5%枯草芽孢杆菌油悬浮剂的研制

5%枯草芽孢杆菌油悬浮剂的研制
5%枯草芽孢杆菌油悬浮剂的研制

枯草芽孢杆菌-MBS发酵工艺设计

课程设计 姓名: 学院:生命科学学院 系别:生物工程 班级: 学号: 指导教师: 日期:2011年4 月 19日~5月31日

在畜禽养殖中使用益生菌不仅可避免长期使用抗生素所引起的肠道微生态平衡被破坏、产生耐药性及药物残留等问题 ,还能提高动物的生产性能和免疫力。枯草芽孢杆菌能改善肠道微生态环境 ,促进动物生长和提高抗病力 ,而且分泌各种消化酶类 (如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等 ) ,促进养分的消化、吸收 ,更重要的是枯草芽孢杆菌在不利环境条件下能形成芽孢 ,在饲料制粒、贮存及胃酸环境中仍能保持较高活性。因此 ,枯草芽孢杆菌比其他有益微生物有着更多的优点而得到广泛的研究和应用。试验选择在实际畜禽饲养生产中效果较好的 1株枯草芽孢杆菌 - MBS为研究对象 ,对其成长条件及培养基成分进行优化 ,为标准化生产提供依据。 利用实验获得的最优条件依次在摇瓶中及一级种子罐中扩大培养,发酵罐中扩大培养以获得所需菌体。所得菌体经过进一步的加工处理得到菌剂等产物,以获得经济效益。 本设计为单批次液体发酵1吨枯草芽孢杆菌-MBS的发酵工艺设计,通过设计得出实际生产所需的设备及其规格要求,各理论的配比系数等参数,旨在应用到实际生产当中去。

设计任务书 (3) 1 设计题目:单批次液体发酵1吨枯草芽孢杆菌-MBS的发酵工艺设计 (3) 2 基本工艺流程: (3) 3 设计依据: (3) 4 设计结果: (3) 设计正文 (3) 1枯草芽孢杆菌简介 (3) 1.1生理特性 (3) 1.2作用机理 (3) 1.3应用范围 (3) 2设计依据 (4) 2.1基本发酵工艺流程 (4) 2.2总体发酵规模 (4) 2.3发酵工艺设计理论参数与及工艺环节参数的选择原则 (4) 3 发酵工艺流程与设备流程设计 (5) 3.1工艺环节参数推算过程 (5) 3.1.1接种量及装液系数 (5) 3.2工艺流程简图 (5) 3.3设备选型推算过程 (5) 3.3.1种子罐及发酵罐 (5) 3.3.2蒸汽发生器 (6) 3.3.3空气压缩机 (6) 3.3.4冷冻干燥机 (6) 3.4实际设计的发酵工艺参数汇总表1 (6) 3.5实际确定的发酵设备选型推算结果参数汇总表2 (6) 3.6设备流程简图 (6) 4 发酵最优条件简述 (7) 5 设备汇总图表 (8) 5.1 (8) 5.2 (8) 6 参考文献 (9)

枯草芽孢杆菌在农业领域的应用研究进展

龙源期刊网 枯草芽孢杆菌在农业领域的应用研究进展 作者:张洁朱仁胜王春芳千淋兆冯梦喜许鹏 来源:《现代农业科技》2019年第13期 摘要 ; ;本文綜述了近年来枯草芽孢杆菌在农业中的应用研究进展,包括提高作物抗性、促进作物生长、改良土壤、改良作物品质等方面内容,以期为枯草芽孢杆菌未来在农业上的应用提供一定的参考。 关键词 ; ;枯草芽孢杆菌;作物生长;土壤改良 中图分类号 ; ;S154.3 ; ; ; ;文献标识码 ; ;A 文章编号 ; 1007-5739(2019)13-0163- 01 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 开放科学(资源服务)标识码(OSID) 枯草芽孢杆菌是一种植物根际促生细菌,于1872年由Cohn正式命名[1],其广泛存在于 自然界中,便于筛选分离,其所需营养成分简单、生长繁殖速度快、适应性及抗逆性极强,利于大量培养。枯草芽孢杆菌能够分泌多种蛋白类和激素类活性物质,天然无毒害,是一种高效、经济、环保的微生物“工具”。近年来,枯草芽孢杆菌在提高作物抗性、促进作物生长、改良土壤、改良作物品质4个方面的研究不断深入,笔者对此进行了综述。 1 ; ;提高作物抗性 枯草芽孢杆菌通过降低作物病害、增加作物抗逆境能力以及克服作物连作障碍等3个方面综合提高作物的抗逆性。枯草芽孢杆菌具备定殖能力,可以在作物根、茎、叶内部和土壤中成功定殖,定殖量均可达到104 CFU/g以上的水平[2-3],从而抢占空间与营养,阻碍病原菌对作物的侵染与伤害。同时,枯草芽孢杆菌在定殖后可以产生抗生素[4]、抗菌蛋白等活性物质使 菌丝发生扭曲、肿胀和变形[5],进而抑制病原菌的生长,实现对病害的防治。郑小亮[6]通过分级沉淀,获得一种新的抗菌粗蛋白,可使菌丝生长的形态畸形、底端膨大并抑制孢子的萌发,实现对禾谷镰刀菌的抑制。 枯草芽孢杆菌还可以诱导作物在逆境中产生抗性,经枯草芽孢杆菌GB03菌液浸泡处理后的紫花苜蓿种子,发芽势与发芽率均显著提高,株高、根长和生物量在不同盐浓度处理下,均有不同程度提升[7]。尹汉文等[8]研究发现,在1 g/L NaCl胁迫下,添加枯草芽孢杆菌增加了苜蓿株高与叶面积,苜蓿产量较未添加菌剂处理增加18%且在一定程度上提高了苜蓿的耐盐性。

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

枯草芽孢杆菌发酵工艺2

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510320760.5(22)申请日 2015.06.11 C12N 1/20(2006.01)C12R 1/125(2006.01) (71)申请人山东西王糖业有限公司 地址256209 山东省滨州市邹平县韩店镇驻 地西王工业园电厂路南侧(72)发明人王棣 王居亮 李伟 杨荣玉 唐海静 夏颖颖(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人宋玉霞(54)发明名称 一种用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法(57)摘要 本发明提供一种以玉米淀粉生产过程中的副产品玉米粗蛋白粉为原料生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的生产方法,采用本方法在不添加其它碳源和氮源的条件下,单纯以玉米粗蛋白粉为营养源经过固态培养可以生产出活菌数为3000亿-5000亿/g 的枯草芽孢杆菌微生态制剂。生产过程不需要通压缩空气,不产生任何废水废气。减少了枯草芽孢杆菌微生态制剂的生产成本。且所得产品以玉米纤维低聚糖为载体具有益生元的功能提高了产品质量。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号CN 104988088 A (43)申请公布日2015.10.21 C N 104988088 A

1.一种用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,步骤如下: (1)取玉米粗蛋白粉移入固体发酵罐中,加水调到料水比为1:0.7-0.9,加氧化钙调pH 到6.0-7.0; (2)打开循环水使固体发酵罐温度上升到80-90℃后,通入蒸汽消毒30分钟; (3)待原料冷却到40℃-44℃后,加入物料干基重量1/9-1/10培养15h以后的种子液,固含量为5%; (4)维持30-40℃培养50-60h,24h后每隔6h搅拌一次物料; (5)培养到50-60h后,物料明显粘湿,有较浓的枯草芽孢杆菌特有气味,升温到44-56℃继续培养12-22h; (6)共计培养72h后移出物料,65-80℃烘干物料; (7)烘干物料水份到小于6%后,粉碎物料; (8)将粉碎的物料进行包装,取样检测产品质量。 2.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,所述的步骤(1)中,料水比是指:物料干基质量即无水的物料质量。 3.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,所述的种子液为将枯草芽孢杆菌菌种在液体培养基中通气搅拌培养15小时以后的液体培养基和菌种的混合物,所述的液体培养基为:葡萄糖5%w/w,玉米浆10%w/w,硫酸镁0.03%w/w,碳酸钙调pH到7.0,其余为黄河水,所述的玉米浆干基含量为26%。 4.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,所述的步骤(4)中,维持温度为33-38℃。 5.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,所述的步骤(5)中,升温到45-50℃。 6.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,所述的步骤(4)(5)中,发酵过程罐体与空气相通,有空气过滤器装置过滤掉空气中的杂菌。 7.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,得到的枯草芽孢杆菌微生态制剂,活菌数3000-5000亿/g。 8.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法,其特征在于,采用的玉米粗蛋白粉的情况见表1, 表1 玉米粗蛋白粉指标 蛋白质%脂肪%纤维质%淀粉%灰分%木质素%水份%玉米皮1125412 2.612 粗蛋白10 2.41250 4.6—10 胚芽粕1825314 2.3— 。

枯草芽孢杆菌的发酵

枯草芽孢杆菌的发酵学院:化工学院 专业:生物工程 班级:生物10-2 姓名:姜霞

摘要 枯草芽孢杆菌是我国农业部允许作为饲料添加剂的15种菌种之一,其已被越来越多地制成饲用微生态制剂。因其制剂是无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂,故具有广阔的发展前景,并已在畜牧业、饲料业广泛应用,显示巨大的社会效益和生态效益。通过摇床培养筛选出较适宜于枯草芽孢杆菌发酵的培养基配方,发酵培养基配方确定后,在摇床条件下,通过对温度、初始pH值、初始接种量、装液量、摇床转速等发酵条件的摸索,确定最佳发酵条件。在摇瓶条件下优化发酵培养基和发酵工艺后,采用发酵罐进行发酵培养,对枯草芽孢杆菌在液体发酵过程中的菌体数量、pH值、总糖含量和总氮含量四个因素随时间的变化进行了观察。 枯草芽孢杆菌,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。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质,这些物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧,造成肠道低氧,促进有益厌氧菌生长,并产生乳酸等有机酸类,降低肠道pH值,间接抑制其它致病菌生长。枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类,在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用,能合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素,提高动物体内干扰素和巨噬细胞的活性,在饲料中应用广泛。它还可以用来改善水质,应用在污水处理和环境保护中。和其它微生物混合使用,还可以用于生物肥料和土地改良等 关键词:枯草芽孢杆菌生长发酵活菌数

饲用枯草芽孢杆菌研究进展

饲用枯草芽孢杆菌研究进展 崔东良 (北京昕大洋科技发展有限公司) 1.枯草芽孢杆菌介绍 枯草芽孢杆菌,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。好氧菌, 可利用蛋白质、多种糖及淀粉,分解色氨酸形成吲哚[1],广泛分布在土壤及腐败的有机物中,易在枯草浸汁中繁殖,故而得名。 2.枯草芽孢杆菌的益生作用 枯草芽孢杆菌的芽孢经食道进入胃后,能顺利通过胃酸环境到达肠道,在肠道中孢子萌发形成营养细胞,并开始大量繁殖。枯草芽孢杆菌为好氧菌,进入肠道后会消耗游离氧,有利于厌氧微生物乳酸菌和双歧杆菌的生长,从而调节肠道内微生态的菌群平衡,提高机体免疫和抗病能力,减少肠道疾病的发生;枯草芽孢杆菌在肠道内繁殖会分泌淀粉酶和蛋白酶,和消化道内的消化酶一起发挥作用,帮助对营养物质的消化和吸收;其产生的维生素、氨基酸、短链脂肪酸等物质能增加小肠蠕动速度,改善肠道消化功能[2]。 3.枯草芽孢杆菌的发酵研究 饲用枯草芽孢杆菌的发酵研究的目的是为了获得大量活菌体和抗逆性强的芽孢,发酵研究的重点主要集中在如何用廉价易得的原料通过优化组合得到得高浓度的菌体,没有复杂的代谢调控和次级代谢的研究。目前关于枯草芽孢杆菌的发酵只要有液体发酵和固体发酵两种工艺。 3.1液体深层发酵 深层液体培养目前发酵工业上常用的一种发酵方法。该方法在发酵罐内完成,设备利用率高、产品质量稳定,便于自动控制,已广泛用于食品、化工、环境行业。液态深层培养是当前饲用枯草芽孢杆菌发酵研究的主要方向。周映华[3]等对枯草芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件进行了筛选优化,通过单因素试验及正交试验方法,确定了该枯草芽孢杆菌的优化培养基和最适发酵条件,通过发酵罐放大培养获得的菌体数量约为1.58×109 cfu/mL。刘辉[4]等通过正交优化试验对一株枯草芽孢杆菌的发酵培养基进行了优化, 当培养基中2%豆粕液浓度为15g/L、红糖浓度为20g/L、硫酸铵浓度为10g/L时, 在接种量为5%的情况下, 采用此

生物制品与工艺习题(1)(精选.)

一、名词解释 生物制品:是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料,应用传统技术或现代生物技术制成,用于人类疾病的预防、治疗和诊断的药品。 GMP: 是英文Good Manufacturing Practice 的缩写,中文的意思是“良好作业规范”,或是“优良制造标准”,是一种特别注重在生产过程中实施对产品质量与卫生安全的自主性管理制度。 疫苗:一切通过注射或黏膜途径接种,可以诱导机体产生针对特定致病原的特异性抗体或细胞免疫,从而使机体获得保护或消灭该致病原能力的生物制品。 抗原:在机体内能刺激免疫系统发生免疫应答,并能诱导机体产生可与其起特异反应的抗体或效应细胞物质。 灭活疫苗:又称死疫苗,是指利用加热或甲醛等理化方法,将人工大量培养的完整的病原微生物杀死,使其丧失感染性和毒性而保持其免疫原性,并结合相应的佐剂而制成的疫苗。 减毒活疫苗:又称弱毒疫苗,是指将微生物的自然强毒株通过物理的、化学的和生物学的方法,连续传代,使其对原宿主丧失致病力或只引起亚临床感染,但仍保持良好的免疫原性、遗传特性,由此制备的疫苗称为减毒活疫苗。 类毒素:细菌外毒素经甲醛作用及加温处理后可以除去毒性而保留其免疫原性。亚单位疫苗:指提取或合成细菌、病毒外壳的特殊蛋白结构及抗原决定簇制成的疫苗。因不是完整病毒而是病毒的一部分物质,故称亚单位疫苗。 基因工程疫苗:也称遗传工程疫苗,是指使用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因,利用表达的抗原产物或重组体本身制成的疫苗。 抗原提呈细胞:指在免疫应答过程中,能将抗原物质提呈给T细胞的一类辅佐细胞。 免疫佐剂:能非特异地通过物理或化学的方式与抗原结合而增强其特异免疫性的物质。 细菌类疫苗:用细菌、支原体、螺旋体或其衍生物制成,进入人体后使机体产生抵抗相应细菌能力的生物制品。 病毒类疫苗:用病毒、衣原体、立克次体或其衍生物制成,进入人体后使机体产生抵抗相应病毒能力的生物制品。 正常人免疫球蛋白:又称丙种球蛋白或多价免疫球蛋白,是采用低温乙醇蛋白分离法或经批准的其他蛋白质分离方法从健康人血浆中分离制得的免疫球蛋白浓缩剂。 特异性免疫球蛋白:是由对某些病原微生物具有高滴度抗体的血浆制备的特异的高效价免疫球蛋白。 细胞因子:是一组由机体的免疫细胞和非免疫细胞合成和分泌的小分子或中等分子量的可溶性蛋白质(多肽)与糖蛋白。 血液制品:由健康人血浆或特异免疫人血浆分离、提纯或由重组DNA技术制成的血浆蛋白组分或血细胞组分制品,可用于疾病的诊断、治疗或被动免疫预防。基因治疗:通过基因转移技术将外源正常基因直接导入患者病变部位的靶细胞,通过控制目的基因的表达、抑制、校正、替代或补偿缺陷或异常基因,从而恢复受体细胞、组织器官的正常生理功能。 集落刺激因子(CSF):能刺激多能造血干细胞和不同发育阶段的造血干细胞进行增殖分化, 并在半固体培养基中形成相应的集落的细胞因子。 干扰素(IFN):机体在病毒感染时合成释放的,能干扰病毒DNA或RNA的复制,

枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化

枯草芽孢杆菌发酵培养基优化 作者姓名 专业 指导教师姓名 专业技术职务

目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第一章绪论 (3) 1.1枯草芽孢杆菌简介 (3) 1.2枯草芽孢杆菌的应用 (3) 1.2.1枯草芽孢杆菌在工业酶生产中的应用 (3) 1.2.2枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用 (3) 1.2.3枯草芽孢杆菌在微生物添加剂领域中的应用 (4) 1.2.4 枯草芽孢杆菌在医药方面的应用 (4) 1.2.5 枯草芽孢杆菌在水产中的应用 (4) 1.2.6枯草芽孢杆菌是微生物学与分子生物学研究的良好试验材 料 (5) 1.2.7枯草芽孢杆菌在环境保护方面的应用 (5) 1.3 国内外的研究现状与发展趋势 (6) 1.4研究的思路、目的及意义 (7) 第二章材料与方法 (7) 2.1实验材料 (7) 2.1.1 菌株鉴定 (7) 2.1.2 培养基 (7)

2.1.3 主要设备 (8) 2.2 培养基的优化 (9) 2.2.1 培养方法 (9) 2.2.2实验流程 (9) 2.2.3实验方法 (10) 2.2.4正交试验 (11) 第三章结果和分析 (11) 3.1 鉴定结果如下 (11) 3.2 枯草芽孢杆菌最优化培养基正交实验结果 (16) 3.3 pH变化曲线(以G18为例) (19) 3.4 实验总结 (25) 致谢 (27)

摘要 枯草芽孢杆菌是主要的饲用益生菌菌株,本论文以两株枯草芽孢杆菌G18和G21培养的延滞期和倍增时间为评价指标,通过三角瓶摇床培养,进行了两因素三水平的正交试验,对发酵培养基主要组分进行了优化,豆粕处理的蛋白酶加量2u/g 豆粕、5u/g豆粕、10u/g豆粕和玉米浆添加量0.5%、1.0% 、1.5% 做两个因素三水平的正交实验,研究表明:G18最佳培养基是:葡萄糖0.5%,淀粉3%,豆粕3%,玉米浆1.0%,破壁酵母0.5%,磷酸氢二钠0.2%,硫酸镁0.1%,硫酸锰0.01%,普通a淀粉酶2u/g淀粉,蛋白酶添加量10u/g豆粕。G21的最佳培养基是:葡萄糖0.5%,淀粉3%,豆粕3%,玉米浆1.5%,破壁酵母0.5%,磷酸氢二钠0.2%,硫酸镁0.1%,硫酸锰0.01%,普通a淀粉酶2u/g淀粉,蛋白酶添加量5u/g豆粕。[关键词] 枯草芽孢杆菌培养基优化正交试验

枯草芽孢杆菌表达手册 个人翻译中文版

枯草芽孢杆菌表达载体 产品信息和说明 2005年11月

目录 1.简介 (3) 2. pHT 载体 (3) 2.1. pHT01载体图谱 (4) 2.2. pHT43载体图谱 (5) 2.3. pHT01衍生物中标签的定位 (5) 3. 实验方案 (6) 4. 参考文献 (6) 5. 订单信息,运输和存储 (6) 本载体系统由德国拜罗伊特大学遗传研究所的沃尔夫冈·舒曼实验室 开发。 仅用于科研! 本手册由wy135033405翻译百度文库首发任何意见请PM

枯草芽孢杆菌表达载体 通过质粒在枯草芽孢杆菌中高效表达胞内/胞外重组蛋白 1.简介 革兰氏阳性菌因其在农业,医疗和食品生物技术和重组蛋白生产等方面的贡献而广为人知。在所有革兰氏阳性菌中,枯草芽孢杆菌载体因下列原因尤为引人瞩目。(一)无致病性,且一般认为安全的有机体;(二)无明显的密码子偏好性;(三)可直接将功能性胞外蛋白分泌到培养基中(目前,大约60%的市售酶由芽孢杆菌生产);(四)具备包含转录,翻译,蛋白质折叠、分泌机制,遗传操作和大规模发酵的大信息量机体。 但是下述两个障碍减少了枯草芽孢杆菌的使用:(一)产生一定数目的识别并降解外源蛋白的胞外蛋白酶;(二)载体质粒稳定性。第一个障碍已因蛋白酶缺失株的构建而基本解决。第二个因引入使用θ-复制模式质粒被完全克服,如由天然质粒pAMβ1和pBS72衍生的一些质粒(Jannière等,1990;Titok等,2003)。 最近,基于大肠杆菌 - 枯草杆菌穿梭质粒pMTLBS72的四种不同表达载体的构建和使用展示出全面的结构稳定性,业已出版(Nguyen等,2005)。 两个新的载体pHT01和pHT43允许在细胞质中高水平表达重组蛋白,其中pHT43载体引导重组蛋白到培养基。这两个载体基于强σA-依赖性启动子的枯草杆菌gro E操纵子通过添加lac操纵子改造成为一种高效可控的(IPTG诱导的)启动子。pHT01衍生载体可与8×His 标签(pHT08),链球菌标签(pHT9)或C - Myc的标签(pHT10)相结合。 2. pHT 载体 所有在枯草芽孢杆菌的gro ESL操纵子之前使强启动子与lac操纵子融合的载体都可通过加入IPTG进行诱导。尽管当未添加诱导物时表达组件的背景表达水平很低,还是成功从约1300种诱导因子中筛选出一种来使用bga B报道基因(Phan等,2005)。当分别将htp G 和pbp E基因融合到gro E启动子时,加入IPTG后,表达的重组蛋白可能分别占细胞总蛋白的10%和13%(Phan等,2005)。热纤梭菌的amyQα-淀粉酶和纤维素酶A、B的高水平表达实验证实。该载体还插入了一个高效SD序列以及一个多克隆位点(BamH I, Xba I, Aat II, Sma I)。编码α-淀粉酶的amyQ基因的信号肽编码区域与pHT01的SD序列融合,构成了pHT43,以此获得分泌的重组蛋白。

枯草芽孢杆菌酶在发酵工艺上的应用

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 process WANG Wei WANG Shang YU Zhi-Min CONG Li-Na* (School of Biological Engineering,Dalian polytechnic University,Dalian,Liaoning 116034, 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

枯草芽孢杆菌的应用现状概述

生物学教学2019年(第44卷)第2期枯草芽孢杆菌的应用现状概述 闫杨刘月静陈芳!(山东聊城大学药学院聊城252059) 摘要枯草芽孢杆菌属革兰氏阳性菌#其细胞壁较厚,不含内毒素。枯草芽孢杆菌是一种应用广泛的益生菌,具有对环境友好、 对粮食安全、对人体及动植物无危害的优良特点,被广泛应用于动物饲料、净化水质、医药和植物病害的生物防治中。枯草芽孢杆 菌作为益生菌在微生物益生制剂中的应用也已展现出巨大的发展潜力。本文概述枯草芽孢杆菌应用的现状和发展趋势。 关键词枯草芽孢杆菌益生菌水质净化生物防治 芽孢杆菌是人们最早开始接触并研究的益生菌类 群,而枯草芽孢杆菌是其属中比较受关注的一种细菌。枯草芽孢杆菌是一种分布广泛、能生成抗逆性孢子、可 厌氧繁殖的革兰氏阳性菌[1]。枯草芽孢杆菌具有液化 明胶、还原硝酸盐以及水解淀粉的功能[2],对动植物及 人体均有益无害。研究表明,枯草芽孢杆菌在动物饲 料、水产养殖业及植物病害防治等方面展现了优良的 特性,具有广阔的应用前景。 1枯草芽孢杆菌在动物饲料生产中的应用 枯草芽孢杆菌是动物饲料中常添加的益生菌种,它以芽孢的形式添加于动物饲料中。芽孢是处于休眠 状态的活细胞,能够耐受饲料加工过程中的不良环境,制备成菌剂后稳定且易存储,并且在进人动物肠道后 能够迅速复苏和繁殖。枯草芽孢杆菌在动物肠道中复 苏增殖后就可发挥其益生特性,包括改善动物肠道菌 群、增强机体免疫力以及提供多种动物所需的酶类等[3],可以弥补动物体内源酶的不足,促进动物的生长 发育,具有显著的益生作用。例如,徐登峰等[4]的研究 表明,在动物饲料中添加枯草芽孢杆菌可以有效抑制 动物肠道中有害病原菌的生长,营造良好的肠道环境,保护了幼兔的肠黏膜,幼兔的腹泻发生率明显下降;赵 效南等[5]的研究表明,在动物饲料中添加的枯草芽孢 杆菌,能够有效调节动物肠道中菌群的种类结构,增加 肠道微生物菌群的多样性,能在抑制动物肠道中有害 菌生长的同时促进有益菌生长,进而达到促进家禽健 康生长的目的;华洵璐等[)]的研究表明,在动物饲料中 添加芽孢杆菌组合制剂后,仔猪对饲料中营养物质的 消化和吸收水平明显提高;赵玉超等[*]的研究表明,在 饲料中添加枯草芽孢杆菌能够显著影响三疣梭子蟹免 疫相关酶的活力,并能有效提高幼年三疣梭子蟹的存 活率。研究表明,在禽类、牲畜和水产动物的饲料中添 加枯草芽孢杆菌,可明显升高饲料的利用率,有效提高 动物的肠道菌群多样性,增强消化机能,有利于提高肉 品质量。 #枯草芽孢杆菌在水质净化中的应用 枯草芽孢杆菌可以作为微生物调节剂,起到改善 水质、抑制有害微生物的作用,能够创造优良的水生生态环境。水产养殖的水体由于长期高密度养殖动物,有大量的饵料残余、动物残骸和粪便沉积等污染物积 累,容易引起水质恶化进而危害养殖动物的健康,甚至 削减产量引起亏损,对水产养殖业的可持续发展危害 巨大。而枯草芽孢杆菌可以定殖在水体中,并通过营 养竞争或空间位点竞争形成优势菌群,抑制有害病原 菌(如弧菌、大肠杆菌)等有害微生物在水体中的生长 繁殖,从而改变水体和底泥中的微生物数量和结构,有 效预防水产动物因水质恶化而引起的疾病。同时,枯 草芽孢杆菌作为一种可以分泌胞外酶的菌种,其分泌 的多种酶类能够有效分解水体有机物,改善水质。例 如,枯草芽孢杆菌产生的活性物质几丁质酶、蛋白酶和 脂肪酶等,可以分解水体中的有机物,降解动物饲料中 的营养素,不但使动物充分吸收和利用饲料中的营养 物质,而且能大大改善水质;枯草芽孢杆菌还能调节养 殖水体的pH值。 $枯草芽孢杆菌在医药生产中的应用 枯草芽孢杆菌分泌的多种胞外酶已应用到许多不 同领域中,其中脂肪酶和丝氨酸纤溶蛋白酶(即纳豆激 酶)被广泛应用于医药行业。脂肪酶具有多种催化能 力,其在动物或人体的消化道中与原本存在的消化酶 类共同发挥作用,使消化道处于健康的平衡状态。纳 豆激酶是纳豆枯草芽孢杆菌分泌的一种丝氨酸蛋白 酶,该酶具有溶解血栓、改善血液循环、软化血管以及 增加血管弹性等作用。 枯草芽孢杆菌制剂能够有效促进成纤维细胞和血 管内皮细胞的增生,加速烧伤创面肉芽增生,对于预防 和治疗烧伤创面感染以及促进烧伤创面愈合具有良好 的作用[-]。早期新生儿常见高胆红素血症,目前临床 上常用蓝光照射治疗,但是黄疸程度重者常需要反复 照射,所需住院时间较长。黄永昌等[9]的研究发现,枯 草芽孢杆菌活菌胶囊的安全性较高、基本无不良反应,且口感较好,在临床上使用枯草芽孢杆菌活菌胶囊加 蓝光照射共同治疗早期新生儿高胆红素血症得到了很 好的效果,而且具有住院时间短、复发率低等特点。此 外,枯草芽孢杆菌的芽孢可作为黏膜佐剂用于疫苗的 制备,能有效刺激动物机体产生特异性的免疫反应。

枯草芽孢杆菌的介绍

目录 第一章芽孢杆菌的简要介绍 (1) 第一节芽孢杆菌种类 (1) 第二节芽孢杆菌表达系统发展简史 (2) 第二章枯草芽孢杆菌的转化系统 (3) 第一种方法:电转化 (3) 第二种方法:Spizizen转化 (3) 第三种方法:原生质体法(Takashi) (4) 第四种方法:原生质体转化之二 (4) 第五种转化方法:质粒混合法(BGSC推荐) (5) 第三章芽孢杆菌表达系统发展简史 (6) 第一节芽孢杆菌表达系统的优点(相对于大肠杆菌) (7) 第二节芽孢杆菌的缺点 (7) 第三节助表达系统 (7) 第四节芽孢杆菌基因表达的主要特点 (7) 第四章枯草芽孢杆菌转录翻译系统 (8) 第一节:转录系统 (9) 第二节:翻译系统 (9) 第五章芽孢杆菌常用的宿主和载体 (10) 第六章芽孢杆菌表达系统应用实例 (11) 1 中国 (11) 2 日本 (12) 3 加拿大 (12) 第七章芽孢杆菌其他产品 (13) 第一节核苷类产品 (13) 第二节核黄素 (13) 第三节微生物制剂/益生菌 (13) 第八章结语 (14) 附录一. 芽孢杆菌的相关经典文章 (14) 附录二. 枯草芽孢杆菌相关数据库 (15) 致谢及参考文献 (15)

第一章芽孢杆菌的简要介绍 芽孢杆菌作为一个属,于1872年被首次提出,至今已有一百多年。目前人们对芽孢杆菌的研究几乎涉及到了革兰氏阳性可生孢细菌的各个领域。尤其是在感受态、芽孢形成及其调控、遗传操作、菌种改良、生物技术等领域进行了大量的工作。芽孢杆菌是一个泛泛的概念,而科学研究中应用最多的当属枯草芽孢杆菌,例如168菌株及其大量的衍生菌株。枯草杆菌的研究之所以领先于其他芽孢杆菌的种,主要是由于他的转化、转导方法较完善,以及大量的衍生菌株。 目前应用最多的芽孢杆菌属菌种有枯草芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌和耐碱的芽孢杆菌以及病原菌炭疽芽孢杆菌等12种。 第一节芽孢杆菌种类 目前,芽孢杆菌属很多菌株的全基因组序列已经报道,截至2011年10月,在KEGG 上公布全基因组序列的芽孢杆菌属菌种有: 简称菌种名称测序时间测序链接 bsu Bacillus subtilis1997RefSeq bss Bacillus subtilis subsp. spizizenii W232010RefSeq bst Bacillus subtilis subsp. spizizenii TU-B-102011 RefSeq bsn Bacillus subtilis BSn52011RefSeq bha Bacillus halodurans2000RefSeq ban Bacillus anthracis Ames2003RefSeq bar Bacillus anthracis Ames 05812004RefSeq bat Bacillus anthracis Sterne2004 RefSeq bah Bacillus anthracis CDC 6842009 RefSeq bai Bacillus anthracis A02482009 RefSeq bal Bacillus cereus biovar anthracis CI2010RefSeq bce Bacillus cereus ATCC 145792003RefSeq bca Bacillus cereus ATCC 109872004RefSeq bcz Bacillus cereus ZK2004RefSeq bcr Bacillus cereus AH1872008 RefSeq bcb Bacillus cereus B42642008 RefSeq bcu Bacillus cereus AH8202009 RefSeq bcg Bacillus cereus G9******* RefSeq bcq Bacillus cereus Q12009RefSeq

枯草芽孢杆菌生产工艺

枯草芽孢杆菌生产工艺-实验室操作 1. 培养基 1.1 种子培养基蛋白胨1 %,酵母浸出物0. 5 %,氯化钠1 % ,自然pH。 1.2 基础发酵培养基蔗糖1 %,蛋白胨1 %,磷酸氢二钠0. 2 %,磷酸二氢钠0. 2 %,pH 7. 0。 1.3 主要试剂 蔗糖、葡萄糖、淀粉、玉米淀粉、麦芽糖、酵母浸出物、胰蛋白胨、牛肉膏、尿素、氯化铵、硫酸锰、硫酸镁、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸亚铁、氯化钠和氯化钙。 1.4 仪器设备 控温摇床、高压蒸气灭菌锅、电子天平、pH 测定仪、无菌操作台和紫外分光光度计。 2.方法 2. 1培养方法 2. 1. 1菌种活化 将保存的菌种转接到斜面培养基,37 ℃培养24 h,备用。 2. 1. 2种子液的制备 取一环活化的菌种,接入装量为50 mL种子培养基的250mL三角瓶中,37℃,180 r/ min 培养18 h。 2. 1. 3摇瓶培养 分别取1 mL 种子液,接入盛有50 mL 发酵培养基的200 mL三角瓶中(接种量为2 % ,V/ V) 。置摇床中,30 ℃振荡培养12 h,转速为160 r/ min 3. 培养条件 3.1碳源 以葡萄糖、蔗糖和麦芽糖为碳源时枯草芽孢杆菌的生长明显优于可溶性淀粉和玉米淀粉。最佳碳源是葡萄糖,其次是蔗糖。 3.2氮源 氮源为有机氮源时枯草芽孢杆菌的生长明显优于无机氮源。最适氮源是酵母浸出物,从发酵成本考虑,酵母浸出物、胰蛋白胨及氯化铵组成的复合氮源较合适。

4.发酵条件 4.1生长曲线 接种12 h后细菌数量开始减少,枯草芽孢杆菌进入生长衰亡期。因此,采用8~12 h 时的菌液作为菌种较合适,此时枯草芽孢杆菌为对数生长末期,既可保持高的细胞活力,又可获得尽可能多的细胞数。 4.2 初始PH 在初始pH 5. 5~8范围内枯草芽孢杆菌均可良好生长,pH 为6. 0 时生长最好,说明枯草芽孢杆菌对pH 的适应性较宽,但随pH 的增大,活菌数呈下降趋势。 4.3温度 枯草芽孢杆菌在25~40℃均可良好生长,其生长的最适温度为35℃。 4.4装液量及接种量 枯草芽孢杆菌为需养菌,在生长过程中需要大量的氧气,装液量不可过多,培养液与容器体积比可设定为2:25;接种量3 % (V/ V) 较适合其生长。 5.干燥方式 采用喷雾干燥和低温冷冻干燥。低温冷冻干燥更利于芽孢的形成,但其操作复杂、成本高,不利于规模化工业生产。而喷雾干燥同样可产生高芽孢率,且成本相对低,更适合工业生产。

枯草芽孢杆菌发酵过程控制及最优碳源筛选

枯草芽孢杆菌发酵过程控制及最优碳源筛选 ========= (+++++农业与生物技术学院++ 111111) 摘要:本实验通过福林试剂法检测枯草芽孢杆菌中碱性蛋白酶的活性,旨在筛选出培养枯草芽孢杆菌时的最优碳源和掌握培养枯草芽孢杆菌基本的发酵过程控制,为今后进一步提高枯草芽孢杆菌产碱性蛋白酶提供可靠地参考数据。 关键词:酶活、最优碳源、碱性蛋白酶。 引言:碱性蛋白酶是指在pH值为碱性的条件下水解蛋白质肽键的酶类,其最适pH值一般为9~11,属内肽酶中的丝氨酸蛋白水解酶类,除可催化蛋白质水解为氨基酸外,在有机溶剂中还可催化多肽的合成[1]。它在商业中的巨大应用前景及在基础研究中的重要作用,吸引着国际国内的许多公司及研究单位竞相对其进行多方面的研究[2]。微生物蛋白酶均为胞外酶,与动、植物源蛋白酶相比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、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[3]。而且碱性蛋白酶比中性蛋白酶具有更强的水解能力和耐碱能力,有较大耐热性且有一定的酯酶活力[4]。枯草芽孢杆菌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[5]。我国研究和生产的碱性蛋白酶的活力水平虽然不断提高,但大多数采用进口的碱性蛋白酶制剂,并且大规模工业生产中用的碱性蛋白酶还是主要依赖进口

[6]。本实验通过碳源优化枯草芽孢杆菌发酵培养基和探究培养枯草芽孢杆菌基本的发酵过程控制,以期进一步提高枯草芽孢杆菌所产碱性蛋白酶粗酶的活力。 1.材料与方法 1.1菌株:枯草芽孢杆菌 1.2材料与试剂 酪氨酸、福林试剂、三氯乙酸、无水碳酸钠、干酪素、氯化钙、酵母浸粉、柠檬酸钠、磷酸氢二钾、蛋白胨 1.3仪器与设备 恒温水浴锅、分光光度计、高速离心机、摇床、超净工作台、15L 发酵罐、PHS-25型酸度计、振荡培养箱、压力灭菌锅。 1.4 培养基 种子培养基(g/L):胰蛋白栋5g/L、葡萄糖10g/L、酵母浸粉5g/L、K2HPO4 18g/L ,pH 值自然,121℃蒸气灭菌20min; 发酵培养基(g/L):酵母浸粉10 g/L、糊精100 g/L、柠檬酸钠3 g/L、蔗糖20 g/L 、K2HPO4 18g/L 、CaCl2 3 g/L, pH 值自然,115℃与发酵罐一起进行实消,20min。 1.5方法 1.5.1 不同碳源对枯草芽孢杆菌的影响 1.5.1.1配制培养基(20mL/150mL) 准确秤取0.2g酵母浸粉、0.06g柠檬酸钠、0.2g磷酸氢二钾、0.06g 氯化钙5份分别加入0.6g蔗糖、0.6g麦芽糖、0.6g葡萄糖、1.1g乳

枯草芽孢杆菌在养殖业中的应用研究进展

枯草芽孢杆菌在养殖业中的应用研究进展 来源:《浙江畜牧兽医》.-2010,(3).-7-9 作者:翟继鹏,张金枝阅读次数: 264 枯草芽孢杆菌又称枯草杆菌,为革兰氏阳性需氧菌。菌形为杆状,单个细胞大小(0.7~0.8)μm×(2~3)μm,生长到一定阶段,菌体原生质失水形成椭圆形倒柱状的内生孢子,即芽孢,大小(0.6~0.9)μm×(1. 0~l.5)μm,中生到近中生,对不良环境有很强的抗逆性。进入动物消化道后,在肠道上部再次萌发。我国乃至东亚地区早已有采用枯草芽孢杆菌加工豆豉、纳豆等食物,证明是一种无害菌。 1 枯草芽孢杆菌在养殖业中的作用 1.1 提高畜禽生产性能 陈旭东(2005)、朱五文(2007)、张灵启(2008)等报道,仔猪日粮中添加枯草芽孢杆菌制剂后可明显提高断奶仔猪的生长性能。王振华(2008)报道,泌乳母牛饲喂枯草芽孢杆菌后可明显提高其产奶量,且饲喂的活菌剂量不同,提高幅度也不同;且在提高产奶量的同时,乳蛋白含量也有相应的提高。 对于禽类,潘康成等(2005)研究表明,在肉鸡的基础日粮中添加0.1%枯草芽孢杆菌制剂后,净增重、日增重均有显著提高;采食量和饲料转化率也有明显提高;鸡肉品质及氨基酸组成则有明显改善。 1.2 防治畜禽疾病 据俞宁等(2009)报道,枯草芽孢杆菌可有效防治消化道疾病,可代替抗生素预防仔猪腹泻症。据徐海燕等(2009)报道,饲粮中添加芽孢杆菌有促进雏鸡胸腺、脾脏和法氏囊发育的功能,能显著提高血清中I gG含量,增强动物的抗应激能力。与单一使用枯草芽孢杆菌相比,多菌种配合疗法更为全面、有效。H.K. Herstad等(2010)使用含枯草芽孢杆菌的多菌种混合剂治疗犬急性腹泻,疗效更为显著。 另外,枯草芽孢杆菌还有防治骨质疏松、促进凝血、抗皮肤感染等作用。然而一些学者认为,目前在防治疾病方面,以枯草芽孢杆菌为代表的益生素尚不能完全替代抗生素,需要二者配合使用,效果更为显著。 1.3 净化养殖环境 由于枯草芽孢杆菌有很强的生物同化作用,故可应用于清除畜禽养殖场的粪便恶臭,其代谢产物对蚊蝇的生长繁殖也有抑制作用。采用圈舍喷洒、加入发酵床垫料等途径,可以有效地改善饲养环境。据曾地刚等(2007)报道,采用海藻酸钙包埋固定枯草芽孢杆菌净化对虾养殖水体,可使池水的亚硝酸盐、硫化氢浓度比对照水池明显降低,总碱度显著上升。 另外,畜禽养殖过程中排放的废渣、废水、粪污等污染物也可用枯草芽孢杆菌处理,使其达到无害化

蛋白分泌表达,枯草芽孢杆菌来表达

蛋白分泌表达,枯草芽 孢杆菌来表达 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

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。在AtaGenix拥有的多种枯草芽孢杆菌表达宿主中,1012 wild type宿主菌是最常用到的,可作为胞内和胞外表达的通用菌;168 Marburg遗传背景清楚,是研究枯草芽孢杆菌的标准菌株;AS1作为胞内表达的备用菌株,常用于表达外源蛋白。而胞外蛋白酶缺陷菌株WB800N能有效解决由于枯草芽孢杆菌丰 富的蛋白酶导致的蛋白表达产物降解问题。 ②给力的表达载体 大部分的枯草芽孢杆菌不含内源性质粒,并且一般不能识别大肠杆菌中的启动子。最初的枯草芽孢杆菌载体源于金黄色葡萄球菌,其结构不稳定并易丢失。现在普遍使用的质

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