科研产出
澳洲坚果生理落果期果柄离区形态学结构及细胞壁相关酶活性分析
《农业研究与应用 》 2023
摘要：对比分析澳洲坚果早期生理落果期间正常果与脱落果果柄离区的形态学结构和细胞壁相关酶活性,为落果生理基础研究及生产上制定保果调控措施提供理论依据.通过制作石蜡切片观察果柄离区的形态学结构,采用生化微量法分别测定盛花后30 d、40 d、50 d果柄离区中纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶的活性并分析其差异性.结果表明,正常果果柄表皮细胞排列紧密,无离层区域,而脱落果果柄具有明显的离层区域,离层由2~3层大体积、椭圆形的细胞松散排列组成,细胞间隙较大,木质化程度高于周围组织细胞;在澳洲坚果早期生理落果期间,脱落果果柄离区中纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶活性均显著高于正常果果柄.研究结果表明,果柄离层木质化程度、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶等细胞壁相关酶活性变化是造成澳洲坚果早期生理落果的重要因素.
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利用联合生物加工生产纤维素乙醇的研究进展
《江苏农业科学 》 2021 北大核心
摘要：联合生物加工（consolidated bioprocessing）是将纤维素酶的产生、纤维素酶解、糖发酵全部同时在一个反应器中完成,整个反应过程由一种微生物或微生物集合体来完成。联合生物加工具有工艺简便、成本低、效率高等优点,被广泛认为是最优的纤维素乙醇生产策略,又被称为第三代生物燃料。本文介绍构建符合联合生物加工要求菌株的2条途径,第1类联合生物加工菌株改造纤维素酶生产菌,使其能够高产乙醇;第2类联合生物加工菌株改造乙醇高产菌株,使其能够分泌纤维素酶。本文还对联合生物加工候选菌株及其优缺点做了概括,为今后研究提供了理论基础和指导方法。
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产纤维素酶大肠杆菌工程菌的构建和酶的表达
《基因组学与应用生物学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了使大肠杆菌(Escherichia coli)具备生产纤维素酶的能力,从铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PKC-001克隆碱性纤维素酶基因,进行密码子优化后连到载体pET-22b,转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株,对工程菌进行表达优化并分析纤维素酶酶活.结果表明大肠杆菌工程菌能生产分子量约39 kD的纤维素酶,在培养温度20℃、摇床转速170 r/min、IPTG终浓度0.01 mmol/L的条件下,纤维素酶的产量最大;在酸性条件下,细胞内和细胞外的滤纸酶活力(FPA)分别为5.78 U/mL和1.13 U/mL,在碱性条件下检测不到滤纸酶活.显然,重组纤维素酶仅在酸性条件下有活力.
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重组丙酮丁醇梭菌的构建及其木质纤维素ABE发酵
《生物技术 》 2018 北大核心
摘要：[目的]提高丙酮丁醇梭菌降解利用纤维素原料的能力。[方法]将甲基化的重组表达载体p SOS95-cel9电转化至丙酮丁醇梭菌ATCC824。[结果]成功构建重组菌株ATCC824/p SOS95-cel9。通过荧光定量PCR检验到外源纤维素酶基因cel9在重组丙丁梭菌中的转录,24 h的相对表达量是12 h的27. 1倍。重组菌ATCC824/p SOS95-cel9发酵滤纸产丙酮0. 05 g/L、丁醇0. 08 g/L、乙醇0. 71 g/L,发酵蔗渣水解液产0. 78 g/L、1. 09 g/L、0. 97 g/L,各溶剂产量均显著高于空质粒对照菌株。[结论]重组菌能利用滤纸及蔗渣水解液进行ABE发酵,外源纤维素酶基因cel9的重组表达提高了工程菌株利用纤维素原料的能力。
关键词： 纤维素酶 重组丙酮丁醇梭菌 滤纸 甘蔗渣 ABE发酵
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古菌、细菌和真核生物纤维素酶的整体进化关系（英文）
《广西科学院学报 》 2016
摘要：【目的】纤维素酶在生物燃料、食品、造纸、制药和纺织工业应用广泛。许多生物都能产生纤维素酶,因此纤维素酶的进化关系非常复杂;加上人类用工程手段不断改造纤维素酶,使得纤维素酶的进化关系更加复杂化。因此,本研究对纤维素酶的整体进化关系进行大规模的系统发育和统计分析。【方法】选取来自116种古菌、1 744种细菌和556种真核生物的2 416种纤维素酶进行系统进化分析。通过计算平均成对p距离反映每个分类组中的序列差异;然后将差异分为组内差异和组间差异,从数值上反映基因的垂直转移和水平转移;最后,通过进化树展示基因转移的趋势。【结果】来自不同门、纲、目、科和属的纤维素酶,其氨基酸序列的平均成对p距离差异很大。在各个系统分类中,纤维素酶的组间差异和组内差异亦存在很大不同。大规模的系统发育分析显示,大多数纤维素酶的进化经历了不同的路径和分岔,并形成相互交织在一起的群簇。【结论】本研究从统计分析和系统发育的角度提供纤维素酶的整体进化关系,不仅包括纤维素酶基因的垂直遗传和水平转移,还包括多时间和多种属进化,展示了纤维素酶进化的全貌。统计分析不仅丰富系统发育的分析结果,还为利用生物技术设计所需要的纤维素酶提供补充信息。
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果胶酶和纤维素酶对芒果出汁率及品质的影响
《食品工业科技 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为提高芒果的出汁率,采用果胶酶和纤维素酶对芒果浆进行酶解,通过正交实验研究了果胶酶添加量、纤维素酶添加量、酶解温度、酶解时间4个因素对芒果出汁率的影响。结果表明:当果胶酶添加量为0.01%、纤维素酶添加量为0.007%、酶解时间为60min、酶解温度为40℃时,芒果的出汁率最高,达到71.15%;酶解得到的芒果汁可溶性固形物为16.7%±0.1%,可滴定酸为0.51%±0.08%,类胡萝卜素为(1.23±0.07)mg/100g,还原糖为7.6%±0.08%,果胶含量为(357±1.32)mg/100g,保留了鲜芒果的营养成分。
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里氏木霉纤维二糖水解酶基因cbh1的分子改造
《南方农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】用分子改造的方法改造里氏木霉(Trichoderma reesei)的纤维二糖水解酶基因cbh1,提高其纤维素酶活力,为工业化生产纤维素酶提供参考。【方法】用DNase I消化里氏木霉cbh1,回收100 bp左右的片段后用T4 DNA连接酶连接,以连接产物作为模板进行PCR扩增,将PCR改造的cbh1基因转化里氏木霉原生质体,使改造的cbh1基因与里氏木霉原有的cbh1基因发生同源重组。通过比较滤纸酶活力的方法筛选纤维素酶活力提高的突变菌株,在NCBI上比对分析突变菌株的cbh1序列。【结果】经克隆测序获得基因片段大小为637 bp,与里氏木霉同属菌株cbh1基因的相似性在88%~98%,确定为里氏木霉cbh1的基因片段。经DNase I消化15 min、T4 DNA连接酶连接、经PCR扩增获得改造后的cbh1基因。将改造cbh1基因片段转化里氏木霉原生质体,得到cbh1基因突变体库。从cbh1基因突变体库中筛选获得1株纤维素酶滤纸酶活比出发菌株高1.7518倍的突变菌株E2-1。序列比对分析发现,与出发菌株相比,突变菌株E2-1的cbh1基因有14个碱基发生了突变,其中5个碱基为置换突变,8个碱基为缺失突变,1个碱基为插入突变,分布于cbh1基因的9个位置。【结论】改造后的cbhl基因能与里氏木霉的染色体DNA发生同源重组,进而提高突变菌株的纤维素滤纸酶活力。
关键词： 里氏木霉 纤维素酶 纤维二糖水解酶基因 分子改造 碱基突变
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碱性纤维素酶产生菌株的筛选及其酶学性质研究
《广西科学 》 2014
摘要：【目的】从堆肥中筛选和鉴定产碱性纤维素酶的菌株,对菌株及其酶学特性进行研究。【方法】以刚果红平板染色法进行初筛,摇瓶发酵复筛,分离到高酶活菌株C73。通过形态观察和16SrRNA序列分析对菌株进行鉴定。采用DNS定糖法测定发酵液酶活最适pH值、pH值稳定性、最适温度、热稳定性及常见金属离子、SDS、EDTA等对酶活的影响。【结果】该菌株形态呈杆状,革兰氏阳性,不产芽孢,适宜在pH值8.0~11.0、30~37℃条件下生长。16SrRNA序列比对发现,该菌株与琼斯氏菌(Jonesiasp.)PC1序列相似度大于99%,初步鉴定为琼斯氏菌属菌株。在发酵培养基中,菌体浓度和CMCase活力分别在40h和50h达到最大值,随着发酵时间的延长发酵液pH值稳定在9.5左右。粗酶液的最适作用pH值为10.0,此时CMCase活力达2.3U/mL。在pH值8.0~11.0的范围内保持60%以上的酶活;最适作用温度为60℃,且在30~80℃的范围内保持60%以上的酶活。金属离子Mn2+、Co2+和(NH4)2SO4对酶活力有较强的抑制作用。【结论】菌株C73呈现较高的碱性CMCase酶活、较高的热稳定性和pH值稳定性,具有良好的工业应用前景。
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产纤维素酶新菌株的筛选及其产酶特性研究
《广西科学 》 2014
摘要：【目的】筛选分离新的纤维素酶产酶菌株,并对其生长特性和产酶特性进行研究。【方法】从堆肥样品中分离得到一株产纤维素酶菌株,定名为CP1,利用16SrRNA序列对比和Biolog微生物鉴定系统进行鉴定。通过测定菌株生长速率确定其最适生长条件。采用CMC发酵培养基进行纤维素酶的研究,确定其产酶曲线。测定粗酶液最适作用温度和pH值,热稳定性和金属离子对其影响。【结果】经鉴定该菌株为梭形芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis),其最适生长温度为30℃,最适生长pH值为6。在含CMC-Na的培养基培养,该菌株的生长与产酶同步进行,培养48h菌株生长量达到最大,培养液的CMC酶活力同时达到最大值,为0.46U/mL。该菌株所产的纤维素酶既有酸性CMC酶活力,又有碱性CMC酶活力,并以碱性CMC酶为主,酸性CMC酶的活力只有碱性CMC酶的71.4%。其酸性CMC酶的最适作用pH值为6.0,碱性CMC酶的最适作用pH值为8.0。另外,该菌株所产碱性CMC酶活的最适作用温度为40~50℃,而且0.5%的Cu2+使其酶活降低45%。【结论】菌株CP1为首次报道的梭形芽孢杆菌产纤维素酶新菌株,具有独特的酸碱性环境下的纤维素酶活力。
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