纳豆激酶产生菌_纳豆菌对木糖和葡萄糖的利用

纳豆激酶产生菌_纳豆菌对木糖和葡萄糖的利用 8 ,9 酶活却较高 。参考国内外的有关蛋白酶的文献, 此菌株还可能适于用做研究低温白酶的出发菌株 , 而且 , DY2A 菌株是一深海极端微生物 , 这在理论研究中有重要 值 。我们计划从 DY2A 菌株及其所产的碱性蛋白酶出发 , 利用分子生物学 , 研究 端微生物在生理生化 、活性物质产生机理等方面与普通微生物的差别 。而且 , 通过 物工程手段 , 有希望将其应用于常温洗涤等生产实践 。 特 致谢 国家海洋局第三海洋研究所陈兴群副研究员 、林荣澄副研究员帮助采样 , 致谢 。 参 考 文 献 () 1 唐 兵 , 周林峰 , 陈向东 , 等. 微生物学报 , 2000 , 40 2: 188,1921 () 2 邱秀宝 , 高 东 , 王颖达. 微生物学报 , 1994 , 34 4: 293,300 . 3 Brown J R , Doolittle W F. Microbiol Mol Biol Rev , 1997 , 61 : 456,502 . 4 范秀容 , 李广武 , 沈 . 微生物学实验. 北京 : 高等教育出版社会 , 1996 . 萍 5 丹.生物化学实验. 合肥 : 中国科技大学出版社 , 1994 .陈曾燮 , 刘 兢 , 罗 6 兵.低温生物学. 长沙 : 湖南科学技术出版社 , 1998 .李广武 , 郑从义 , 唐 7 () 那淑敏 , 余茂效. 微生物学报 , 1988 , 28 3: 249,256 . et al . Letter in Applied Microbiolgy , 1997 , 25 : 70,72. 8 Hoshino T , Ishizaki K , Sakamoto T , () [ 9 ] 邱秀宝 , 程秀兰 , 袁 影. 微生物学通报 , 1988 , 15 3: 101,104. [ 10 Feller G , Lebussy O , Gerday C . Appl Environ Microbiol , 1998 , 64 : 1163,1165. 纳豆激酶产生菌 ———纳豆菌对木糖和葡萄糖的利用 121 谢秋玲郭 勇林 剑 12( ) 暨南大学生物工程研究所 广州 510632 ( ) 华南理工大学食品与生物工程学院 广州 510641 (发酵条件研究中 , 我们发现木糖是较葡萄糖更 )摘要 : 在纳豆激酶 Nattokinase , 简称 NK 佳的产酶碳源 。进一步的试验证明 , NK 的发酵菌种 ———Bacillus subtilis var . natto 在混合碳 源中没有二次生长现象 , 对木糖和葡萄糖的吸收是同时的 , 且互不干扰 , 葡萄糖对木糖的 吸收利用没有分解代谢阻遏 。 关键词 : 纳豆菌 , 纳豆激酶 , 木糖 , 葡萄糖 , 分解代谢阻遏 () 中图分类号 : Q93919 文献标识码 : A 文章编号 : 025322654 20010420009204 T H E U TIL I ZA TI ON O F GL U COS E A N D X YL OS E B Y BACILL US SUB TIL IS V A R . NA T TO W HI C H CA N P ROD U C E N A TTO KI N AS E 1 2 1XI E Qiu2LingGUO YongL IN J ian 1( ) Bio2Engineering Institute of J inan University , Guangzhou 510632 2( ) Food &Biotech College of South China University of Technology , Guangzhou 510641 A bs t r a ct : Xylose is a better carbon source than glucose f or nattokinase fermentation . The strain of bacteria which 收稿日期 : 2000206205 , 修回日期 : 2000209227 could produce N K2B . subtilis natto neither showed diauxic growth nor a substrate preference when growing on mixed carbon source of xylose and glucose . Glucose and xylose were uptaken simultaneously and there was no catabolic re2 pression . Ke yw o r ds : Bacillus subtilis var . natto , Nattokinase , Xylose , Glucose , Catabolic , Repression 对于大多数微生物来说 , 葡萄糖是易被利用的碳源 , 而葡萄糖对其他一些不易利 用的糖类的代谢产生阻遏作用 , 这一现象被称为分解代谢阻遏 。 在纳豆激酶的发酵条 1 件研究中 , 我们发现木糖是较葡萄糖更佳的碳源。因而我 ( ) 们进一步探索纳豆激酶产生菌 ———纳豆菌 Bacillus subtilis var . natto对木糖和葡萄糖 的利用模式 。 1 材料与方法 111 N K 的液体发酵 取一环菌种 , 接入 50mL/ 250mL 种子培养基的三角瓶中 , 37 ?振荡扩大培养 , 然后 按 2 %接种量接入发酵培养基中发酵产酶 。 ( ) 发酵培养 基 : 碳 源 木 糖 , 葡 萄 糖 或 混 合 糖 20g , 大 豆 蛋 白 胨 20g , NaHPO? 2 4 12 HO 5g , NaHPO2? HO 113g , CaCl012g , MgSO7? HO 1g , 蒸馏水 1000mL , p H710, 22 422 4 2 712 。 [ 2 , 3 ] 112 N K 活性测定 发酵液离心取上清 , 经适当稀释 , 做为粗酶液 。测定时 , 依次加入 013mL 纤维蛋 () 白原 6167mg/ mL 可凝结蛋白、110mL 巴比妥钠缓冲液 、012mL 酶液 、012mL 凝血酶 () 6 单位/ mL, 从加入凝血酶时刻起 , 到凝块内小气泡上升至系统体积一半时作为反应 终点 , 记为 CLT 时间 。以尿激酶标准品作标准曲线 。 113 糖的测定 3 , 52二硝基水杨酸法测定单一木糖 、单一葡萄糖和混合糖 , 蒽酮法测定混合糖中 4 的葡萄糖。 2 结果 211 生长的比较 以 1 % 木 糖 和 1 % 葡 萄 糖 作 混 合 碳 源 , 观察细菌在混合碳源上与在单一碳 源生长的情况 。结果发现 , 细菌在混合 碳源上的生长趋势与在单一碳源上的生 长趋势没有明显不同 。其达到生长最高 峰的 时 间 与 木 糖 同 步 , 略 晚 于 葡 萄 糖 , () 而且没有二次生长现象出现 见图 1。 212 糖的消耗 从碳源的消耗来看 , 混合碳源的 () 消耗速度要低于葡萄糖 , 但要高于木糖 见图 2, 最终在发酵 96h 时 , 培养基内残 糖含量 , 3 种碳源没有大的差别 。 木糖与蒽酮 试剂反应显色甚微 , 而蒽酮可 以与葡萄糖发生显色反应 。利用这一特性 , 用 蒽酮法测得培养基中葡萄糖含量 , 用水杨酸法 测得培养基中的总糖含量 。用总糖量减去葡萄 量即得木糖含量 。因此获得混合碳源中两种糖 () 各自的消耗情况 见图 3, 可以看出 , 葡萄糖 的消耗速率大于木糖 , 这与单一碳源时的情况 是相似的 。 213 产酶的比较 另外还了混合碳源对产酶的影响 , 从 图 4 中可看出 , 混合碳源对产酶量没有影响 , 其产酶总量介于木糖与葡萄糖之间 ; 产 葡萄糖 酶高峰期的到达时间略早于木糖 , 略晚于葡萄糖 。综合以上试验结果得出 , 纳豆激酶的合成不产生分解代谢阻遏作用 。 3 讨论 木糖是一个五碳糖 , 是纤维素的组成糖 ,因此一些栖息于木材上的微生物 , 包括 菌 、丝状 真 菌 和 酵 母 都 可 以 利 用 木 糖 。但 这 些 微 生 物 对 木 糖 的 利 用 模 式 不 同 。如 [ 4 ] Bacteroides xyla nolyticus X521 既 没 有 二 次 生 长 , 也 不 显 示 对 底 物 的 偏 爱, Selenomonas. rumina ntium D 和 Clostridium . acetobytylicum ATCC824 则会有分解代谢5 ,6 遏。即使同一种枯草芽孢杆菌 , Bacillus subtilis 168 和 B . subtilis BR151 的木糖异 7 酶会受葡萄糖阻遏 , 而 B . subtilis BW23 则不会。对于本试验中的纳豆菌 , 葡萄糖木糖同时被菌体吸收 , 其吸收速率与单一碳源时没有明显差别 。这与 Bacteroides. x la nolyticus X51 的情况是相同的 。 关于木糖的吸收机制 , 真菌类则研究较多 。如酵母 Pichi stipitis 对木糖的吸收机已得到了研究 , P . stipitis 是利用质子同向转运的方式来吸收木糖的 , 共有两个系统 一个是低亲和性的 , 一个是高亲和性的 , 而葡萄糖则只有一个 。高亲和性系统会被 萄糖抑制 , 低亲和性系统则为木糖和葡萄糖共用 , 不为葡萄糖所抑制 ; 而 Pichi . heedii 8 的葡萄糖运输系统与木糖运输系统是截然不同的。从本试验的试验结果来看 , 纳豆 菌在混合碳源中没有二次生长现象 , 从糖的消耗来看 , 该菌种对木糖和葡萄糖的吸收 是同时的 , 且互不干扰 , 葡萄糖对木糖的吸收利用不产生代谢阻遏作用 。可能是完全 不同的两个系统在同时进行的 。具体的吸收机制和途径还有待进一步研究 。 参 考 文 献 ( ) 谢秋玲 , 郭 勇. 华南理工大学学报 自然科学版, 1999 , 5 : 127,131 . 1 () 须见洋行 , 中岛伸佳 , 田谷直俊. J . Brew. Soc . Japan , 1993 , 88 6: 482,486 . 中华人民共和国卫生部药典委2 ( ) 员会编. 中华人民共和国药典 二部. 北京 : 化学工业出版社 , 广州 : 广东科 技出版社 , 1995 : 320,321 . 3 4 Biesterveld S , Stefanie J W , Elferink H O , () et al . Appl Environ Microbiol , 1994 , 60 2: 576,580 . 5 Ounine K , Petitdemange H , Raval G , 1985 , 49 : 40,46. et al . Appl Environ Microbiol , 1993 , 59 : 40,46 。 [ 6 Strobel H J . Appl . Environ . Microbiol , ( ) [ 7 Gartner D , Geissendorfer M , Hillen W J . Bacteriol , 1988 , 170 7: 3102,3109. () [ 8 Does A L , Bisson L F. Appl Environ Microbiol , 1989 , 55 1: 159,164. 3一株凝结芽孢杆菌产生糖脂的工艺研究 郑喜群 刘晓兰 张 鹭 马 微 ( )齐齐哈尔大学生命科学与工程学院 齐齐哈尔 161006 摘要 : 对分离出的一株凝结芽孢杆菌生产糖脂的摇瓶发酵工艺进行了优化和 10L 罐发酵实 验 。适宜发酵条件为 : 培养基由 6 %豆油 、315g/ L NaNO、0175g/ L 酵母膏以及一定量的无 3 机盐组成 , 发酵温度 30 ?, 初始 p H815 , 搅拌转数 150,240r/ min , 发酵周期 96h 。糖脂产 量达到 71073g/ L 。 关键词 : 糖脂 , 生物面活性剂 , 发酵 , 凝结芽孢杆菌 () 文章编号 : 025322654 20010420012205 中图分类号 : Q93 文献标识码 : A A S TU D Y ON B I O T EC HNOL O G Y O F GL YCOL I P I D P ROD U C ED B Y A BACILL US COA GUL ANS ZHENG Xi2Qun L IU Xiao2L an ZHANG L u MA Wei ( )College of Life Science and Engineering , Qiqihar University , Qiqihar 161006 A bs t r a ct : The biotechnology of glycolipid fermented by a bacillus coagulans was studied and the fermentation process in 10L bioreactor was conducted . Suitable medium contained 6 % bean oil as carbon source , 315g/ L NaNOas nitrogen3 source , 0175g/ L yeast extract and some inorganic salts . The fermentation temperature of 30 ?, initial p H of 815 , str2 ring revolution of 150,240r/ min and fermentation period of 96h proved to be optimal . The yield of glycolipid in 10L 3 黑龙江省教委资助项目 收稿日期 : 2000204230 , 修回日期 : 2000207228