• 中文核心期刊
  • CSCD来源期刊
  • 中国科技核心期刊
  • CA、CABI、ZR收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高产过氧化氢酶菌株的鉴定与产酶条件

田燕丹 贾宪波 林新坚 邱宏端 陈济琛

田燕丹, 贾宪波, 林新坚, 邱宏端, 陈济琛. 高产过氧化氢酶菌株的鉴定与产酶条件[J]. 福建农业学报, 2016, 31(8): 869-875. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.08.015
引用本文: 田燕丹, 贾宪波, 林新坚, 邱宏端, 陈济琛. 高产过氧化氢酶菌株的鉴定与产酶条件[J]. 福建农业学报, 2016, 31(8): 869-875. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.08.015
TIAN Yan-dan, JIA Xian-bo, LIN Xin-jian, QIU Hong-duan, CHEN Ji-cheng. Identification and Optimized Fermentation of High Catalase-producing Serratia marcescens, FZSF02[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(8): 869-875. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.08.015
Citation: TIAN Yan-dan, JIA Xian-bo, LIN Xin-jian, QIU Hong-duan, CHEN Ji-cheng. Identification and Optimized Fermentation of High Catalase-producing Serratia marcescens, FZSF02[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(8): 869-875. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.08.015

高产过氧化氢酶菌株的鉴定与产酶条件

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.08.015
基金项目: 

国家公益性农业科研专项 201303094-05

福建省财政厅社会公益研究项目 2060302

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2009R10002-2

星火计划重点项目 2014S0068

详细信息
    作者简介:

    田燕丹(1990-), 女, 硕士生, 研究方向:应用微生物学

    通讯作者:

    陈济琛(1964-), 男, 研究员, 研究方向:农业微生物和食用菌(E-mail:chenjichen2001@163.com)

  • 中图分类号: Q936

Identification and Optimized Fermentation of High Catalase-producing Serratia marcescens, FZSF02

  • 摘要: 为解决过氧化氢废水对环境的污染,从稻田土中筛选到1株高产过氧化氢酶菌株。经形态学观察和分子生物学鉴定,确认该菌属于黏质沙雷氏菌,命名为Serratia marcescens FZSF02。通过培养基碳源、氮源、无机盐类型及产过氧化-氢酶条件优化。在培养条件为:1%大豆蛋白胨、0.5%麦芽糖、0.2% NaCl、31℃、180 r·min-1、发酵时间48 h,菌株产过氧化氢酶总酶活最高达6 380 U·mL-1,比优化前提高了7.4倍。粗酶液最适反应温度为60℃,最适反应pH为8.0。该菌在过氧化氢废水无害化处理和其他工农业过程中有很好的应用潜力。
  • 图  1  菌株FZSF02的菌落特征和菌体形态

    Figure  1.  Colony and cell morphology of FZSF02

    图  2  菌株FZSF02与其近缘菌株的16SrDNA系统发育树

    Figure  2.  Phylogenetic tree of FZSF02 based on sequence comparability of 16S rDNA

    图  3  氮源对菌株FZSF02过氧化氢酶产量的影响

    Figure  3.  Effect of nitrogen sources on catalase production of FZSF02

    图  4  碳源对菌株FZSF02过氧化氢酶产量的影响

    Figure  4.  Effect of carbon sources on catalase production of FZSF02

    图  5  发酵温度和摇床转速对过菌株FZSF02产过氧化氢酶的影响

    Figure  5.  Effect of fermentation temperature and shaker speed on catalase production

    图  6  发酵时间对菌株FZSF02产过氧化氢酶的影响

    Figure  6.  Effect of fermentation duration on catalase production

    图  7  菌株FZSF02所产过氧化氢酶的最适反应温度和pH值

    Figure  7.  Optimal temperature and pH for peak activity of catalase from FZSF02

    表  1  无机盐对菌株FZSF02过氧化氢酶产量的影响

    Table  1.   Effect of mineral salts on catalase production of FZSF02

    无机盐
    /0.2%
    过氧化氢酶活力
    /(U·mL-1)
    NaCl 4 385.3±537 a
    Na2HPO4 2 724.8±83 d
    FeCl3 0
    CuSO4 0
    NH4NO3 1 045.9±83 g
    NaH2PO4 1 770.6±47 f
    KCl 3 156±126 c
    MnSO4 2 743.1±171 d
    CH3COONa 1 972.5±95 ef
    CaCl2 2 229.4±82 e
    (NH4)2SO4 2 880.7±95 cd
    MgSO4 1 752.3±169 f
    对照组 3 568±223 b
    下载: 导出CSV

    表  2  正交试验因素水平

    Table  2.   Factors and levels of orthogonal experiment

    水平 A大豆蛋白胨
    /(g·L-1)
    B麦芽糖
    /(g·L-1)
    C NaCl
    /(g·L-1)
    1 5 5 1
    2 10 10 2
    3 15 15 3
    下载: 导出CSV

    表  3  正交试验结果

    Table  3.   Results of orthogonal experiment

    试验号 A B C 酶活/
    (g·L-1)
    1 1 1 1 2324
    2 1 2 2 2438
    3 1 3 3 2248
    4 2 1 2 2420
    5 2 2 3 1426
    6 2 3 1 3936
    7 3 1 3 1822
    8 3 2 1 3216
    9 3 3 2 2574
    K1 7010 6566 9476
    K2 7782 7080 7432
    K3 7612 8758 5496
    k1 2337 2189 3159
    k2 2594 2360 2477
    k3 2537 2919 1832
    R 257 730 1327
    下载: 导出CSV
  • [1] FARR S B, KOGOMA T. Oxidative stress responses in Escherichia coli and Salmonella typhimurium[J]. Microbiological Reviews, 1991, 55(4): 561-585. https://www.researchgate.net/publication/292363621_Oxidative_Stress_Responses_in_Escherichia_coli_and_Salmonella_typhimurium
    [2] 刘灵芝, 钟广蓉, 熊莲, 等.过氧化氢酶的研究与应用新进展[J].化学与生物工程, 2009, 26(3): 15-18. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HBHG200903006.htm
    [3] 洪海军, 许赣荣.产过氧化氢酶菌株培养条件的优化[J].无锡轻工大学学报:食品与生物技术, 2004, (6): 85-89. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WXQG200406020.htm
    [4] ERKO STACKEBRANDT, GOODFELLOW M. Nucleic acid techniques in bacterial systematics[M]. Stackebrandt E Goodfellow M Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics, 1991.
    [5] FU X, WANG W, HAO J, et al. Purification and characterization of catalase from marine bacterium Acinetobacter sp. YS0810[J]. Biomed Research International, 2014, 2014(1): 409626. https://www.researchgate.net/profile/Mi_Sun/publication/264091287_Purification_and_Characterization_of_Catalase_from_Marine_Bacterium_Acinetobacter_sp_YS0810/links/55c4156408aebc967df1bca0.pdf
    [6] 阿布都热合曼·阿布力米提, 布佐日古丽·喀迪尔, 吾甫尔·米吉提.灵菌红素及其应用的研究进展[J].安徽农业科学, 2015, (9): 102-106. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AHNY201509040.htm
    [7] 郝英利, 张燎原, 孙建安, 等.黏质沙雷氏菌G1利用玉米浆干粉和磷酸氢二铵生产2, 3-丁二醇的研究[J].化学与生物工程, 2013, (6): 34-38.
    [8] 钱斯亮, 蔡宇杰, 廖祥儒, 等.热稳定性过氧化氢酶高产菌的筛选、鉴定及酶学性质研究[J].西北农业学报, 2008, 17(2): 238-242. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBNX200802053.htm
    [9] 曾化伟. Serratia marcescens SYBC 08的筛选、鉴定及其发酵产过氧化氢酶的研究[D].无锡:江南大学, 2011. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10295-1011209610.htm
    [10] HUA W Z, YU J C, XIANG R L, et al. Optimization of catalase production and purification and characterization of a novel cold-adapted Cat-2 from mesophilic bacterium Serratia marcescens SYBC-01[J]. Annals of Microbiology, 2010, 60(4): 701-708. doi: 10.1007/s13213-010-0116-2
    [11] 曾化伟, 张峰, 蔡宇杰, 等.菌株Serratia marcescens SYBC08产过氧化氢酶液态发酵工艺的优化及酶性质研究[J].食品与生物技术学报, 2011, 30(3): 410-416. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WXQG201103018.htm
    [12] 张增祥, 王伟, 王芳, 等.过氧化氢酶高产菌株CE-2-A的发酵条件优化[J].渔业科学进展, 2010, (6): 95-103. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HYKX201011011.htm
    [13] 刘灵芝, 常雁红, 罗炜, 等.产耐热过氧化氢酶菌株的筛选和培养[J].科学技术与工程, 2010, (4): 868-873. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXJS201004006.htm
    [14] 杨鹤, 蔡少丽, 李力, 等.过氧化氢酶高产菌株EIM-70的鉴定及产酶培养基的优化[J].安徽农业科学, 2013, (1): 33-36.
    [15] 邓宇.Bacillus subtilis WSHDZ-01发酵生产过氧化氢酶条件优化[D].无锡:江南大学, 2008. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10295-2009013363.htm
    [16] 邓宇, 华兆哲, 赵志军, 等.氮源对枯草芽孢杆菌WSHDZ-01合成过氧化氢酶的影响[J].应用与环境生物学报, 2008, (4): 544-547.
    [17] 奥杰, 窦少华, 迟乃玉, 等.响应面法优化CZA1202产低温过氧化氢酶发酵条件[J].安徽农业科学, 2013, (2): 508-511. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AHNY201302018.htm
    [18] 刘冬, 季石美, 汪成富.过氧化氢酶优良基因菌株的筛选及其酶学性质研究[J].安徽农业科学, 2011, 38(35): 19949-19950. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AHNY201035027.htm
    [19] 陈欣, 甘国斌, 孙敬冉, 等.一株产过氧化氢酶细菌的筛选及发酵条件的优化[J].江苏科技大学学报:自然科学版, 2012, (2): 199-204. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDCB201202021.htm
    [20] 王明星, 李寅, 方芳, 等.添加甲萘醌促进嗜热子囊菌合成过氧化氢酶[J].过程工程学报, 2005, (3): 337-340. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGYJ200503023.htm
    [21] 陈世建, 王伟, 孙谧.一株海洋过氧化氢酶高产菌的鉴定及产酶条件优化[J].渔业科学进展, 2014, (4): 103-109. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HYSC201404018.htm
    [22] 曹汶龙, 郭娅琼, 康振, 等.枯草芽孢杆菌产过氧化氢酶的优化与工业化[J].食品与生物技术学报, 2015, (5): 482-486. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WXQG201505008.htm
    [23] KIMOTO H, YOSHIMUNE K, MATSUYMA H, et al. Characterization of catalase from psychrotolerant Psychrobacter piscatorii T-3 exhibiting high catalase activity[J]. International journal of molecular sciences, 2012, 13(2): 1733-1746. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22408420
  • 加载中
图(7) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  1471
  • HTML全文浏览量:  162
  • PDF下载量:  259
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-29
  • 修回日期:  2016-05-29
  • 刊出日期:  2016-08-01

目录

    /

    返回文章
    返回