侧孢芽孢杆菌产生的抑真菌蛋白酶

22(2)146-149 中国生物防治　Chinese Journal of Biological C ontrol 2006年5月侧孢芽孢杆菌产生的抑真菌蛋白酶

张　楹

(南开大学生命科学院,天津　300071)

摘要:侧孢芽孢杆菌Y MF3100003菌株对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌的菌丝生长具有很强的抑制作用,其发酵液和纯酶液对该两种菌的抑制率分别为6417%、5013%和9812%、8314%。该抑菌物质为一种胞外蛋白酶,通过S DS2PAGE确定,其分子量约30kD;酶活性最高的条件为pH10,温度为50℃,缓冲液为10mm ol/L CaCl2。

关　键　词:侧孢芽孢杆菌;尖孢镰刀菌;立枯丝核菌;抗真菌蛋白酶

中图分类号:S43214;S476 文献标识码:A 文章编号:100529261(2006)022******* The Anti fungal Protease from Brevibacillus laterosporus

ZH ANG Y ing

(C ollege of Life Sciences,Nankai University,T ianjin300071,China)

Abstract:Brevibacillus laterosporus Y MF3100003produced an extracellular protease which is inhibitive to mycelial growth of phytopathogens.The inhibition rates were6417%and5013%when tested against Fusarium oxysporum and Rhizoctonia solani by liquid culture,and9812%and8314%by purified pro2 tease,respectively.The m olecular weight of the antifungal protease was about30kD by S DS2PAGE.The maximum protease activity was obtained under the condition of pH10,50℃and10mm ol/L CaCl21

K ey w ords:B revibacillus laterosporus;Fusarium oxysporum;Rhizoctonia solani;antifungal protease

尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是两种寄主范围广、危害严重的土传病原真菌,前者可引起100多种微管束植物的萎蔫病[1],后者可为害稻、麦、棉和多种蔬菜瓜果[2]。生物防治是防治这两类病害的重要途径。侧孢芽孢杆菌(B revibacillus laterosporus)是一种好氧的产孢细菌,可以产生舟形内含物,其内含物与孢子相伴且紧密相联[3,4]。该菌的某些菌株可以形成形状和大小各异的伴孢晶体,当孢子囊消解时便会释放[5]。侧孢芽孢杆菌可以侵染和致死蚊子,及某些蝶类幼虫[5]和线虫[6]。该菌对昆虫的毒性被认为是由其产生的伴孢晶体引起的[5];杀线虫活性被认为是一种小分子量的毒性蛋白引起的[7];也有人认为其产生的伴孢内含物没有生物活性[6]。最近还发现一株不产生伴孢晶体的侧孢芽孢

收稿日期:2005206210

基金项目:云南省科技攻关项目(2001ZC BF B01C)

作者简介:张楹(1984-),女,现为南开大学生命科学学院本科生。

641

　第2期 张楹:侧孢芽孢杆菌产生的抑真菌蛋白酶

杆菌G4,通过产生胞外蛋白酶侵染和杀死线虫[13]。由此可见该菌的不同菌株之间以及对不同靶标之间的活性机制可能不同。有关侧孢芽孢杆菌对植物病原真菌,特别是土传病原菌的抑菌活性知之甚少,而有关抑真菌活性物质的研究尚未见报道。为此,本文通过对实验室保存的细菌菌株的筛选,发现了一株侧孢芽孢杆菌Y MF3100003对植物病原菌有较好的活性,测定了其对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌的抑菌作用,初步证明该抑菌物质是一种胞外蛋白酶。

1　材料和方法

111　菌株

侧孢芽孢杆菌Y MF3100003、尖孢镰刀菌、立枯丝核菌均由云南大学云南省微生物发酵工程重点实验室提供。

112　培养基

培养细菌的固体培养基:牛肉膏3g、蛋白胨8g、氯化钠4g、琼脂18g,用水定容至1000ml, pH715;培养细菌的液体培养基:牛肉膏4g、大豆饼粉150g(煮沸后过滤,取滤液)、鱼粉5g、氯化钠4g,用水定容至1000ml,pH715;培养真菌的培养基:PDA。

113　培养液对植物病原菌的抑制测定

取一环活化后的斜面菌种接种到装有200ml液体培养基的500ml三角瓶中。37℃和200r/ min条件下培养48h后取样。用对峙培养法[5]测定培养物的抑菌能力,测定病原真菌菌丝生长速度,并计算抑制率。每处理3次重复,以加有等量液体培养基的滤纸片为对照。

114　抑菌胞外蛋白酶的制备

将300ml液体培养物于8000r/min离心20min,取上清液,按下述步骤在4℃纯化。

a.硫酸铵沉淀:加入硫酸铵使饱和度达到45%。8000r/min离心20min后,取上清并加入硫酸铵使饱和度达到70%。然后8000r/min再离心20min。将沉淀溶于1m ol/L的硫酸铵液中。调pH至710后,用于疏水层析。

b.疏水层析:先用1m ol/L的硫酸铵(pH710)平衡层析柱HiPrep T M16/10(Pharmacia Biotech2 nology,Amersham,S witzerland),再用50mm ol/L的磷酸缓冲液(pH710)清洗;收集2～5ml不同时间段的洗脱液,测定其对真菌病原菌的抑菌活性;集中有活性的洗脱液用于阳离子交换层析。

c.阳离子交换层析:层析柱为HiT rap T M SP FF(Amersham Pharmacia Biotech)。用10mm ol/L 的硫酸铵(pH610)平衡柱子,将待洗脱液稀释到电导小于2ms/cm,调节pH至610后上柱,用逐步增加NaCl(0～015m ol/L NaCl,pH610)进行洗脱,收集有活性的部分并在50mm ol/L磷酸缓冲液中透析,将透析获得的蛋白酶进行S DS2PAGE分析和生物测定。

115　SDS2PAGE电泳

S DS2PAGE电泳(12%)参照Laemmli[7]方法进行。

116　温度和pH值对活性蛋白酶的影响

将蛋白酶分别用不同的温度(4、20、25、30、40、45、50、55、60、70、80、100℃)和pH值(2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)处理后测定蛋白酶的活性。测定酶活性时以2%Casein作为底物,将待测液和Casein(2%)各125μl加入115ml离心管,混合后于37℃下放置10min,然后加1m ol/L的三氯酸250μl终止反应,于4℃下放置10min,1000r/min离心10min,取上清并加0155m ol/L的碳酸纳215ml和015ml福林酚(F olin2hydroxybenzene),于37℃下放置10min。用分光光度计测定

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680nm 下酶活性。酪氨酸标准曲线被用于确定反应中酪氨酸的释放。一个蛋白酶活性单位被定义为37℃下1min 释放的酪氨酸量。

117　纯蛋白酶对植物病原真菌的活性测定

将纯酶稀释后,以113方法测定其对植物病原真菌的活性。蛋白质浓度用试剂盒(BAC Protein assay kit ,Pierce C o.)测定,以牛血清白蛋白作为标准。

2　结果与分析

211　YMF3100003菌株培养液和纯酶液对植物病原菌菌丝生长的抑制

Y MF3100003菌株的培养液对所测的两种植物病原菌菌丝生长有很强的抑制作用,对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌的抑制率分别为6417%和5013%。在纯酶的生测试验中,当酶浓度为200U/ml (pH =710)时,对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌的抑制率比培养液明显提高,分别为9812%和8314%。通过对被抑制菌落中菌丝形态的显微观察,与对照菌落相比较,除了菌丝的密度较为稀疏之外,菌丝形态并没有发生明显的变化。

212　YMF3100003菌株产生的抑菌蛋白酶性质

Y MF3100003菌株在疏水层析时,没有检测到几丁质酶活性。图1中有一个峰的洗脱液具有蛋白酶活性和抑菌活性。将这个峰的洗脱液通过阳离子交换层析进一步纯化,获得了纯的活性蛋白酶

(图2)。

通过S DS 2PAGE 电泳,仅有一条单一的带,其分子量约30kD (图3)。该蛋白酶在25～55℃范围内仍有活性;当60℃、pH710处理30min 后,仍然保留70%以上的活性。在25～50℃内,随着温度的升高,酶活性增加;50～80℃随着温度升高,活性降低;在100℃时没检测到酶活性。最适酶活温度为50℃。在50℃,该酶在pH1

～11范围内仍有活性。在pH4～10间,酶活

性随pH 值增加而提高;在pH10～11内逐渐

降低;当pH 值为2、3、12时没有活性。该酶的

最适pH 值为10。在pH10、50℃、10mm ol/L

CaCl 2的条件下,当酶浓度为1718μg/ml

时,最

高酶活为1360U/ml 。泳道1～6为纯酶样品,泳道7为蛋白质分子M arker 图3　YMF3100003菌株的胞外蛋白酶SDS 2PAGE 电泳8

41 中国生物防治 第22卷

　第2期 张楹:侧孢芽孢杆菌产生的抑真菌蛋白酶

3　讨论

侧孢芽孢杆菌对多种无脊椎动物有毒杀活性,包括寄生线虫[7]。该细菌被报道通过产生伴孢晶体毒杀蚊虫[5,8],这种杀虫机制类似于苏云金杆菌(B acillius thuringensis)的Cry2蛋白。但是Y MF3100003菌株不形成伴孢晶体,而是产生抑菌蛋白酶抑制病原真菌的生长。所有生物都生活在一个充满致病因子的环境里,在长期的适应进化中,生物体具有了产生抑制致病因子的物质能力,如产生抑菌蛋白、抑菌蛋白酶等,以利于其生存。同时,有的生物体为了生存也会产生致病因子致死其宿主或猎物以获得营养物质。在微生物产生的活性蛋白酶中,对丝氨酸蛋白酶的研究较为深入,丝氨酸蛋白酶是许多生防菌致死其靶标的主要物质。如木霉菌(Trichoderma spp.)、绿僵菌(Metarhizium spp.)、食线虫菌(Arthrobotrys oligospora,Clonostachys rosea)都是产生丝氨酸蛋白酶降解其宿主的细胞壁或体壁[9～12]。

本文已经证明Y MF3100003菌株产生的抑菌物质为一种胞外蛋白酶,并已经获得纯酶,这为下一步确定该蛋白酶的所属家族位置以及测定其氨基酸序列和克隆其编码基因奠定了良好的基础。

致谢:本项研究得到了云南大学省工业微生物发酵工程重点实验室经费、菌株、实验设备等大力支持,研究中得到莫明和副教授、李国红博士等悉心指导,在此一并表示衷心的感谢。

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实验十一 产蛋白酶菌株的筛选-2013

实验十一产蛋白酶菌株的筛选-2013 实验十一产蛋白酶菌株的筛选 碱性蛋白酶是一类最适宜作用pH为碱性的蛋白酶，在轻工、食品、医药工业中用途非常广泛。微生物来源的碱性蛋白酶都是胞外酶，具有产酶量高，适合大规模工业生产等优点，被认为是最重要的一类营业性酶类。 从自然界筛选获取有用的微生物资源一直是微生物学的一项重要工作，也是学习微生物学的学生应该掌握的基本技能。 一、基本原理 , 自能够产生胞外蛋白酶的菌株在牛奶平板上生长后，其菌落周围可形成明显的蛋白水解圈。 , 水解圈与菌落直径的比值常被作为判断该菌株蛋白酶产生能力的初筛依据。不同类型的蛋白酶都能在牛奶平板上形成蛋白水解圈，细菌在平板上的生长条件和液体环境中生长的情况相差很大，因此在平板上产圈能力强的菌株不一定就是碱性蛋白酶的高产菌株。 , 碱性蛋白酶活力测定按中华人民共和国颁布标准QB747-80进行。 , 原理:Folin试剂与酚类化合物(Tyr,Trp,Phe)在碱性条件下发生反应形成蓝色化合物，用蛋 白酶分解酪蛋白生成含酚基的氨基酸与Folin试剂呈蓝色反应，通过分光光度计测定可知酶 活大小。 二、实验目的 , 学习用选择平板从自然界中分离胞外蛋白酶产生菌的方法 , 学习并掌握细菌菌株的摇瓶液体发酵技术

, 掌握蛋白酶活力测定的原理与基本方法 三、实验器材 1(菌株 从自然界筛选获得的蛋白酶产生菌株 2(溶液和试剂 蛋白胨，酵母粉，脱脂奶粉，琼脂，干酪素，三氯醋酸，NaOH，NaCO，Folin 试剂，硼砂，23 酪氨酸，水等 3(仪器和用品 三角烧瓶，培养皿，吸管，试管，涂布棒，玻璃搅拌棒，水浴锅，分光光度计，培养摇床，高压灭菌锅，尺，玻璃小漏斗和滤纸 四、操作步骤 1. 培养基和试剂的配制 (1)牛奶平板:在普通肉汤蛋白胨固体培养基中添加终质量浓度为1.5%的牛奶 (2)发酵培养基:玉米粉4%，黄豆饼粉3%，NaHPO 0.4%，KHPO 0.03%，3 mol/l NaOH 调节2424 pH到9.0，0.1MPa 灭菌20min，250ml三角烧瓶的装瓶量为50ml。 (3)pH11硼砂- NaOH缓冲液:硼砂19.08克溶于1000ml水中;NaOH 4g，溶于1000 ml水中，二液等量混合。 (4)2%酪蛋白:称取2g干酪素，用少量0.5mol/l NaOH润湿后适量加入pH11的硼砂- NaOH缓冲液，加热溶解，定容至100ml，4?冰箱中保存，使用期不超过一周。 2. 酶活标准曲线的制作

蛋白酶产生菌的筛选

蛋白酶产生菌的筛选 组别：第*组 班级：生工**班 组员：*** 指导老师：*** 一、实验目的 学习从自然界中分离蛋白酶产生菌

二、实验内容 蛋白酶产生菌的分离 三、实验原理 许多细菌和霉菌产生蛋白酶，细菌中的芽孢杆菌是最常见的蛋白酶产生菌。本实验将土壤样品悬液加热处理，杀死非芽孢细菌及其他微生物后进行划线分离得到芽孢杆菌，将其接种到奶粉培养平板并进行培养，根据奶粉平板的水解圈做初筛。将初筛的蛋白酶产生菌接入产酶培养基振荡培养，测定蛋白酶的活力，最终得到产蛋白酶的芽孢杆菌。也可直接将细菌接种到奶粉培养平板进行培养，分离筛选其他蛋白酶产生菌。 四、实验材料和用具 1.材料：土壤样品 2.试剂：牛肉膏蛋白胨培养及平板、奶粉培养基平板、45mL 无菌水（带玻璃珠）、芽孢染色液、 3.仪器及用具：紫外分光光度计、显微镜、恒温水浴锅、摇 床、酒精灯、接种针、游标卡尺、无菌移液 管、无菌试管、量筒、容量瓶、漏斗、试剂 瓶、漏斗、载玻片、滤纸、擦镜纸。 五、操作步骤

（一）配制所需培养基 按照以下配方配制所需的培养基 牛肉膏蛋白胨培养基：牛肉膏 0.5g，蛋白胨 1g，NaCl 0.5g， 琼脂 1.5～2.0g，水 100ml，pH 7.2 配制200mL 奶粉培养基：牛肉膏 0.5g，蛋白胨 1g，NaCl 0.5g， 琼脂 2.0g，水 100ml，pH 7.0～7.2 脱脂奶粉 3g，配制200mL （二）分离 1.采集土壤样品，用无菌水植被1:10土壤悬液。 2.取1:10土壤悬液5 mL，注入已灭过菌的试管中，将此试 管放入75～80℃水浴中热处理10min以杀死非芽孢细菌。 3.取加热处理过的土壤悬液100～200μL，涂布接种到牛肉 膏蛋白胨培养平板，后将平板倒置，于30～32℃下培养24～48h. 4.对长出的单菌落进行编号，选择表面干燥、粗糙、不透明 的菌落，挑取少许菌苔涂片，做芽孢染色，判断是否为芽孢杆菌。 （三）筛选 1、从判定为芽孢杆菌的菌落处，分别挑取少许菌苔，先接种奶粉斜面培养基，再转接奶粉培养基平板上，30～32℃下培养24～48h。

实验一腐乳产蛋白酶菌株的筛选1

实验一腐乳产蛋白酶菌株的分离 一、实验目的与要求 了解涂布分离和平板划线法从食物中分离食源性微生物的原理和方法，并熟练掌握该操作方法。 二、实验原理 微生物是蛋白酶的最佳来源，与动物和植物相比，微生物作为蛋白酶的来源具 有更多生理生化上的优越性。微生物来源的蛋白酶都是胞外酶，易于分离纯化，更 重要的是微生物易于培养和发酵，有广泛的生物化学多样性和遗传操作的感受性。 通过稀释涂布法或划线分离法在选择性平板上可以对产蛋白酶菌株进行分离。 稀释涂布平板法是一种将菌体按比例制备成若干个稀释度，再分别经涂棒涂布培养 而进行微生物分离纯化的方法；平板划线分离法是指把混杂在一起的微生物或同一 微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基表面通过分区划线稀释而得到较 多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分 离微生物的“纯种”。有时这种单菌落并非都由单个细胞繁殖而来的，故必须反复分 离多次才可得到纯种。其原理是将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀释而达到分离目的的。 根据透明圈的大小来筛选目的菌株，透明圈越大的菌具有较强的产酶能力。对分离到的菌株进行纯化，得到高产蛋白酶菌株。 三、试验材料 1、材料与试剂 豆腐乳：市购豆腐乳 2、主要仪器与设备 无菌操作箱、恒温水浴锅、生化培养箱、高压灭菌锅、振荡培养箱 四、实验步骤与方法 1、培养基的制备 可溶性淀粉1%、酵母膏0.5%、酪蛋白1%、KH2PO40.1%、MgSO40.02%、琼脂2.0%，pH值为中性 配制方法：称取酪蛋白 1.0g，先用少量2%NaOH润湿，玻棒搅动，再加适量 的蒸馏水，在沸水浴中加热并搅拌，至完全溶解，补足水量至100mL，加入其他成分，调整pH，灭菌备用。 2、菌株纯化分离（涂布法和划线法每组选一种方法进行操作） （1）稀释法分离：采用无菌水，10倍梯度稀释豆腐乳的菌悬液到10-8，吸取

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。

蛋白酶的工厂设计

年产1500m3蛋白酶的工厂设计 摘要 蛋白酶是催化肽键水解的一类酶，它可迅速水解蛋白质为胨、肽类，广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。同时大多数微生物蛋白酶都是胞外酶。微生物蛋白酶按其作用的最适pH可分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶三类。酸性蛋白酶是一种羧基蛋白酶，它的分子质量为30-40kD，等电点（pH3.0-5.0） 酸性蛋白酶现已广泛应用于食品、饲料、酿造、毛皮与皮革、医药、胶原纤维等各个行业之中。本设计采用豆饼粉、玉米粉、淀粉为主要的培养基原料，并选用黑曲霉（Aspergillus niger ）3.350菌种发酵。其中豆饼粉3.75%，玉米粉0.625%，鱼粉0.625%，氯化铵1%，氯化钙0.5%，磷酸氢二钠0.2%。 本设计利用通风搅拌式发酵罐进行发酵，同时利用离子交换树脂对母液进行提取，提高了酸性蛋白酶的生产效率，减少了生产成本。设计还包括发酵罐，全厂平面图，车间平面布置图，工艺流程图。 关键词：酸性蛋白酶发酵工厂设计

The Process Design of the Protease used for Section with the Capacity of 1500m3 Annually Abstract protease is a kind of Peptone and peptide. It has been discover across in animal giblets ,the stem of plant,fruit , microbial and so on.Most of the Microbial protease are ectoenzyme .According to its best Optimum pH function ,Microbial protease Can be divided into Acid protease ,Neutral protease and alkaline protease .Acid protease is a kind of Carboxyl protease , Its molecular weight is 30-40 kd, lower isoelectric point (pH3.0-5.0) Acid protease in food, medicine, textile, leather, feed, cosmetics, washing industries have applications, natural health, avirulent and harmless, quite safe. So in this paper the basic content of more acid protease, production process and application development were introduced. This design USES the bean cake powder, corn flour, starch as the main medium of raw materials, and selects the Aspergillus Niger, Aspergillus Niger) 3.350 bacterial fermentation. With bean cake powder 3.75%, corn flour 3.75%, 0.625% fish meal, 1% ammonium chloride, calcium chloride 0.5%, disodium hydrogen phosphate 0.2%. This design using the ventilation agitator in fermentor, using ion exchange resin in mother liquid was extracted at the same time, improve the efficiency of the acid protease production, reduce the production cost. The design also includes Fermentor, The factory plan, Shop floor plan, Flow Chart. Key Words: Acid protease ; fermentation; plant-design;

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。

蛋白酶

8.蛋白酶（酸性、中性、碱性）的特征与相应的发酵微生物菌。 答：中性蛋白酶生产菌枯草杆菌1.398,S114,172,放线菌166，栖土曲霉3.942； 碱性蛋白酶生产菌地衣芽孢杆菌2709，短小芽孢杆菌289，209； 酸性蛋白酶生产菌黑曲霉3.350，宇佐美曲霉537，肉桂色曲霉No.81，浆油工业用的米曲霉3042。 按酶的最适pH分类： ①酸性蛋白酶，最适pH2.0-5.0。 ②中性蛋白酶，pH7-8。 ③碱性蛋白酶，pH9.5-10.5。 为方便起见，微生物蛋白酶常用此分类法。 酸性蛋白酶主要来源于哺乳动物的消化道, 如胃蛋白酶; 部分微生物是酸性蛋白酶的主要来源, 如:目前的商品酸性蛋白酶制剂主要是由黑曲霉发酵生产 分子特性: 酸性蛋白酶的最适pH在2-5范围, 酶蛋白的等电点在pI3-5, 分子量MW30,000-35,000。 ②催化特性: 酸性蛋白酶的最适温度因来源不同而有差异, 一般霉菌的蛋白酶的最适温度较高, 大部分在50-60℃范围, 而来源于动物胃粘膜的蛋白酶的最适温度较低, 一般在40℃左右, 但酸性蛋白酶的热稳定性都较差, 一般在50℃都很快失活, 此外, 酶的热稳定性还受到基质的pH的影响; 有些酸性蛋白酶不耐低温, 在低温条件下,很快失活。许多酸性蛋白酶分子中含5-10%多糖，对酶的稳定有益。 中性蛋白酶是最早用于酶制剂工业化生产的蛋白酶, 目前的微生物生产的商品酶制剂的菌种主要有: 枯草杆菌、耐热解蛋白芽孢杆菌、灰色链霉菌、寄生曲霉、米曲霉、栖土曲霉。 除上述微生物生产中性蛋白酶外, 来源于植物的木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶等都属于中性蛋白酶。 ①分子特性: 大部分微生物产生的中性蛋白酶属于金属蛋白酶, 一分子酶蛋白含有一个锌原子, 酶蛋白的分子量在35,000-40,000范围, 等电点pI 8-9, 微生物蛋白酶中, 中性蛋白酶的稳定性最差, 分子之间最容易发生自溶, 即使在低温条件下, 也会发生明显的自溶, 造成分子量明显降低。 ②催化特性: 中性蛋白酶的热稳定性较差, 如枯草杆菌的中性蛋白酶在pH7, 60℃处理15min, 失活90%; 栖土曲霉的中性蛋白酶在pH7, 55℃处理10min, 失活80%以上; 以酪蛋白为底物时, 枯草杆菌蛋白酶的最适pH7-8、热解蛋白芽孢杆菌的中性蛋白酶的最适pH7-9、栖土曲霉的中性蛋白酶pH6.5-7.5; 最适温度受测定时的反应时间有直接关系, 因为酶蛋白的稳定性较差, 所以反应时间的长短影响着反应结果, 一般在10-30min 最适温度为45-50℃。钙离子可以增加酶蛋白的稳定性,并减少自溶。 碱性蛋白酶主要是由微生物产生, 微生物中主要是细菌的部分菌种产生碱性蛋白酶, 目前碱性蛋白酶主要是用于洗涤剂、皮革工业、丝绸脱胶。 几乎所有的细菌碱性蛋白酶都是胞外蛋白酶, 主要包括两类: 其一是在中性条件下生产的碱性蛋白酶, 如枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等; 其二是嗜碱微生物, 其必须在碱性条件下[pH8-10]才能生产的碱性蛋白酶。 ①酶蛋白特性: 碱性蛋白酶的分子量比中性蛋白酶的分子量小, 一般在20,000-34,000Da, 而且等电点较高, 一般在pH8-9。 ②催化特性: 大部分碱性蛋白酶的最适pH在7-11范围, 当以酪蛋白为底物时, 最适pH为9.5-10.5, 碱性蛋白酶除能够水解肽键外, 还具有水解酯键的能力和转肽能力, 最适温度因菌种不同而有差异, 一般在50 ℃左右, 酶蛋白的热稳定性不高, 50-60℃处理15分钟, 几乎有50%的酶活力丧失, 我国目前生产的几种碱性蛋白酶的热稳定性一般都在60℃以下。 中性蛋白酶——枯草芽胞杆菌、栖土曲霉、灰色链霉菌、放线菌等 碱性蛋白酶——地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等 酸性蛋白酶——大都采用曲霉 中性蛋白酶作为一种内切蛋白酶，具有纯天然、安全无毒、水解能力强、作用范围广等。2、中性蛋白酶应用于焙烤，可降低面团湿筋度、改良面团可塑性及理化性质，同时使蛋白质大分子水解成短肽和氨基酸，从而有利于糖类和氨基

芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶

枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的研究 XXX （XXX农业与生物技术学院，XX XX，XXX） 摘要：通过单因子实验对枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的培养基条件进行优化，采用此优化培养基对发酵菌株进行单因素试验，结果表明在其他条件均不变 且以牛肉膏、蛋白胨、酵母浸粉、（NH 4） 2 SO 4 、KNO 3 作为枯草芽孢杆菌发酵产碱 性蛋白酶培养基的唯一氮源时，最佳的氮源为蛋白胨，在此条件下碱性蛋白酶活力可达209.7U/ml。 关键字:枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶发酵 引言：碱性蛋白酶是指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，属于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，是一类非常重要的工业用酶, 其产量约占整个世界酶制剂产量的30 %, 广泛存在于动、植物及微生物体中,在食品、医药、化工等工业有着广泛用途[1]。由于微生物碱性蛋白酶与来自动、植物的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、产量较高、选育简单快速, 易于实现工业化生产等特点, 因此, 微生物碱性蛋白酶已成为研究的热点[2]。碱性蛋白酶等工业化酶制剂主要是通过复杂而成本较高的微生物培养基制备的, 其培养基成本约占工业化成本的30 %-40 %；另外, 碱性蛋白酶具有潜在的工业化应用前景, 因此经价格低廉的培养基选育较高产量的菌株以降低产酶成本显得尤为重要[3]。目前,国产碱性蛋白酶主要在酶活、成本和酶学性质等方面还不能满足工业发展要求, 大规模工业用碱性蛋白酶主要依赖进口[4]，本实验主要通过单因子试验优化枯草芽孢杆菌发酵培养基，以进一步提高枯草芽孢杆菌所产碱性蛋白酶粗酶的活力。 1材料和方法 1.1 试剂与器材 碱性蛋白酶菌种；Na 2CO 3 (0.4mol/L)；干酪素（10g/L）；三氯乙酸(0.4mol/L)； 福林试剂；100ul/ml酪氨酸标准液；胰蛋白胨；酵母浸粉；葡萄糖；糊精；CaCl 2 ； K 2HPO 4 ；牛肉膏；柠檬酸钠；（NH 4 ） 2 SO 4 ；KNO 3 恒温水浴锅，分光光度计；试管若干；移液管；吸耳球；洗瓶；漏斗；离心 机；高压灭菌锅；5L发酵罐体系；pH计；恒温摇床。 1.2 操作方法 1.2.1 福林法制作标准曲线 取11支试管，按表1所示标号加入试剂（除0号做空白对照，其余每只重复一次计算时取平均值），混匀，再加入1ml福林试剂摇匀，水浴20min，以不含酪氨酸的0号管作为空白，于分光光度计下测A680的值。以A680的值为横坐标，酪氨酸浓度为纵坐标作图如图1。

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

产蛋白酶菌的筛选及产酶条件优化

陇东大学 学士学位毕业论文（设计）蛋白酶产生菌的筛选及产酶条件优化 生命科学与技术学院 08生物技术班 作者： 指导教师： 蛋白酶产生菌的筛选及产酶条件优化 何泰杜旭谢丽娟，刘丽萍

(陇东学院生命科学与技术学院，甘肃庆阳745000) 摘要：采用陇东学院污水处理厂附近土壤、农田土壤及养殖场附近土壤作为样品，利用牛奶水解圈筛选模型从中分离筛选得到产蛋白酶能力较高的菌株whr1，初步鉴定该菌株属于芽孢杆菌。并对其产酶条件进行优化，结果显示该菌最适培养时间为24h，最佳碳源为质量浓度1% 蔗糖，最佳氮源为质量浓度1.5%酵母膏，最适初始pH值为6.0，最适发酵温度为35℃。 关键词：菌种筛选，鉴定，蛋白酶，条件优化 Protease produced the screening of the bacteria and the optimization of the enzyme production conditions （College of life science and technology, Longdong University, Qingyang 74500, Gansu, China） 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: The time is 24h; carbon source is sucrose 1%; nitrogen source is Y east extract 1.5 %, the pH is 6.0; fermentation temperature is 30℃. Keyword: Screening，Identified，Protease, Conditions optimization 0引言 蛋白酶是水解蛋白质肽键的一类酶的总称，是一类广泛应用于皮革、毛皮、丝绸、医药、食品、酿造等方面的重要工业用酶[1]，也是目前世界上产销量最大的商业酶，其市场占有率约占整个商品酶销售量的60％，微生物蛋白酶从微生物中提取，不受资源、环境和空间的限制，具有动物蛋白酶和植物蛋白酶所不可比拟的优越性[2,3]。目前，蛋白酶的研究仍注重于新品种的发掘，并通过分离筛选、发酵条件优化和诱变育种或构建基因工程菌等综合手段获得高产蛋白酶的优良菌株[4,10]。我国的蛋白酶研究还存在如微生物资源开发不足，蛋白酶种类较少，酶制剂品种单一等问题。 本论文从以下几方面对蛋白酶产生菌株进行较为系统的研究：从土壤中筛选出产蛋白酶能力较高菌株。对筛选出的菌株进行形态学的鉴定，将菌株初步确定到属。研究产蛋白酶菌株发酵产酶条件，对培养基成分和发酵条件进行优化，确定最佳培养基配方和发酵条件，进一步提高菌株的产酶活力。

分离产蛋白酶的芽孢杆菌菌株的分离方案

分离产蛋白酶的芽孢杆菌菌株的分离方案 一．取样环境及原因 选择一块污染较少且植被丰富，腐殖质较厚的地块，取表层一下5—10cm处的土样，这样可以保证土壤中有多种类和多数量的高活性的微生物，并且可以避免污染物对菌种的影响。 二．筛选流程 1)将采集的土壤样品用无菌水制备1:10的土壤悬液。 2)取1:10土壤悬液5mL，注入已灭菌的试管中，将试管放入75—80℃水浴中 热处理10min，以杀死非芽孢细菌及其他微生物。 3)取热处理过的悬液100—200μL，涂布接种到牛肉膏白胨培养基平板，将平板倒置， 于30—32℃培养24—48小时。 4)对长出的单菌落进行编号，选择表面干燥、粗糙、不透明的菌落，挑取少许菌苔涂片， 做芽孢染色，选出芽孢杆菌菌落。 5)从芽孢杆菌菌落处分别挑取少许菌苔，接种到含酪蛋白的斜面培养基上，再点接于含酪 蛋白的平板，30—32℃培养24—48h，测定平板上菌落苔直径和水解圈的直径。 6)筛选出水解圈于菌落直径比值大的菌落进行发酵培养，取发酵液进行酶活力测定。再取 发酵液酶活力大的菌落进行接种培养。 三．筛选模型的选择及原因 芽孢杆菌是常见的蛋白酶产生菌，并且广泛存在于土壤中，且其性质稳定，可较容易与其它细菌分离，繁殖速度快，体积较大，在培养时可抑制有害菌生长。而且对人体无害，可代谢生产多种酶和有机酸。 四．如何检验筛选所得的菌株是所需的目的菌种 芽孢杆菌为革兰氏阳性菌，可用革兰氏染色法初步判定，且其在酪蛋白平板上会产生水解圈，并且其菌种有体积较大，表面干燥、粗糙、不透明等特征，较易和其它菌种分辨。还可以利用显微镜观察比较其形态特征来判定是否为芽孢杆菌。

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

高产蛋白酶菌株的选育.总结

课堂报告名称：高产蛋白酶菌株的选育方法 武汉轻工大学食品学院王宏勋 一、课堂报告依据的知识背景 1、遗传变异的物质基础 遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题，是生物学中的一个重大理论问题。利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验，才以确凿的事实证实了核酸尤其是 DNA 才是遗传变异的真正物质基础。三个经典实验是: 一是1928年进行的转化实验。二是美国人1952年开展的噬菌体感染实验。三是1956年创立的植物病毒的重建实验。 朊病毒的发现和思考。无论是 DNA 还是 RNA 作为遗传物质的基础已是无可辨驳的事实。但朊病毒的发现对“蛋白质不是遗传物质的定论也带来一些疑云。 PrP 是具有传染性的蛋白质致病因子，迄今未发现蛋白内有核酸，但已知的传染性疾病的传播必须有核酸组成的遗传物质，才能感染宿主并在宿主体内自然繁殖。那么这是生命界的又一特例呢？还是因为目前人们的认识和技术所限而尚未揭示的生命之谜呢？还有待于生命科学家去认识和探索。 2、遗传物质在细胞内的存在形式 除部分病毒的遗传物质是 RNA 外，其余病毒及全部具有典型细胞结构的生物体的遗传物质都是 DNA 。按其在细胞中存在形式可分成染色体 DNA 和染色体外 DNA 。原核细胞和真核细胞中的 DNA 存在形式不完全相同。

1）DNA 在原核细胞中的存在方式 原核细胞最大的细胞学特点就是无核膜与核仁的分化，只有一个核区称拟核。其染色体 DNA 处于拟核区，无组蛋白，近年来发现与非组蛋白结合。结构上为双链环状 DNA 。几种微生物染色体的物理特性见表。原核细胞的染色体外DNA 主要指质粒（如 F 因子、 R 因子、 Col 因子）。 2）DNA 在真核细胞中的存在方式 真核细胞 DNA分为核 DNA和核外 DNA。核 DNA即染色体 DNA ，它与组蛋白结合构成具有复杂结构的染色体。核外DNA是指线粒体和叶绿体等DNA ，其结构与原核细胞的 DNA相似，亦能编码结构蛋白。 3、基因和性状 1）基因的概念 基因是由丹麦生物学家 W ． Johansen 于 1909 年提出来的，他用“基因”这个述语来代替孟德尔的“遗传因子”。直到本纪世 50 年代以后，“基因”才有一个较明确的概念。概括地说：“基因”是一个具有遗传因子效应的 DNA 片段，它是遗传物质的最小功能单位。2）性状的决定——基因表达 性状是构成一个生物个体的有关结构、形态、物质和功能等各方面特征的总称。基因表达是遗传信息表现为生物性状的过程，这一过程是通过基因产物的生物学功能来完成的。基因决定性状，而性状则是基因表达的最终结果。基因依其功能的差别可分成调节基因、操纵基因和结构基因 3 大类。

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

产蛋白酶芽孢杆菌

北方民族大学学生实验论文论文题目:产蛋白酶芽孢杆菌的分离、纯化与选育 院(部)名称:生物科学与工程学院 学生姓名:杨嘉怡 专业:生物工程学号:20103371班级:102班 指导教师姓名:刘雅琴 实验小组成员:高瞻，邢艳东，刘帅，阳波 组别:第五组 实验成绩: 北方民族大学教务处制

产蛋白酶芽孢杆菌的分离、纯化与选育 摘要 酶（英语：Enzyme，又称酵素），指具有生物催化功能的高分子物质。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。酶作为催化剂，本身在反应过程中不被消耗，也不影响反应的化学平衡。酶具有高度的专一性，只催化特定的反应或产生特定的构型。酶是生物体内进行生物化学反应的催化剂，在生物体中已发现的酶有2500多种。目前已知的可以被酶催化的反应有约4000种。在生物体内，酶发挥着非常广泛的功能。由于酶促反应的特异性强，反应条件温和，安全无毒，环境污染少，在洗涤剂、皮革、纺织、造纸、诊断、制药等领域具有广泛的应用价值。目前，能由工业生产的50多种酶制剂包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶，葡萄糖异构酶等，这些酶大部分是由霉菌、细菌、链霉菌和酵母菌产生的。通过本实验项目，使学生学会从自然界中分离产酶微生物的方法，菌种的纯化技术及其高产菌的选育技术。 许多细菌和霉菌产生蛋白酶，细菌中的芽孢杆菌是常见的蛋白酶产生菌。本实验将土壤样品（或其他样品）悬液加热处理，杀死非芽孢细菌及其他微生物后进行划线分离得到芽孢杆菌，将其接种到酪蛋白平板进行培养，根据酪蛋白平板的水解圈作初筛。也可直接将细菌或霉菌接种到酪蛋白平板进行培养，分离筛选其他蛋白酶产生菌。 生物的遗传信息的改变是通过基因突变、基因重组和基因转移来进行的。基因突变，又称点突变（point mutation），包括自发突变和诱发突变，前者是未经人为施加诱变剂处理而发生的突变，后者是经人为施加诱变剂处理而获得的突变。两种突变都是由于一个或几个碱基的增加、缺失或置换而引起的，因此本质相同，不同的只是诱发突变的频率比自发突变的频率要高得多。这一部分的实验是以紫外线和亚硝基胍为例介绍了物理因素和化学因素对微生物的诱变作用。本实验中，将筛选出的蛋白酶的产生菌株作为出发菌株通过紫外线对微生物诱变作用，对菌株进行选育工作。 关键字：芽孢杆菌，分离，突变，筛选