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侧孢短芽孢杆菌碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达

侧孢短芽孢杆菌碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达
侧孢短芽孢杆菌碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达

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

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

枯草芽孢杆菌产淀粉酶试验要点

枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶发酵试验 化学与生命科学学院 摘要:以枯草芽孢杆菌(BacilusSubtilisBF—7658)为实验菌株,通过种子扩大培养,选出生长力旺盛的菌株进行液体摇瓶发酵。通过测定不同发酵时间生产的酶活,来初步估计发酵最佳时期和终点。 关键词:枯草芽孢杆菌,α-淀粉酶,液体摇瓶发酵,酶活 淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。芽孢杆菌主要用来产生α-淀粉酶和异淀粉酶,其中α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6 个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖;而异淀粉酶又称淀粉α-1,6-葡萄糖苷酶、分枝酶,此酶作用于支链淀粉分子分枝点处的α-1,6-糖苷键,将支链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。通过发酵实验,我们可以以酶活为依据,初步估计发酵的最佳时期和发酵终点。 实验材料和方法 一、实验材料: (一)实验菌株:以枯草芽孢杆菌(BacilusSubtilisBF—7658) (二)培养基: 1、种子培养液 葡萄糖 1% Tryptone(胰蛋白胨):1%, Yeast Extract(酵母提取物):0.5%, NaCl(氯化钠):1% 调pH7.2 若配置固体培养基,则再加入1.5% 琼脂。 2、产淀粉酶发酵培养液 玉米粉 2 .0 % 黄豆饼粉1 .5% CaCl 2 0 .02 % MgSO4 0 .02% NaCl 0 .25% K2HPO4 0 .2% 柠檬酸钠0 .2% 硫酸铵0 .075% Na2HPO4 0 .2 % 调节pH 值7 .0

芽孢杆菌属

第一、芽孢杆菌属的分类 一、芽孢杆菌属微生物特性 芽孢杆菌属,革兰氏阳性菌,需氧或兼性厌氧,产生芽孢,大多数无荚膜,以周生鞭毛运动。细胞呈直杆状,常以成对或链状排列,具圆端或方端。由于芽孢杆菌属的微生物能够形成芽孢的特性使得他们能够抵抗各种极端环境如高温、极酸、极盐,而且对各种杀菌剂具有抵抗力,因此,他们在各种自然环境中都能被分离到。芽孢杆菌属微生物具有共同的特性,都能够形成带有芽孢的生物膜,且代谢产物相似,都能产生环肽、抗生素、酸(多聚谷氨酸、聚天冬氨酸)和聚多糖等。 二、芽孢杆菌的分类方法 分类学是研究生物分类的原理、方法和实践的科学,包括分类、命名、描述和鉴定等内容。目前细菌分类主要是采取多项分类技术。多项分类的概念是Colwell于1968年提出的,原理是利用微生物多种不同的信息,包括表型、基因型和系统发育的信息,综合起来研究微生物分类和系统进化的过程。概括的讲,多项分类是传统的表型分类、数值分类和分子分类等方法的综合应用,因而可以更客观地反映生物间的系统进化关系。目前,多项分类法被认为是研究各级分类最有效的手段,可用于所有水平上分类单位的描述和定义。 2、1经典分类(表型特征) 表型是由于基因和环境因素相互作用引起的,在细胞、器官和整体水平上能检测和观察到的特征。一般,原核生物的表型特征能区分不同菌种但不能区分菌株。表型特征包括形态学特征、生理生化特征、抗生素的敏感性、噬菌体分型、血清学分析。表型特征虽然不能说明物种之间的亲缘关系,但它却是人们认识微生物实际重要性和研究生物进化的基础,仍然是分类研究的基础。 芽孢杆菌,菌体杆状,直或近直,0.3~2.2×2.1~7.0um,多数运动,鞭毛典型侧生,形成抗热内生孢子,严格好氧或兼性厌氧。由于实验条件的限制,传统芽孢杆菌的分类主要是根据形态学特征即好氧或厌氧和有无芽孢形成。Gibson和Gorden依据芽孢的形状(卵形或球形)以及它们在菌体或芽孢囊中的位置,提出芽孢形态群体概念,将芽孢杆菌分为三个类群。由于这个种的分离方法是以群体来划分的,它对芽孢杆菌分类鉴定有着非常重要的作用。群1、孢囊不显著膨大,芽孢椭圆或柱形,中生到端生,革兰氏阳性 A、生长在葡萄糖洋菜上的淡染细胞的原生质中有不着色的球状体 1、严格好氧;不产生乙酰甲基甲醇................................................巨大芽孢杆菌 2、兼性厌氧;产生乙酰甲基甲醇....................................................蜡状芽孢杆菌 B、生长在葡萄糖洋菜上的淡染细胞的原生质中没有不着色的球状体 1、7%氧化钠中生长;石蕊牛奶不产酸 a、在pH5.7生长;产生乙酰甲基甲醇 (1)水解淀粉;硝酸盐还原到亚硝酸盐 ①兼性厌氧;利用丙二酸盐..............................................地衣芽孢杆菌 ②好氧;不利用丙二酸盐..................................................枯草芽孢杆菌 (2)不水解淀粉;硝酸盐不还原到亚硝酸盐........................短小芽孢杆菌 b、在pH5.7不生长;不产生乙酰甲基甲醇................................坚强芽孢杆菌 2、7%氯化钠中生长;石蕊牛奶产酸...............................................凝结芽孢杆菌 群2、椭圆形芽孢使孢囊膨大,芽孢中生到端生,革兰氏阳性、阴性或可变 A、从碳水化合物产气 1、产生乙酰甲基甲醇;从甘油形成二羟基丙酮............................多粘芽孢杆菌 2、不产生乙酰甲基甲醇;不形成二羟基丙酮................................浸麻芽孢杆菌

响应面法优化枯草芽孢杆菌产蛋白酶的发酵条件

响应面法优化枯草芽孢杆菌产蛋白酶的 发酵条件 张 智,朱宏亮,钮宏禹,罗欢华 (东北林业大学林学院,黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要:在单因素试验的基础上,应用响应面分析法对影响枯草芽孢杆菌产蛋白酶的因素进行分析,得到了最佳发酵条件为温度40℃、pH8.04、接种量8.3%、发酵时间56h,此条件下的蛋白酶酶活为247.8 U/ml,比单因素试验的最高酶活228.3U/ml提高了8.54%。关键词:枯草芽孢杆菌;蛋白酶;响应面 Optimization of Fermentation Production Conditions of Protease by Bacillus subtilis with Response  Surface Methodology ZHANG Zhi,ZHU Hong-liang,NIU Hong-yu,LUO Huan-hua(College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040,China) Abstract :On the basis of single-factor test, response surface methodology was used to analyze the main factors affectingfermentation production of protease by Bacillus subtilis. Results showed that the optimal fermentation conditions are as follows:40 ℃, pH 8.04 and inoculation amount 8.3%, Under these conditions, the produced protease activity is up to 247.8 U/ml afterfermentation for 56 hours. The protease activity is higher 8.54% than the highest one obtained in the single-factor test, which isonly 228.3 U/ml. Key words: Bacillus subtilis;protease;response surface methodology 中图分类号:Q815 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)12-0400-05 收稿日期:2007-10-18 作者简介:张智(1964-)女,研究员,硕士,研究方向为食品发酵与食品微生物。E-mail:zhlwz07@163.com 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种安全的蛋白酶 生产菌[1],它可产生大量的胞外蛋白酶,在工业生产中应用广泛。主要应用有以下五个方面:(1)在食品工业中应用:如奶酪生产、焙烤食品、大豆、玉米的深加工[2-3] 、水解产物的脱苦以及阿斯巴甜的合成等。(2)在制革行业中应用:如脱毛、脱皮等。(3)洗涤剂行业[4-5],衣服的主要污染是汗液、血迹、食迹等。在汗液中除脂肪外,干物质的1/3是蛋白质。织物上的蛋白质,特别是陈化以后很难洗除,加入蛋白酶可大大的提高洗涤效果,延长织物的寿命,目前全世界洗涤剂用酶的消费量已达到10000多吨。现已将蛋白酶加入牙膏、牙粉、漱口水中有助于去除牙垢。(4)医药行业,可作为消化、消炎、化痰止咳等药物以及治疗跌打伤、水肿血肿、消除坏死组织等。(5)除了应用于工业及医药行业外,还可以应用于基础研究中,蛋白酶的选择性肽键裂解可用于阐明结构功能关系、肽链合成以及蛋白质测序[6]等。现在蛋白酶的生产日趋火热。 响应面分析法[8](response surface methodology,RSM)是一种优化工艺条件的有效方法,可用于确定各因素及其交互作用在工艺过程中对指标(响应值)的影响,精确地表述因素和响应值之间的关系,已被广泛地用于同时存在多因素影响的实验优化上。为了得到最佳产酶条件,本实验采用响应面分析法对影响菌种产酶的几个条件做了优化。1材料与方法1.1 菌种 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)本实验室保存,是经过选育筛选出来的产蛋白酶性能稳定的菌株。1.2 培养基 斜面培养基:葡萄糖0.5%、酵母膏1%、蛋白胨0.5%、氯化钠0.2%、琼脂2%、自然pH值。

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,

各种功能菌的作用

《各种功能菌的作用》 一、枯草芽孢杆菌:增加作物抗逆性、固氮。 二、巨大芽孢杆菌:解磷(磷细菌),具有很好的降解土壤中有机磷的功效。 三、胶冻样芽孢杆菌:解钾,释放出可溶磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素。 四、地衣芽孢杆菌:抗病、杀灭有害菌, 五、苏云金芽孢杆菌:杀虫(包括根结线虫),对鳞翅目等节肢动物有特异性的毒杀活性。 六、侧孢芽孢杆菌:促根、杀菌及降解重金属, 七、胶质芽孢杆菌:有溶磷、释钾和固氮功能,分泌多种酶,增强作物对一些病害的抵抗力。 八、泾阳链霉菌:具有增强土壤肥力、刺激作物生长的能力。 九、菌根真菌:扩大根系吸收面,增加对原根毛吸收范围外的元素(特别是磷)的吸收能力。 十、棕色固氮菌:固定空气中的游离氮,增产。 十一、光合菌群:是肥沃土壤和促进动植物生长的主力部队。 十二、凝结芽孢杆菌:可降低环境中的氨气、硫化氢等有害气体。提高果实中氨基酸的含量。 十三、米曲霉:使秸秆中的有机质成为植物生长所需的营养,提高土壤有机质,改善土壤结构。 十四、淡紫拟青霉:对多种线虫都有防治效能,是防治根结线虫最有前途的生防制剂。 三种以上多种复合菌相互促进、相互补充,抗土传病害效果远远大于单一菌种。有益菌群相互协同,共同作用,能使作物达到高产丰产的效果. 1、促进快速生长:菌群中的巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌等有益微生物在代谢过程中产生大量的植物内源酶,可明显提高作物对氮、磷、钾等营养元素的吸收率。 2、调节生命活动,增产增收:菌群中的胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等有益菌可促进作物根系生长,须根增多。有益微生物菌群代谢产生的植物内源酶和植物生长调节剂经由根系进入植物体内,促进叶片光合作用,调节营养元素往果实流动,膨果增产效果明显。与施用化肥相比,在等价投入的情况下可增产15%—30%。 3、果实品质明显提高:菌群中的侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等可降低植物体内硝酸盐含量20%以上,能降低重金属含量,可使果实中Vc含量提高30%以上,可溶性糖提高2—4度。乳酸菌、嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等可提高果实中必需氨基酸(赖氨酸和蛋氨酸)、维生素B族和不饱和脂肪酸等的含量。果实口感好,耐储藏,卖价高。 4、分解有机物质和毒素,防止重茬:菌群中的米曲菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等有益微生物能加速有机物质的分解,为作物制造速效养分、提供动力,能分解连作有毒有害物质,防止重茬。 5、根际环境保护屏障:菌群中的地衣芽孢杆菌等有益微生物施入土壤后,迅速繁殖成为优势菌群,控制根际营养和资源,使重茬、根腐、立枯、流胶、灰霉等病原菌丧失生存空间和条件。使植物根系细胞的细胞壁增厚,纤维化、木质化,并生成角质双硅层,形成阻止病原菌侵袭的坚固屏障。

枯草杆菌生产_淀粉酶的研究

10 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 2010 NO.29 Science and Technology Innovation Herald 研 究 报 告 科技创新导报α-淀粉酶是在淀粉加工、食品工业、医药工业、发酵工业及酿造、制糖和纺织工业上应用广泛的酶种,也是目前国内外应用最广、产量最大的酶种之一。α-淀粉酶一般可由微生物发酵产生,也可由植物和动物提取。 目前,工业生产上都以微生物发酵法为主进行大规模生产α-淀粉酶。我国从1965年开始应用枯草芽孢杆菌(Bcaillussubtilis)BF-7658生产α-淀粉酶,当时仅无锡酶制厂独家生产,年产量为10.22吨。现在国内生产酶制剂的厂家己发展到上千个,其中约有40%~50%的工厂生产α-淀粉酶。总产量上万吨。 近年来,国外生产耐热α-淀粉酶发展较快,己从嗜热真菌、高温放线菌、特别是从嗜热细菌(嗜热脂肪芽孢杆菌B.stearothermophilust和地衣芽孢杆菌B.licheniformus等)中分离得到了耐高温的α-淀粉酶菌种。但就国内而言,虽己开展了耐高温α-淀粉酶的研究工作,目前仍以枯草杆菌菌株生产α-淀粉酶为主。 本文就枯草杆菌在淀粉培养基上产 α-淀粉酶做一下研究,其对在以玉米(淀粉含量为70%~75%)或大米(淀粉含量为80%~85%)主要原料的发酵酿酒过程,具有实际的指导意义。 1 材料和方法 1.1实验材料 1.1.1菌种 枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)为实验室保藏菌种。 1.1.2种子培养基 马铃薯固体(及液体)培养基(简称PDA,马铃薯200g、蔗糖20g、琼脂15g、水1000ml、PH自然,马铃薯去皮,切成块煮沸30min,然后用纱布过滤,再加糖及琼脂,溶化后补足水至1000ml。121℃灭菌30min) 1.1.3发酵培养基 淀粉液体培养基(可溶性淀粉、蒸馏水、pH自然。121℃灭菌30min) 1.2实验方法 1.2.1菌种激活 枯草芽孢杆菌在马铃薯固体培养基(简称PDA)上37℃培养12h后使用 1.2.2液体种子的制备 100mL三角瓶装50mL马铃薯液体培养基(起始PH为自然PH),灭菌后接激活菌种悬液1.5mL,培养36h。 1.2.3发酵培养 在各淀粉液态培养基中加1.5mL液体种子,用电热恒温振荡培养箱培养枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 1.2.4分析方法 酶活力测定,根据国家标准局发布的方法进行①。即1mL酶液于60℃,PH4.8条件下,1小时液化1g可溶性淀粉为1个活力单位。[①国家标准局颁布,GB8275-87,1988-02-01实施] 2 实验结果与讨论 (1)培养温度对菌体生长和产酶的影响在不同温度下用电热恒温振荡培养箱(天津产SH6000A型)在23℃至44℃范围内培养枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),36h后测定α-淀粉酶活力。结果示于表1。菌体生长和产酶的最适温度均在37℃。温度高于44℃菌体生长和酶活力迅速下降。 (2)培养基对菌体生长和产酶的影响,同在最适温度37℃下,相同的接种量、相同的种龄的枯草杆菌,比较不同比例的淀粉液体培养基产α-淀粉酶,结果见表2测定产α-淀粉酶的最适培养基为:淀粉∶水=75∶100。 (3)培养时间对产酶的影响,在最适温度37℃下,相同的接种量,淀粉与水的比例为:75∶100时1(最适产α-淀粉酶的淀粉液体培养基),测定枯草杆菌产α-淀粉酶最适培养时间为36h。 3 结论 α-淀粉酶是产量在,用途广的酶制剂 品种之一,我国目前枯草杆菌α-淀粉酶是主要品种之一,在行业应用具有重要价值。本实验采用枯草杆菌在淀粉液态培养基上产α-淀粉酶,其研究结果对以玉米或大米为主要原料的发酵造酒具有指导意义。1)在23℃至44℃范围内,振荡培养,起始PH为自然PH,产α-淀粉酶最适培养条件:培养温度37℃。2)在温度37℃下,用淀粉液体培养基发酵,当淀粉与水的比例为75∶100时,产α-淀粉酶酶活力最高。3)在最适温度37℃,淀粉与水的比例为75∶100(即产酶最高的淀粉液体培养基)时,最佳培养时间为12h,此时α-淀粉酶活力最高。 参考文献 [1]沈萍,范秀容,李广武.微生物学实验. 北京:高等教育出版社,2000.[2]臧明玺,姜延程,李廷生.发酵助剂提高 枯草杆菌α-淀粉酶的活性研究.郑州粮食学院学报,1997. [3]钟穗生等.枯草杆菌α-淀粉酶的活性 研究.太原工业大学学报,1997. 枯草杆菌生产α-淀粉酶的研究 哈申吐力古尔 (内蒙古通辽职业学院 通辽 028045) 摘 要:以枯草杆菌(Bacillus subtilis BF7658)为实验菌株,以淀粉为主要原料,采用液态培养基摇瓶发酵,生产α-淀粉酶。结果表明:①在23℃至44℃内,培养基起始PH为自然PH,产酶最适培养温度为:37℃②枯草杆菌在淀粉液态培养基中37℃,振荡培养,其产酶最适淀粉水组成为:淀粉∶水=75∶100;③在最适温度37℃下,淀粉∶水=75∶100时,最适培养时间为36h。关键词:α-淀粉酶 枯草杆菌 淀粉液体培养基中图分类号:R313文献标识 码:A 文章编号:1674-098X(2010)10(b)-0010-01 表1 不同温度下所测糖度值 表2 不同培养基对枯草杆菌产α-淀粉酶的影响

产蛋白酶菌株枯草芽孢杆菌的分离

实验一产蛋白酶菌株枯草芽孢杆菌的分离 一、教学目标及基本要求 1. 学习从各种样品中分离微生物的操作技术 2. 掌握分离微生物时定性测定产物的筛选方法 3. 学习和掌握枯草芽孢杆菌的分离技术 4. 掌握高产蛋白酶菌株的初筛方法 二、实验原理 枯草杆菌是属于芽孢杆菌属的一类细菌。枯草芽孢杆菌的分布十分广泛,主要存在于土壤或腐烂的稻草之中。由于能够形成芽孢,因此能够抵抗高温,低温等不良环境,所以是实验室及工业生产中主要污染菌之一,危害极大。但是许多枯草芽孢杆菌能分泌蛋白酶、淀粉酶、抗菌素等物质,是工业酶制剂生产的重要菌种。例如,我国使用的BF7658枯草芽孢杆菌生产а-淀粉酶,用于淀粉水解,纺织品退浆等。又如AS1398枯草杆菌是生产蛋白酶的重要菌株。 1. 枯草芽孢杆菌的芽孢耐热的特点。 由于芽孢具有较强的抗高温能力,分离纯化时可采用热处理的方法,即通过高温加热杀死其中不生芽孢的菌种,使耐热的芽孢菌得到富集。 2. 枯草芽孢杆菌的产酶特征。 利用枯草芽孢杆菌产生水解酶的特性,可以选择酪蛋白或淀粉为主要营养成分的分离培养基,因菌体分泌的酶可以将大分子的蛋白或淀粉水解而在菌落周围形成透明圈。根据透明圈直径(H)和菌落直径(C)之比值(H/C)可以初步确定酶活力,其比值越大,酶活力越高,进而可筛选出高产酶活的菌株。 3. 枯草芽胞杆菌的形态特征 枯草芽孢杆菌的细胞大小0.7×2~3 μm,营养细胞为杆状,杆端钝圆、单生或者短链,着色均匀,无荚膜,周边运动,革兰氏染色阳性。有芽孢0.6×1~1.5 μm,芽孢中生或近中生,壁薄,不膨大,孢子呈椭圆或长筒形,常为两端染色。菌落变化很大,枯草芽孢杆菌在麦芽汁琼脂培养基斜面上,菌落呈细皱状,干燥或颗粒状。在土豆培养基上菌落呈细皱状,干燥,有时呈现天鹅绒状的菌苔,在液体培养基表面形成银白色的菌膜。菌落粗糙,扁平、扩展,不透明,不闪光,表面干燥,污白色或微带黄色。 4. 枯草芽胞杆菌的生理生化特性 枯草芽孢杆菌能够液化明胶,冻化牛乳,还原硝酸盐,不产生吲哚,H2S,V-P反应阳性,水解淀粉。葡萄糖发酵产酸不产气,需氧,适温25~31℃生长。 三、实验材料 1. 样品:从地表下10~15cm的土壤或者枯枝烂叶、腐烂稻草中用无菌小铲、纸袋取土样, 并记录取样的地理位置、pH、植被情况等。(学生自取) 2. 培养基 ①肉汤培养基(附录Ⅱ-1.1):100 mL/组,其中20 mL液体培养基/250 mL△中(内装玻璃

枯草芽孢杆菌的研究与应用

《微生物学》课程论文论文题目:枯草芽孢杆菌的研究与应用学院:生命与地理科学学院 专业:生物科学 班级:S10A 学号:20101911105 姓名:张成义 成绩:

目录 枯草芽孢杆菌的研究与应用........................................ - 2 - 1.枯草芽孢杆菌在医药方面的应用.................................. - 2 - 1.1纳豆激酶的发现及应用.................................... - 3 - 1.2 脂肪酶................................................. - 3 - 2、枯草芽孢杆菌在农业中的应用................................... - 4 - 2.1 枯草芽孢杆菌在饲料中的应用............................. - 4 - 2.2 枯草芽孢杆菌在生物农药中的应用......................... - 4 - 2.2.1 枯草芽孢杆菌在动物养殖中的作用................... - 4 - 2.2.2 枯草芽孢杆菌在农作物病虫防治中的作用............. - 4 - 3、枯草芽孢杆菌在现代科学研究中的应用........................... - 5 - 3.1 枯草芽孢杆菌表达系统的研究............................. - 5 - 3.2 枯草芽孢杆菌细胞质融合方面的研究....................... - 5 - 4.枯草芽孢杆菌应用中存在的问题.................................. - 6 - 5.枯草芽孢杆菌制剂作用机理及应用效果............................ - 6 - 5.1 枯草芽孢杆菌的作用机理................................ - 6 - 5.1.1 生物夺氧........................................ - 6 - 5.1.1.1拮抗致病微生物,改善体内外生态环境......... - 7 - 5.1.1.2 增强动物体的免疫功能..................... - 7 - 5.1.1.3产生多种消化酶............................. - 7 - 5.1.1.4产生多种营养物质........................... - 8 - 5.2 枯草芽孢杆菌在动物生产上的应用效果.................... - 8 - 5.2.1 禽类养殖中的效果................................ - 8 - 5.2.2 畜类养殖中的效果................................ - 8 - 5.2.3 在水产生产上的应用效果........................... - 9 - 6.展望.......................................................... - 9 - 参考文献....................................................... - 10 -

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。

产淀粉酶芽孢杆菌分离与酶活力测定

产淀粉酶芽孢杆菌的分离、纯化并发酵测定淀粉酶活力杨敏仪,罗桂莲,关婷婷,黄真梅,肖维兴,梁妃法 注明:蓝色字体是已修改的 一、实验目的 1、掌握分离鉴定产淀粉酶微生物的方法; 2、掌握测定酶活力的方法; 3、培养自行设计、实施实验的能力。 二、实验原理 1、土壤中含有各种微生物,其中产淀粉酶的枯草芽孢杆菌含量在不同土壤中含量也不同,因此实验前进行预埋工作,能使土壤中产淀粉酶的细菌含量增加。待实验前取样即可。 2、在只用淀粉充当碳源的选择培养基中,只有能产生淀粉酶利用淀粉的菌体能成为优势菌种。在淀粉选择培养基中,产淀粉酶的菌种可以得到富集及分离。 3、菌体可经革兰氏染色后在显微镜下被判断出是否为枯草芽孢杆菌。 4、在含有淀粉的鉴别培养基上的平板上,具有产淀粉酶能力的枯草芽孢杆菌,水解淀粉生成小分子糊精和葡萄糖,在淀粉平板上菌落周围出现水解圈,但肉眼不易分辨,滴加碘液,未水解的淀粉呈蓝色,水解圈无色。 三、实验材料 1、土壤样品 湛师弘志苑后面的花圃,实验前一周在距土壤表层5—8厘米左右处填埋馒头,实验前一天用塑料袋在预埋处取样。 2、培养基 淀粉培养基:可溶性淀粉1%,蛋白胨1%,葡萄糖0.5%,氯化钠0.5%,牛肉膏0.5%,琼脂粉2.0%,pH7,配制300ml 种子培养基:牛肉膏0.5%,蛋白胨1%,氯化钠0.5%,可溶性淀粉0.5%,琼脂粉2.0%,pH7,配制300ml

发酵培养基:玉米粉 2% ,黄豆饼粉1.5 %, CaCl20.02% , MgSO40.02 %, NaCl 0.25 %, K2HPO4 0.2 %,柠檬酸钠0.5 % ,硫酸 氨0.075(溶解后),Na2HPO4 0.2% ,校正pH7.0,发酵培养 条件为:温度37℃,装液100ml/250ml,配制200 ml 3、试剂 草酸铵结晶紫染液,95%乙醇,番红水溶液、卢戈氏碘液 4、玻璃器皿 锥形瓶(250mL)3个,培养皿40个,涂布棒1根,移液管(1mL) 10根,试管15根,烧杯(250mL)5个,盖玻片、载玻片若干,5、其他仪器及设备: 天平,pH试纸,棉花,牛皮纸,玻璃珠,超净工作台,生化培 养箱,电热干燥箱,高压蒸汽灭菌锅,水浴锅,显微镜,接种 环等 四、实验步骤 1、样本采集 ①在预埋处采取土样用塑料袋装好,不要损坏土壤的内部结构。 ②取12.5g土壤加入250ml烧杯中,再加入112ml去离子水制成土壤混悬液,加入一小层玻璃珠。在锥形瓶中加入2g的可溶性淀粉,蛋白胨0.625g,NaCL0.625g,调节PH值为7.0—7.2。在37℃摇床培养箱中培养两天,使菌体富集且产生大量芽孢。 在85℃-90℃水浴锅中加热10分钟,杀灭菌体,使芽孢得到富集。 3、初筛 将富集得到的菌体液静置5分钟,然后进行浓度梯度稀释到10-6,分别在10-1 、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6浓度下各取1mL均匀涂布在淀粉培养基上,培养皿放入37℃培养箱中培养24小时。取出培养好的平皿在长出的菌落上滴加碘液,菌落周围如有无色透明圈出现,说明淀粉被水解,即该菌株能产生淀粉酶。 4、划线分离 从初筛所得的菌落中选择菌落周围透明圈和菌落直径之比值较大的菌落,进行划线分离。将于种子培养基上划线后,再将培养皿放入37℃培养箱中培养24小时。 5、镜检 挑取一个较好的单个菌落,通过革兰氏染色制片观察,判别所选菌

芽孢杆菌代谢产物研究进展(479)

芽孢杆菌代谢产物研究进展 方晓翠(2009123479) 摘要: 本文通过高效液相色谱、硅胶柱、凝胶柱、硫酸提取等方法,对芽孢杆菌代谢产物进行了定性与定量分析,测定其中的主要成分极其有效成分的作用,探究芽孢杆菌在医药、饲料、生防等各个方面的利用价值和潜在的经济效益。本文在专业知识的基础之上,基于对芽孢杆菌属真菌研究现状的宏观了解和把握,所做出的总结性的概述。 前言: 对微生物研究利用的步伐从未停止过,微生物具繁殖快、体微小、好培养等突出的优点。因此,人类竭尽全力让微生物为己所用,为人类谋福利。 对微生物极其代谢产物几十年研究中,科研人员发现了一些具有利用前景的微生物,芽孢杆菌便是其中的一种。芽孢杆菌属(Bacillus) 是一类好氧或兼型厌氧、可以产生抗逆性内生芽孢的杆状细菌。多数是腐生菌,分布在植物体的表面、土壤及水体中,由于它们能够产生对热、紫外线、电磁辐射和某些化学物质有强抗性的芽孢,因此能忍受多种不良环境[8]。芽孢杆菌中存在很多特殊功能的菌株,可产生许多种活性物质,如多肽,环肽,氨基酸,蛋白酶及香豆素等。[7]由于具有以上特性,目前芽孢杆菌属的各类细菌已被广泛应用于工业、农业、军事、畜牧业、医学等多个领域。 正文: 1.芽孢杆菌在农业方面的研究情况 对于芽孢杆菌的研究利用在农业上较全面也较广泛。农业上,主要应用芽孢杆菌产生蛋白质伴孢晶体,其作用机理主要是产生几丁质酶使鳞翅目、鞘翅目 等幼虫的肠道损坏致死,还可溶解真菌细胞壁防治病害的发生[20]。从1905年 从家蚕体内分离出苏云金芽胞杆菌( Bacillus thuringiensis),到现在苏云金芽孢 杆菌被制成多种生物农药。多次实验证实,其制剂针对线虫在内的4个门、节 肢动物门的9个目的生物有杀伤活性[9]。其形成的蛋白晶体毒素(Insecticidal crystal poteins,ICPs)能够对鳞翅目(lepidoptera)、膜翅目(Hymenoptera)、 双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、食毛目(Mallophaga)、直翅目(Orthoptera)等9个目500多种害虫具有毒害作用[25],现今已发现的具有杀虫

枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌产酶研究分析

个人收集整理仅供参考学习 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地一种.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.b5E2RGbCAP 有地菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶地重要生产菌;有地菌株具有强烈降解核苷酸地酶系,故常作选育核苷生产菌地亲株或制取5'-核苷酸酶地菌种.在遗传学研究中应用广泛,对此菌地嘌呤核苷酸地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地有机物中,易在枯草浸汁中繁殖,故名.p1EanqFDPw

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,产生近中生地椭圆状芽孢,孢囊稍膨大. 在肉汁培养基上地菌落为扁平、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地,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,并具有独特地生物夺氧作用机制,能抑制致病菌地生长繁 殖.DXDiTa9E3d 二、产酶地种类 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地枯草菌素、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地条件致病菌有明显地抑制作用;RTCrpUDGiT 枯草芽孢杆菌能迅速消耗消化道内环境中地游离氧,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地生长;5PCzVD7HxA 枯草芽孢杆菌能刺激动物免疫器官地生长发育,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; jLBHrnAILg 枯草芽孢杆菌菌体能自身合成消化性酶类,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪

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