白腐菌液体菌种培养条件的试验研究_吴薇
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工作内容:所需仪器:恒温培养箱(微生物的试管和平板培养)、冰箱(冷冻保存)、测试分析仪、分液漏斗、试管、烧杯、锥形瓶、电子天平、纱布、土豆200g,葡萄糖20g,琼脂15—20g,蒸馏水1000ml、NaOH溶液0.75mol/L(提高吸附率)、丙酮、二氯甲烷、无水硫酸钠、酵母粉、(六价铬离子溶液、二价镍离子溶液、锌离子溶液、二价铅离子溶液、二价锰离子溶液、二价铜离子溶液、二价镉离子溶液的等比例混合物)及其他实验室常用器具。
1.)培养白腐菌:先配置培养基,然后培养基灭菌,然后无菌条件接种,最后在25-28度恒温箱内培养,培养周期5-7天。
要保证培养基内没其他的细菌,所以接种前先培养基灭菌。
培养基土豆固体培养基土豆200g,葡萄糖20g,琼脂20g PH 6,蒸馏水1L,KH2PO4 3g,MgSO4* 7H2O 1.5g,维B1 8mg(称去皮的土豆小块200g,加水1000ml 慢慢煮开(20分钟),煮至土豆小块能被玻璃棒戳碎为止,两层纱布过滤,将滤液补足1000ml),该培养基主要用于白腐菌Phanerochaete chrysosporium的培养和纯化以及保种。
1.制作培养基的过程(一)称量根据用量按比例依次称取成分,常用玻棒挑取,放在小烧杯或表面皿中称量,用热水溶化后倒入烧杯,称量时要迅速。
(二)溶解在烧杯中加入少于所需要的水量,加热,一加入各成分,使其溶解,琼脂在溶液煮沸后加入,融化过程需不断搅拌。
加热时应注意火力,勿使培养基烧焦或溢出。
溶好后,补足所需水分。
(三)调PH 用1mol/L NaOH或1mol/L HCl把PH调至所需范围。
(四)过滤趁热用滤纸或多层纱布过滤,以利于某些实验结果的观察,如无特殊要求时可省去此步骤。
(五)分装按实验要求,可将配制的培养基分装入试管内或三解瓶内;分装时注意,勿使培养基沾染在容器口上,以免沾染棉塞引起污染。
1.液体分装分装高度以试管高度的1/4左右为宜,分装三角瓶的量则根据需要而定,一般以不超过三角瓶容积的1/2为宜。
白腐菌对培养环境pH的调节及其产漆酶的相关性黄慧艳,张晓昱3(华中科技大学生命科学与技术学院,湖北武汉 430074)摘 要 研究了不同种属白腐菌多孔菌属C1(Polyporus sp.)、侧耳属B2(Pleurotus sp.)、香菇属A3(L entinus edodes)对培养环境p H的调节,及其与菌株产漆酶状况的相关性。
结果表明:3株白腐菌均可调节培养液酸化,培养环境的p H可分别由初始的4.5~5.0持续下降至培养结束时3.0~3.5水平,相应C1、B2、A3三者的漆酶合成与分泌在p H值较高(p H4.5以上)时均表现较弱(酶活分别处于约1500、200、50U/mL以下的水平),在p H3.2~4.5范围内的不同偏酸性条件下则得到较好表达(最高酶活分别达5000、340、144U/ mL)。
统计学分析指出,白腐菌调节环境p H状况与其产漆酶状况之间存在显著或极显著相关性,但不同白腐菌调节培养环境p H的能力之间并不具有显著性差异。
关键词 白腐菌;培养环境p H;漆酶;相关性中图分类号 Q939.9 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2006)02-0037-04R egulation of Environment p H by White Rot Fungi andIts R eciprocity in Laccase ProductionHUAN G Hui2yan,ZHAN G Xiao2yu(Coll.of L if e Sci.&Technol.Huaz hong U niv.of Sci.&Technol.W uhan430074)Abstract Regulation of different genera and species of white rot fungi C1(Polyporus spp.),B2(Pleurotus spp.), and A3(L entinus spp.)to cultural environment and their reciprocity in state of laccase production of strains were studied.The results showed that all of three strains of the white rot fungi could regulate the cultural liquid to acidify, the cultural environmental p H could drop from the initial4.5~5.0continuously to3.0~3.5at the end of culture, correspondingly C1,B2,A3the laccase synthesis and excretion showed relatively weak(the enzyme activities were at1500,200,and50U/mL res pectively)at high p H(above4.5),however,while at the range of3.2~4.5in different meta2acid conditions they showed better expression(the peak activities of enzyme were5000,340,and 144U/mL respectively).Statistic analysis indicated that there are apparent or extremely apparent reciprocity be2 tween regulation of white rot fungi to the state of environment p H and the state of laccase production.However, there is no significant capability difference among different white rot fungi strains to regulate cultural environment p H.K eyw ords white rot fungi;environment p H;laccase;pertinency 白腐菌(White rot fungi)是迄今为止最有效、最主要的木质素降解者,也是已知惟一在纯培养条件下能将木质素最终矿化的微生物。
工作内容:所需仪器:恒温培养箱(微生物的试管和平板培养)、冰箱(冷冻保存)、测试分析仪、分液漏斗、试管、烧杯、锥形瓶、电子天平、纱布、土豆200g,葡萄糖20g,琼脂15—20g,蒸馏水1000ml、NaOH溶液0.75mol/L(提高吸附率)、丙酮、二氯甲烷、无水硫酸钠、酵母粉、(六价铬离子溶液、二价镍离子溶液、锌离子溶液、二价铅离子溶液、二价锰离子溶液、二价铜离子溶液、二价镉离子溶液的等比例混合物)及其他实验室常用器具。
1.)培养白腐菌:先配置培养基,然后培养基灭菌,然后无菌条件接种,最后在25-28度恒温箱内培养,培养周期5-7天。
要保证培养基内没其他的细菌,所以接种前先培养基灭菌。
培养基土豆固体培养基土豆200g,葡萄糖20g,琼脂20g PH 6,蒸馏水1L,KH2PO4 3g,MgSO4* 7H2O 1.5g,维B1 8mg(称去皮的土豆小块200g,加水1000ml 慢慢煮开(20分钟),煮至土豆小块能被玻璃棒戳碎为止,两层纱布过滤,将滤液补足1000ml),该培养基主要用于白腐菌Phanerochaete chrysosporium的培养和纯化以及保种。
1.制作培养基的过程(一)称量根据用量按比例依次称取成分,常用玻棒挑取,放在小烧杯或表面皿中称量,用热水溶化后倒入烧杯,称量时要迅速。
(二)溶解在烧杯中加入少于所需要的水量,加热,一加入各成分,使其溶解,琼脂在溶液煮沸后加入,融化过程需不断搅拌。
加热时应注意火力,勿使培养基烧焦或溢出。
溶好后,补足所需水分。
(三)调PH 用1mol/L NaOH或1mol/L HCl把PH调至所需范围。
(四)过滤趁热用滤纸或多层纱布过滤,以利于某些实验结果的观察,如无特殊要求时可省去此步骤。
(五)分装按实验要求,可将配制的培养基分装入试管内或三解瓶内;分装时注意,勿使培养基沾染在容器口上,以免沾染棉塞引起污染。
1.液体分装分装高度以试管高度的1/4左右为宜,分装三角瓶的量则根据需要而定,一般以不超过三角瓶容积的1/2为宜。
磷酸-葡萄糖经E MP 途径代谢为L -缬氨酸合成所需的前体丙酮酸。
在还原力足够的情况下,6-磷酸-葡萄糖流入E MP 途径的流量越大越有利于L -缬氨酸的合成。
由图4a 和4b 可以看出,6-磷酸-葡萄糖进入H MP 途径和E MP 途径的流量分配由出发菌株的H MP:E MP =83:17=4.88:1变为突变株AA T V341的75.7:24.3=3.12:1,E MP 途径的流量由17.0增加到24.3,使更多的6-磷酸-葡萄糖流入了E MP 途径,代谢为丙酮酸,有利于L -缬氨酸的合成。
图4 G 6P 节点处的流量分配Fig.4Flux distribution around the G 6P n ode in AS1.495and AA TV341图5 PY R 节点处的流量分配Fig.5 Flux distribution around the PY R n ode in AS 1.495and AA TV341图6 L -缬氨酸育种相关的途径及调节Fig.6 Path ways and regulation related to breeding for L -valine biosynthesis2131212 PY R 节点丙酮酸除了流入T C A 循环和流向L -缬氨酸的合成,还参与丙氨酸、异亮氨酸、乳酸和乙酸等杂酸的合成,因此,丙酮酸节点的流量分配较为复杂。
为了便于比较,把E MP 途径中由1,3-2P -G A 到PY R 途径上的流量转化为100,比较这个节点处的流量分配情况(见图5)。
出发菌株AS1.495是Leu -突变株,不能正常合成亮氨酸,由丙酮酸经α-酮基异戊酸流向L -缬氨酸合成途径的流量为15.8。
突变株AA T V341由于叠加了L -AAH ss 、2-T A r 、Vd -三个遗传标记,丙酮酸节点处的流量分配发生了重大变化,丙酮酸流入T C A 循环的流量由32.6降为9.80,流入杂酸的流量由51.6降为13.5,而流入L -缬氨酸合成途径的流量由15.8增为76.7,大大增加了。
2008年18(4)生物技术研究表明木霉几丁质酶的产生受到细胞壁成分的诱导,而在以葡萄糖、蔗糖和几丁质水解的最终产物存在时其表达与分泌受到抑制”‘6’。
本研究结果显示绿木霉菌(Trl;choderma14-唧)几丁质酶的分泌不仅受到高浓度葡萄糖(3%)的抑制,同时还受到氮源水平的调节,当可直接利用的碳源或氮源缺乏时会诱导几丁质酶的大量分泌,而且二者的交互作用对几丁质酶分泌水平的有显著影响。
GaryE.Harmara等认为在木霉与植物病原菌作用时会产生较低水平的胞外几丁质外切酶,这些酶类会通过扩散催化目标病原真菌释放细胞壁碎片。
而这些细胞壁碎片反过来会诱导木霉中有真菌毒性的细胞壁降解酶类的表达,这些细胞壁降解酶类扩散到目标真菌,催化其细胞壁的降解¨“。
因此,细胞壁的组成物质(如几丁质)在诱导木霉几丁质酶表达中起到重要作用。
本试验选用的绿木霉菌是邵红涛等分离并筛选对尖孢镰刀菌具有拮抗活性的菌株,并检测该菌到在尖孢镰刀菌干菌丝的诱导下能够产生几丁质酶活性【20“。
但本试验中采用胶状几丁质作为几丁质酶的诱导物,其诱导作用不显著,这可能是由于本试验中添加的胶状几丁质浓度较低,也可能与木霉菌分泌几丁质酶种类有关。
常用于几丁质酶活性检测的方法主要有DNS法和胶状几丁质平板透明圈法。
DNS法利用DNS(3,5一二硝基水杨酸)与几丁质降解产生的还原糖作用,使自身的硝基还原成氨基,溶液呈棕色,并且在一定范围内颜色的深度与还原糖浓度成正比¨引。
但是这种方法并不适用于本试验,因为葡萄糖也属于还原糖,培养基中添加的葡萄糖会对结果造成干扰;而胶状几丁质平板透明圈法u4“1虽然可以观察到几丁质酶的存在,但无法对几丁质酶活性进行精确的定量。
本文采用的胶状几丁质相对透光率的方法n叫,是利用几丁质酶降解几丁质造成胶状几丁质透光率的改变,从而换算出几丁质酶活性,该方法即不受培养基中葡萄糖背景的干扰,又可以对几丁质酶活性进行相对精确的定量,试验结果较为可靠。
白腐真菌菌株的筛选及液体发酵产漆酶条件的优化研究白腐真菌菌株的筛选及液体发酵产漆酶条件的优化研究漆酶是一种酸性酶,广泛应用于木材加工、油漆去除、纸浆脱墨等领域。
为了寻找高效的漆酶产生菌株,本研究对白腐真菌的菌株进行了筛选,并优化了其液体发酵产漆酶的条件。
第一部分:白腐真菌菌株的筛选从环境中采集了多个土壤和木材样品,并将其分离培养于漆酶富集培养基中。
经过连续传代培养,筛选出了表现出高漆酶产酶能力的白腐真菌菌株。
采用基于菌丝的形态学特征、菌落形态特征、和漆酶产酶能力的评估,鉴定了5个潜在的高漆酶产菌株(命名为菌株A、菌株B、菌株C、菌株D、菌株E)。
接下来,我们将进一步优化这些菌株的液体发酵条件。
第二部分:液体发酵条件的优化2.1 碳源在液体培养基中加入不同碳源,如木质素、纤维素、葡萄糖和麦芽糖,分别对5个菌株进行液体发酵。
结果表明,以木质素作为唯一碳源时,菌株C和菌株E的漆酶产酶能力最高,分别达到了XX U/mL和XX U/mL,比其他碳源的产酶能力高出很多。
因此,我们选择了木质素作为主要碳源。
2.2 氮源尝试了不同的氮源对菌株C和菌株E的漆酶产酶能力的影响。
我们测试了不同浓度的尿素、酵母提取物和氨基酸,结果发现在0.5%尿素和0.1%酵母提取物的情况下,菌株C和菌株E的产酶能力分别达到了XX U/mL和XX U/mL,比其他条件下的产酶能力最高。
2.3 pH值和温度进一步优化了液体培养基的pH值和温度。
在不同的pH值和温度下培养菌株C和菌株E,观察到最佳产酶条件是在pH 5.0和30°C的情况下。
在这种条件下,菌株C和菌株E的漆酶产酶能力分别达到了XX U/mL和XX U/mL。
结论:通过对白腐真菌菌株的筛选和液体发酵条件的优化研究,本研究确定了菌株C和菌株E为高漆酶产生菌株。
最佳的液体发酵条件为使用木质素作为碳源,0.5%尿素和0.1%酵母提取物作为氮源,培养基的pH值为5.0,温度为30°C。
白地霉液体发酵条件优化研究【摘要】本研究旨在优化白地霉液体发酵条件,以提高酶产量和提高产品质量。
通过选择最优的发酵条件、优化培养基成分、监测发酵过程、优化产酶条件和探究产酶机理,我们成功地提高了白地霉液体发酵的效率和产酶的数量。
实验结果表明,恰当的发酵条件和培养基成分可以显着提高白地霉产酶的能力,从而加速发酵过程。
进一步地,通过深入研究产酶机理,我们能更好地理解白地霉液体发酵的原理。
本研究为白地霉液体发酵条件的优化提供了重要的参考,并为未来的相关研究提供了展望。
【关键词】白地霉、液体发酵、条件优化、培养基、监测、产酶、机理、研究结果、展望。
1. 引言1.1 研究背景白地霉(Aspergillus oryzae)是一种常见的真菌微生物,被广泛应用于食品发酵、酿造和酶制剂等领域。
其在传统食品发酵中起到了重要作用,如酱油、豆豉等的制作中常用到白地霉。
随着生物技术的发展,白地霉的应用领域不断扩大,对其发酵条件的优化研究也日益受到重视。
白地霉液体发酵条件的优化研究,可以提高发酵产物的产量和质量,降低生产成本,推动相关产业的发展。
目前,虽然已有一些关于白地霉发酵的研究报道,但仍存在一些问题亟待解决,如发酵条件的选择与优化、培养基成分的优化、发酵过程的实时监测与控制等。
开展白地霉液体发酵条件优化研究,探索最适合该微生物生长和产酶的条件,对于提高生产效率、优化生产工艺、拓展产品应用等方面具有重要意义。
本研究旨在通过对白地霉液体发酵条件的系统研究,为相关产业的发展提供科学依据和技术支持。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对白地霉液体发酵条件的优化研究,探寻最佳的发酵条件,提高白地霉发酵产酶的效率和产量。
具体目的包括:1. 确定最适宜的发酵条件参数,如温度、pH值、氧气供给等,以达到最佳的发酵效果。
2. 优化培养基的配方,确定最适宜的培养基成分及浓度,提高产酶的效率。
3. 设计合适的发酵过程监测方法,实时监测发酵过程中各项参数变化,及时调整,确保产酶效果最佳。
高效木质素酶产生菌的分离筛选Separation and filtration of a strain of high effective lignin-modifyingenzymes productionWU Wei 1,TIAN Shi-jie 1,DUN Bao-qing 2,LI Gui-ying 2,GAO Zhen-jiang 1*,LU Ming 2*(1.College of Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083;2.Institute of Crop Sciences,Biomass Energy Research Center,Chinese Academy of Agriculture Sciences,Beijing 100081)Abstract:Six strains of wood-rot fungi were collected and purified.Their ability to produce lignin-degradationenzymes and viability were compared.Two strains which have more powerful ability to produce lignin -modifying enzymes and rapid mycelium growth rate were chosen.Controlled with model strain Phanerochaete chrysosporium 5.776,their ability to degrade lignin in wheat straw were detected.A new strain of Trichoderma harzianum was determined as a high effective lignin-modifying enzymes producer.It can be an ideal strain for enzymes production.Key words:lignin degradation;white-rot fungi;lignin peroxidase;Trichoderma harzianum吴薇1,田世杰1,顿宝庆2,李桂英2,高振江1*,路明2*(1.中国农业大学工学院,北京100083;2.中国农业科学院作物科学研究所生物质能源研究中心,北京100081)摘要:对自分离的6株菌种的木质素降解酶的产生能力和生活力进行比较,以模式菌种黄孢原毛平革菌5.776为对照,对其中2株较优菌种对麦草的降解效果进行了试验研究,确定一株新的哈慈木霉为高效木质素酶产生菌,该菌具有快速生长繁殖能力和快产高产木质素降解酶的能力,是理想的木质素酶产生菌。