脂肪酶高产菌株的筛选及产酶条件优化
第33卷第9期 2013年9月 中南林业科技大学学报 Journal of Central South University of Forestry&Technology Vl0l,33 No.9 Sep.2013
脂肪酶高产菌株的筛选及产酶条件优化
夏宇 ,周文化 ,邓学良 ,伍金娥
(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南长沙410004; 2.稻谷及副产品深加工国家工程实验室,湖南长沙410004)
摘 要:为获得高产脂肪酶菌株,对包括白地霉在内的数十种微生物进行了筛选。在采用油脂培养基进行仞步 筛选之后,用酸碱滴定法对菌株所分泌的脂肪酶活力进行测定,筛选获得了高产脂肪酶的白地霉菌株,其酶活 力达l0.79 U/mL;然后对该菌株的产脂肪酶培养基配方、pH值、温度、摇床转速等条件进行优化,得到最适产 脂肪酶条件是:培养基配比的橄榄油2%、牛肉膏2%、蔗糖0.5%、(NH ):SO 0.1%,最优培养条件为pH值7.0、
温度28℃、摇床转速225 r/min。 关键词:脂肪酶;白地霉;脂肪酶活测定; 菌株筛选;产酶条件 中图分类号:¥718.8;Q936 文献标志码:A 文章编号:1673—923x(2013)09一【)1 l6—05
Isolation of high lipase—producing strains and optimization of
lipase producing conditions
XIAYu ,ZHOU Wen—hua ,DENG Xue—liang ,WU Jin—e
(1.School ofFood Science and Engineering,Central South University ofForestry and Technology,Changsha 410004,Hunan,China 2.National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Processing,Changsha 410004,Hunan,China)
Abstract:The experiments were conducted in order to obtain high lipase—producing strains from dozens of microbial strains,including Geotrichum candidum.After the preliminary and qualitative screening in the oil medium,the lipase activity were determined by acid— base titration method.The strains which produced more lipase were isolated at last,of them Geotrichum candidum strains was also screened out,whose enzyme activity was up to 10.79 U/mL.Then further studies on the lipase producing conditions were conducted. The results show that the optimum medium formulation contained:olive 0il 2%,beef extract 2%,sucrose 0.5%,(NH4)2SO4 0.1%.The optimum cultivate conditions were:pH 7.0,28 ̄C,225 r.min~。 Key words:lipase;Geotrichum candidum;enzyme activity determination;strain screening;lipase producing conditions
脂肪酶是一类应用广泛且十分重要的工具酶,
它能将油脂的甘油三酯催化生成脂肪酸、甘油和
甘油单酯或二酯。利用脂肪酶作用于脂肪释放出 来的短链脂肪酸可以增加和改进食品风味;利用
脂肪酶催化醇解和酯化反应可以生产各种香精酯; 用专一性微生物脂肪酶可以提高食用油营养价值
和增加食用油花色品种,并可以制备代可可酯;
另外,脂肪酶还可用在酒类去浊除渣、改善面包 质量、改善蛋白发泡等方面【l】。
目前国内外用于获得脂肪酶的方法主要是微生
物发酵法,然而选用的产脂肪酶微生物品种质量层次 不齐,适合工业化生产的高产脂肪酶微生物菌种更是 极度缺乏。本研究为获得脂肪酶高产菌株,对众多可 能产脂肪酶的微生物进行了筛选。在获得脂肪酶高产
菌株后,为了使高产菌株的脂肪酶产量最大化,进一 步探索其产酶的最适条件,如培养基的配方、最适温 度、pH值等[2-7]o本研究筛选出的脂肪酶高产菌株可
以用于工业上生产脂肪酶,探索得到的最适产酶条件
则可以指导科学生产,提高产量,增加效益。
1材料与方法
1.1材料
实验所用的菌株均来自于武汉工业学院食品
收稿日期:2013—01—14 基金项目:湖南省农业科技成果转化项目(2013NK2001) 作者简介:夏宇(1990一),男,湖北十堰人,硕士研究生,主要研究方向为农产品加工与安全;E-mail:527818443@qq.corn 通讯作者:周文化(1969.),男,湖南常德人,教授,博士,博士生导师,主要从事食品科学教学与研究工作; E—mail:zhowenhua@126.
com 第33卷 中南林业科技大学学报 l17
学院微生物实验室保藏的现有菌株。
(1)培养基:A)PDA培养基。即马铃薯葡萄 糖琼脂培养基。B)种子培养基。配方:蛋白胨20
g,酵母提取物5 g,K2HPO4 2 g(或者K2HPO4-3H2o
2.62 g),MgSO4"7H2O 0.05 g,花生油20 mL,去
离子水1 L。C)油脂培养基(pH值7.2左右)。
配方:蛋白胨10 g,牛肉膏5 g,NaC1 5 g,花生 油或香油10 g,1.6%中性红水溶液1 mL,琼脂
l5~20 g,去离子水1 L。D)产(脂肪)酶培养 基。配方:蛋白胨20 g,蔗糖5 g,(NH4)2SO4 1 g,
K2HPO4 1 g,MgSO4"7H2O 0.5 g,花生油20 mL, 去离子水1 L。
(2)主要试剂:A)PBS溶液(磷酸盐缓冲
溶液); B)NaOH标准溶液。
(3)PVA溶液(体积分数为2%):配制所
采用的药品为PVA——聚乙二醇600。
(4)油脂底物溶液:量取2%PVA溶液150
mL,加入纯净优质的橄榄油50 mL,用磁力搅拌 器(85—2型恒温磁力搅拌器)进行快速搅拌以充
分乳化。现配现用。
(5)粗酶液的制取:从产酶培养基中取培养
液7 mL置于10 mL的离心管中,在离心机中以
4 000r/min的转速离心15 min后取上清液1 mL待用。
1.2 仪器与设备
试验用仪器和设备见表1。
表1试验用仪器和设备 Table 1 Test apparatus and devices
仪器设备 制造单位 320.S酸度计 宜兴市高塍江南设备厂 HH一2数显恒温水浴锅 国华电器有限公司 DNP.9025型电热恒温培养箱 上海精密实验设备有限公司 SW-CJ.1FD型单人单面净化工作台 苏州净化设备有限公司 85.2恒温磁力搅拌器 巩立市英峪予华仪器厂 GZX一9140MBE数显鼓风干燥箱上海博迅实业有限公司医疗设备 TD.5G台式低速离心机 上海亚荣生化仪器厂 YX280B高压灭菌锅 上海三申医疗器械有限公司
1.3 实验方法
1.3.1产脂肪酶菌株的富集培养及初筛 将食品学院微生物实验室保藏的一批现有菌
株(霉菌),包括青霉、曲霉、根霉、白地霉、毛霉、
黑曲霉等,接种到PDA培养基上进行活化。
将获得的菌株接种到PDA培养基上进行活化 培养,28℃培养48 h后取出观察,菌落要求生长
茂盛,没有杂菌污染。将纯化菌株划线接种到油 脂培养:基上,在霉菌培养箱28℃培养48 h。由于
油脂培养基中有中性红,因此培养基平板呈现暗 红色。观察生长出来的菌落周围的颜色,若出现
透明圈,则说明该菌株产生并分泌了脂肪酶,将
自身周围的油脂进行了分解。
1.3.2产脂肪酶菌株的复筛
初筛培养后得到了产脂肪酶菌株,根据透明 圈直径的大小将透明圈较大较明显的菌株转接到
灭过菌的种子培养基中,在200 r/min、28±2℃条 件下用摇床培养24 h。
然后对经过种子培养液培养的每种菌,各取
1 mL种子培养液转接到灭过菌的产酶培养基中,
在225 r/min、28±2℃条件下用摇床培养72 h。 1-3-3 脂肪酶活力的测定[5-8]
取2个锥形瓶,分别作为空白瓶(A)和样
品瓶(13),各加入底物溶液4.00 mL和磷酸缓冲
液5.00 mL,再于A瓶中加入95%的乙醇l5.o0
mL,2瓶置于35±0.2℃的水浴锅中加热5 min,
然后于A、B 2瓶中各加入待测酶液1.00 mL,立 即混匀计时,在35±0.2℃的水浴锅中准确反应15
min,于B瓶中立即补加95%的乙醇15.00 mL,
使反应终止。取出后,在2瓶中各加入酚酞指示
剂2滴,用配制并标定好的约0.05 mol/L的NaOH
标准溶液进行滴定,直至出现微红色并保持30 S 不退色为其终点,记录消耗的NaOH标准溶液的
体积。平行实验测定3次,保证3次测定的结果
相差不超过0.5%。
酶活性的计算公式为:
1000‘n(Z—Vo)C/r。 式中: 为脂肪酶酶活力,U/mL;V为滴定样品
组平均消耗的NaOH标准溶液的体积,mL;Vo
为滴定:空白组平均消耗的NaOH标准溶液体积,
mL;C为NaOH标准溶液的浓度,mol/L: 为初
酶液的稀释倍数,10;T为反应时间,15 min; 1 000为NaOH标准溶液的毫摩尔浓度与微摩尔浓
度的换算系数。
脂肪酶活力单位定义为:1 mL酶液于温度
35℃、pH值7.5的条件下,水解脂肪每分钟产生
1 gmol脂肪酸,以U/mL表示。用橄榄油乳化法 对脂肪酶活力进行测定,记录下消耗的NaOH标
准溶液的体积。
1.3.4 产酶菌株的初步鉴定 将筛选出来的脂肪酶高产菌株接种到PDA平
板上以观察菌落的形态、生理生化特征,并做微 生物显微镜涂片观察。对照微生物学实验手册n 0]
进行初步鉴定。
产蛋白酶菌的筛选及产酶条件优化
大庆师范学院
本科生毕业论文
蛋白酶产生菌培养条件的条件优化
院(部)、专业 生命科学学院 生物技术
研 究 方 向 微生物学
学 生 姓 名 朱琳
学 号 200901122598
指导教师姓名 张亦婷
2013年 06月 01日大庆师范学院本科生毕业论文
1 摘 要
采用大庆师范学院生命科学学院花园附近土壤、农田土壤及体育场附近土壤作为样品,并从中筛选分离并得到产蛋白酶能力较高的菌株,经过初步鉴定该菌株属芽孢杆菌。通过对其产酶条件进行优化,结果显示该菌产酶最佳碳源为质量浓度15g/L的乳糖,最佳氮源为质量浓度20g/L的尿素,最适初始pH值为6.5,最适发酵温度为35℃。
关键词:菌种筛选;鉴定;蛋白酶;条件优化
大庆师范学院本科生毕业论文
1 2 Abstract
The sewage treatment plant soil near east institute, soil and soil samples near
farms .Using milk hydrolysis circle screening model separating screening in high ability
get protease whr1 strains. Preliminary appraisal of the fungus belong to bacillus. After
the optimization of the condition, the capability of whr1 was improved, the optimal
condition is: carbon source is sucrose 15g/L; nitrogen source is Yeast extract 20g/L, the
高效微生物工程菌株的筛选及优化
高效微生物工程菌株的筛选及优化
随着生物技术的不断发展,微生物在各行各业中的应用越来越广泛。微生物工程菌株的筛选与优化是微生物工程领域中的重要环节,其目标是寻找到具有优异代谢能力、高度稳定性以及生长速度迅猛的微生物菌株。此外,对于某些需要大量生产的生物工程产物而言,更是需要选出高效稳定的微生物菌株。
一、微生物工程菌株的筛选
微生物工程菌株的筛选是一个关键的环节,它涉及到许多因素,如微生物菌株种类,抗菌素敏感性,特定基因的表达等等。在筛选过程中,需要通过相应的技术手段,比如PCR、酶切和基因突变等分析手段,以确定微生物细胞中目标基因是否存在。
1. 过筛条件的选择
在微生物工程菌株的筛选过程中,过筛条件的选择是至关重要的。过筛条件的选择需要结合微生物菌株的基本特性以及生长环境的影响因素,比如温度、pH值、气体压力等等。此外,也需要考虑筛选目标,如酶活性、代谢产物、结构蛋白等等。因此,筛选条件的选择需要在实验室条件下进行优化,以取得尽可能高的筛选效果。
2. 筛选方法的选择
在进行微生物工程菌株的筛选过程中,需要结合不同的筛选方法,如自然选择法、突变体筛选法、抗性筛选法等等。自然选择法是指通过自然变异选择具有目标性状的微生物菌株,此方法适用于产物代谢能力的增强和酶的改变。突变体筛选法适用于产物增加和酶的改进。抗性筛选法是指利用抗生素、毒素等化合物筛选微生物菌株,此法用于筛选高抗菌素的微生物菌株。
3. 微生物菌株的生长条件 在微生物工程菌株筛选过程中,对于微生物菌株的生长条件的控制也是至关重要的。微生物菌株需要维持一系列合适的环境条件,包括适宜的pH值、维生素和氮源和细胞透明质酸等条件保证细胞的快速生长。
二、微生物工程菌株的优化
在微生物菌株筛选过程中,一旦有了具备筛选条件的微生物菌株,接下来就是进行微生物菌株的优化。针对微生物菌株的优化,主要是优化内部代谢道路的设计,以及优化生长环境的条件,以达到更好的菌株效率和产量。
脂肪酶
地址:山东省潍坊市高新区卧龙东街1689号 邮编(P.C.):261041
Add:No.1689,Wolong East Street, High & New Technology Industrial District, WeiFang,Shandong,P.R. China
TEL: +86-13361557828徐经理 FAX: +86-536-2227077 WEB: 脂肪酶
产品介绍
脂肪酶是一种由脂肪酶高产菌株发酵而成的脂肪酶制剂,广泛应用于食品、饲料、药物、化妆品、去污剂、废水处理和纸浆制造。这种酶用于水解脂类,由甘油酸三脂到甘油二酯,甘油一脂,自由脂肪酸和甘油。
产品特性
适用的pH范围是5.5-10.5
温度范围是30-45℃。
产品规格
酶活力为10,000 U/g酶活力为20,000 U/g
酶活力单位定义:1个酶活力单位是在特定条件下每分钟氧化1umol脂肪酸所需要的酶量。
产品用途
1、面粉改良:具有良好的乳化性能,能有效提高各种面粉品质。增大面包的体积,面包组织细腻、气孔均匀且口感良好,优化了面筋网络,有效减缓面包皮水分的挥发,延长货架期;改善面条表面光洁度及白度,使面条口感爽滑、筋度、弹性好,柔软,耐拉;改善馒头内部结构,表皮鲜艳光滑,口感纯正,促进馒头的耐醒发性能和复蒸性能;
2、制革工业:专一水解皮革中的脂肪,可减少化学原料的用量,减少环境污染;可使脱脂更均匀,染料均匀吸收;浸水更快速、均匀;浸灰时减轻膨胀,有利于石灰、硫化碱的分散;使软化更温和均匀,从而减少皮面皱纹、清洁粒面;增加皮革的柔软性和强度;增加得革率;不
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枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌产酶分析
枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌产酶分析
一、概述
1.枯草芽孢杆菌
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。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉,分解色氨酸形成吲哚。
有的菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生产菌;有的菌株具有强烈降解核苷酸的酶系,故常作选育核苷生产菌的亲株或制取5'-核苷酸酶的菌种。在遗传学研究中应用广泛,对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中,易在枯草浸汁中繁殖,故名。
2.地衣芽孢杆菌
地衣芽孢杆菌,种属芽孢杆菌科细菌为革兰氏阳性杆菌;细胞大小:0.8μm×(1.5~3.5)μm;细胞形态及特点:细胞形态和排列呈杆状、单生。细胞内无聚-β-羟基丁酸盐(PHB)颗粒,产生近中生的椭圆状芽孢,孢囊稍膨大。在肉汁培养基上的菌落为扁平、边缘不整齐、白色、表面粗糙皱褶,24h后菌落直径为3mm。本菌有动力。可调整菌群失调达到治疗目的,可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌。能产生抗活性物质,并具有独特的生物夺氧作用机制,能抑制致病菌的生长繁殖。
二、产酶的种类
1.枯草芽孢杆菌代谢产酶种类
枯草芽孢杆菌产生多种酶和其他代谢产物,主要由以下几个方面:
枯草芽孢杆菌菌体在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;
枯草芽孢杆菌能迅速消耗消化道内环境中的游离氧,形成肠道低氧环境,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的生长;
枯草芽孢杆菌能刺激动物免疫器官的生长发育,激活淋巴细胞,提高免疫球蛋白和抗体水平,增强细胞免疫和体液免疫功能,提高群体免疫力;
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。
d乙酯酶法生产
d乙酯酶法生产
一、引言
生物技术的发展为工业生产带来了许多新的方法和途径。d乙酯酶法生产就是其中之一,它是一种利用酶催化反应的方法,能够高效地合成d乙酯。本文将从酶的选择、反应条件的优化以及产物纯化等方面介绍d乙酯酶法生产的相关内容。
二、酶的选择
选择合适的酶是d乙酯酶法生产的关键。在过去的研究中,发现多种酶具有催化合成d乙酯的能力,如脂肪酶、酯酶等。其中,脂肪酶是最常用的酶之一,因为它具有较高的催化活性和广泛的底物适用性。此外,脂肪酶还具有较好的耐受性和稳定性,能够在较宽的温度和pH范围内工作。
三、反应条件的优化
为了提高d乙酯酶法生产的效率和产物的纯度,需要对反应条件进行优化。首先是底物浓度的选择,过高的底物浓度会降低反应速率,而过低的底物浓度则会限制产物的生成。实验结果表明,在适宜的底物浓度范围内,反应速率和产物收率都能达到最大值。
其次是温度和pH值的控制。脂肪酶的催化活性受温度和pH值的影响较大。一般来说,适宜的温度范围为30-40摄氏度,适宜的pH值范围为7-8。在这个温度和pH值范围内,脂肪酶能够保持较高的催化活性和稳定性。
还需要考虑反应时间和酶底物比。反应时间过短会导致反应不完全,产物纯度较低;反应时间过长则会浪费时间和资源。酶底物比的选择需要根据具体情况进行优化,以达到最佳的反应效果。
四、产物纯化
在d乙酯酶法生产过程中,产物纯化是必不可少的一步。常用的纯化方法包括萃取、蒸馏和结晶等。萃取是一种常用的分离和纯化方法,通过选择合适的溶剂和工艺条件,可以将d乙酯从反应体系中分离出来。蒸馏是一种适用于高沸点产物的纯化方法,通过加热和冷凝的过程,可以将d乙酯从杂质中分离出来。结晶是一种适用于高纯度产物的纯化方法,通过控制温度和溶剂的浓度,可以使d乙酯从溶液中结晶出来。
五、应用前景
d乙酯作为一种重要的溶剂和中间体,在化工、医药和农业等领域有广泛的应用前景。d乙酯可以用作涂料、胶水和香料的溶剂,也可以用于制备药物和农药的中间体。通过d乙酯酶法生产d乙酯,不仅能够提高产物的纯度和产率,还能够减少对环境的污染,具有较好的经济效益和社会效益。
脂肪酶 2
。
精选资料,欢迎下载 一
、脂肪酶的性质
微生物脂肪酶( EC 3. 1. 1. 3) ,又称三酰基甘油酰基水解酶,是指分解或合成高级脂肪酸和丙三醇形成的甘油三酸酯酯键的酶。
脂肪酶(Lipase EC3 1.1.3)又叫甘油酯水解酶,催化甘油三酯水解生成脂肪酸和甘油二酯或甘油一酯或甘油, 过程表示如下
脂肪酶
甘油三酯+水
甘油二酯+游离脂肪酶脂肪酸; 甘油一酯+游离脂肪酸
脂肪酶甘油+游离脂肪酸
脂肪酶是一类特殊的酯键水解酶,只作用于异相系统, 即只在油水界面上作用, 而且只有当底物以微粒、小聚合分散状态或呈乳化颗粒时, 脂肪酶对底物水解才有显著的催化作用。
脂肪酶的最佳作用条件与酶的来源关系很大。微生物脂肪酶的最遣 用条件为pH7.0 温度37℃, 可被钙离子、低浓度胆盐激话。而动物性脂肪酶的最佳条件是pH9.0, 温度37+C, 可被油酸钙、白朊和胆盐激活。
T pH 激活剂
微生物脂肪酶 37℃ 7.0 Ca2+、低浓度胆盐
动物性脂肪酶 37℃ 9.0 油酸钙、白朊和胆盐
。
精选资料,欢迎下载
原理 优点
缺点
酸碱滴定法
NaOH和脂肪酶催化脂肪水解生成的脂肪酸发生中和反应,根据碱的消耗量来推算酸的生成量,得出酶的活力单位
pH缓冲液和脂肪酸之间存在着矛盾,底物需乳化,测量数据不稳定,耗碱体积小及指示剂终点变色不明显也会造成该滴定方法不准确、不灵敏
铜皂显色法 脂肪酶催化脂肪水解生成的脂肪酸与Cu2+形成铜皂,经苯萃取后,铜皂进一步与显色剂DPC(1,5-二苯基卡巴腙)结合,形成红色溶液,在一定的范围内,显色程度和脂肪酸含量呈良好的线性关系,铜皂在715nm附近有一定的吸收峰 可以弥补酸碱滴定法的不足,采用异辛烷溶液形成微乳环境,可以避免底物乳化液难配制、不稳定等缺点,避免了酸碱滴定中pH缓冲液体系的问题,提高了酶活测定的准确性 使用大量的苯进行铜皂的萃取,容易造成污染和对人体的伤害
1株脂肪酶产生菌的筛选鉴定及其脂肪酶基因的克隆表达
第45卷第3期 2O11年9月 华中师范大学学报(自然科学版) JOuRNAI OF HUAZHONG NORMAI UNIVERSITY(Nat.Sci.) V01.45 NO.3 Sept.20l1
文章编号:l000 1190(2011)03—0444 06
1株脂肪酶产生菌的筛选鉴定及其
脂肪酶基因的克隆表达
刘 义,孟丽君,楼 梦,姚汉超,刘修齐,
刘小兰,馀可瀚,李 娜,刘德立
(华中师范大学生命科学学院遗传调控与整合生物学重点实验室,武汉430079)
摘要:从武汉市郊蓖麻地土壤中分离到1株产脂肪酶菌株,结合形态观察和生理生化鉴定,扩增 16S rDNA并测序,运用Blast比对构建了进化树,发现该菌与粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens) 的同源性高达99 ,初步鉴定该菌属于沙雷氏菌属(Serratia),命名为Serratia sp.H I 5.克隆了 脂肪酶基因HS-Lip5,该基因全长1 842 bp,编码氨基酸614个.序列经Blast比对分析发现与 Serratia marcescens SM6的lipA序列的同源性高达98 ,经氨基酸序列初步分析,发现Serratia sp.HS L5的氨基酸序列包含脂肪酶共有序列一 X一 X— .将HS-Lip5基因克隆到表达载体pET 28a,并在E.coli中获得了表达.
关键词:菌株筛选;粘质沙雷氏菌;脂肪酶;克隆表达
中图分类号:Q8l9 文献标识码:A
脂肪酶(Triacylglycerol acylhydro1ases,EC
3.1.1.3)是广泛存在于动物、植物和微生物体内的
水解酶,它对于多种底物同时具有水解和转酯活
性,水解三丁酸甘油酯生成脂肪酸和甘油,它在食
品工业、造纸工业、去垢剂、有机合成、生物转化与
催化等方面都有广泛应用,具有很高的工业价
值¨ 】.由于微生物脂肪酶种类多,便于进行工业化
产酶微生物的筛选原则抱愧
产酶微生物的筛选原则抱愧
产酶微生物的筛选是微生物学研究中的一项重要工作,也是工业
生产中获得高效酶制剂的关键步骤。下面将介绍一些产酶微生物筛选
的原则,以帮助读者了解该领域的基本知识。
1. 酶的类型和目标:在筛选产酶微生物之前,首先要明确所需的
酶的类型和目标。不同酶在微生物菌株中的表达和产酶能力有所不同,
因此明确目标有助于更有效地选择菌株。
2. 分离筛选源:产酶微生物可以从不同的环境中分离得到,如土
壤、水体、动植物体等。一般来说,富含有机物和活性物质的样品更
有可能得到高产酶微生物。此外,根据需求选择合适的采样点和条件
也是关键。
3. 提供适宜培养条件:产酶微生物在适宜的培养条件下具有更高
的产酶能力。针对不同菌株可以优化培养基的pH值、温度、添加剂等
因素,以提高培养过程中的产酶效果。
4. 亲和筛选方法:某些酶具有特定底物或特殊性质,可以利用这
些特点设计亲和筛选方法。例如,利用底物类似物标记进行亲和层析
或者利用特定反应颜色变化的底物进行筛选。
5. 快速筛选方法:鉴于筛选微生物的耗时耗力,发展快速筛选方
法对于产酶微生物的筛选十分重要。其中,高通量筛选技术(如微孔
板)和分子生物学方法(如PCR)可以缩短筛选周期,提高筛选效率。 6. 多步筛选策略:产酶微生物的筛选是一个逐步深入的过程,可
以借助不同的筛选方法和手段进行多步筛选。通过不断提高酶活性和
纯化程度,最终得到高产酶纯态。
7. 遗传工程筛选:随着遗传工程技术的发展,利用重组DNA技术
构建高效产酶菌株已成为可能。通过引入特定的基因和调控元件,可
以实现对目标酶基因的高效表达和产酶。
总之,产酶微生物的筛选是一个复杂而多样的过程,需要综合运
用上述原则和方法。只有从酶的需要、筛选源、培养条件、筛选方法
等多个方面进行综合考虑,才能找到高效酶制剂的生产菌株,为工业
生产和应用提供有力支撑。
产脂肪酶的菌株筛选方法的研究
- 1 - 产脂肪酶的菌株筛选方法的研究
近年来,随着植物油和动物油在食品、医药、农药以及其他行业的广泛使用,脂肪酶的需求量逐渐增加。脂肪酶是一种具有多种功能的酶,它可以分解脂肪和油脂,用来制造食品添加剂、医药中间体以及其他有用的产品。发酵技术是获得脂肪酶的重要方法之一,而发酵菌株的筛选是发酵技术的基础和关键步骤,其目的是从微生物资源中筛选出对脂肪酶产生量有明显提高的菌株(颜永涛,2018)。
一般而言,菌株的筛选标准主要有两个,一是筛选的菌株能有效的产出脂肪酶,二是筛选的菌株能兼顾发酵条件的优化。因此,要求筛选出高产脂肪酶的菌株,必须考虑到发酵条件与产物形成之间的关系。
筛选高产脂肪酶的菌株一般包括多种筛选方法,其中比较常见的是两种:一种是培养基筛选方法,另一种是固定化筛选方法。
培养基筛选方法是在最佳培养基中,根据育种材料的不同(如不同的液体培养基或固体培养基),采用基础发酵条件对菌株进行培养,以获得高产脂肪酶的菌株。优势在于,培养基筛选方法易于操作,能够及时获得结果,且价格低廉,但这种方法受发酵条件的限制,在某些情况下,成果不太满意。
固定化筛选方法是在发酵过程中,将发酵菌株通过固定化技术(如表面层析法、膜层流法、筛选电泳法)进行筛选,然后再根据筛选出来的菌株的表现和性状,以及细胞高分子量蛋白或细胞酶活性,来识别和分离出高产脂肪酶的菌株。相比培养基筛选方法,固定化筛 - 2 - 选方法更加精确,能够准确识别出高产脂肪酶的菌株,但操作复杂,费时费力,存在技术操作的难度。
另外,结合培养基筛选方法和固定化筛选方法也可以进行脂肪酶菌株的筛选。例如,采用柔性发酵条件,针对不同的育种材料经过培养基的筛选,从中获得脂肪酶合成量提高明显的发酵菌株,再利用固定化筛选方法进一步筛选出脂肪酶合成量更高的菌株(张静,2019)。
综上所述,要筛选高产脂肪酶的菌株,可以采用培养基筛选方法、固定化筛选方法,也可以结合培养基筛选方法和固定化筛选方法进行操作,以达到所需的目标。本文探讨了筛选高产脂肪酶的菌株的方法,但是,仍有许多筛选方法尚未被研究开发,希望未来可以继续探索更多有效的脂肪酶筛选技术。
