成分，降解植物性饲料中的非淀粉多糖，改善消化道食糜的物理特性或消除日粮中的抗营养因子，促进动物的生长和生产，不仅提高了饲料的转化率，而且促进了对饲料的消化。
尤其是植酸酶在饲料中的应用，大大降低了动物粪便中磷的排放量，有益环保，因此在饲料工业上得到广泛应用。
在水产养殖方面，枯草芽孢杆菌酶也有着同样明显的效果，并已有商品化产品面世。
2.5 枯草芽孢杆菌酶在洗涤剂中的应用酶已成为现今洗涤剂必不可少的成分之一，洗涤剂用酶约占到全部产业用酶的40%左右[6]。
欧美80%的衣料用洗涤剂是加酶洗涤剂，日本几乎所有的洗涤剂都是加酶洗涤剂。
现在使用的洗涤剂用酶几乎都是运用基因工程技术改造制成的，代表性的品种有如下4种：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
洗涤剂中使用的蛋白酶一般来源于枯草芽孢杆菌。
最近借助蛋白工程学技术，开发了具有耐氧化剂和低温下活性高、对洗涤剂和洗涤环境适应性好的变异性酶，并已商品化。
目前许多国际知名品牌的洗涤剂大多采用“复合酶体系配方”[7]，这些酶不仅有显著的去污功效，还可达到护理织物、增白增艳的独特功效。
2.6 枯草芽孢杆菌酶在纺织工业中的应用酶处理已成为纺织品加工领域中新的发展方向。
在纺织工业中用酶取代强酸、强碱、强氧化剂等有毒有害物质，不仅可降低能源消耗，提高生产效率，而且赋予纺织品全新的风格和性能,并为减少污染、保护生态环境提供经济有效的方法，例如蛋白酶在羊毛低温染色和羊毛纤维的减量细化中可以提高羊毛纺织品的品质，扩大其应用范围[8]；淀粉酶在处理彩棉织物前处理也取得了不错的效果。
近几年，纤维素酶在牛仔石磨水洗和生物光洁柔软整理中得到了广泛的应用，过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶[20]的应用也在逐渐兴起。
2.7 枯草芽孢杆菌酶在皮革工业中的应用国内外的生产应用表明使用脂肪酶、酸性蛋白酶可显著提高成革质量，增加面积得革率，并能有效减少或消除皱纹[9]，,同时也是改进生产工艺，减轻污染保护环境的经济有效的方法。
2.8 枯草芽孢杆菌酶在造纸工业中的应用酶的应用为制浆和造纸工业提供了明显的益处，但直到最近，纸浆和造纸工业中酶的应用从技术上和经济上才被认为是可行的，特别是从环境的角度来考虑。
酶法漂白和酶法脱墨便是酶的成功应用例子。
2.9 枯草芽孢杆菌酶在水产养殖中的应用枯草芽孢杆菌不仅能分泌多种酶和抗生素，还可以降解池底累积的残余饵料，水产生物的排泄废物，动植物残体和水中产生的对环境或者人体有害的气体，枯草芽孢杆菌能够分解这些有害的物质，最后将这些有害的物质分解变为二氧化碳，或者亚硝酸盐等，这样就使水体中的各种有害物质的浓度降低，比如亚硝酸盐等，利用这些方法就能够有效地改善水质。
同时还能为水中的生物提供营养物质，促进水生物繁殖生长[8]。