ARTP诱变选育γ-聚谷氨酸高产菌株快速筛选方法的建立

γ-聚谷氨酸是一种由微生物发酵产生的具有较强保健功能的生物高分子,在食品、医药、化妆品等行业具有广泛的应用。但因筛选方法效率低下,导致其菌株选育效率难以提高。研究筛选出一株高产γ-PGA(γ-聚谷氨酸)菌株并对其进行形态、生化与分子鉴定发现,该菌株为纳豆枯草芽孢杆菌。根据菌株的产物特征,系统分析了酪蛋白板初筛、多孔板复筛和摇瓶复筛,结果发现三者筛选结果基本一致,且多孔板复筛与酪蛋白平板形成的纳豆菌的圈径比具有线性关联。在此基础上,应用ARTP辐照纳豆菌群,并仅用酪蛋白平板法,快速筛选出一株γ-PGA高产菌株,产量较出发菌株提升了22%,且遗传稳定性良好,表明酪蛋白平板透明圈快筛方法有效,大幅压缩了筛选的时间,显著提升了菌株诱变选育的效率。

基于惰性基质固态发酵产物聚谷氨酸的分离纯化研究

γ-聚谷氨酸分离纯化是其生产效率提升的一个重要的限制性因素。为提升γ-聚谷氨酸的分离纯化效率,研究提出基于惰性基质固态发酵结合丙酮沉降、电驱透析和苯酚处理的γ-聚谷氨酸分离纯化策略。结果显示以质量比1∶1的珍珠岩/大豆为固体发酵基质时,γ-聚谷氨酸的产量提升了约1倍,至60 g/Kgds,而且色泽也显著降低,由深黄变白色。γ-聚谷氨酸的发酵粗提液经3倍体积的丙酮处理,透析处理18 h,在等体积苯酚处理后,γ-聚谷氨酸纯度达到89.12%。HPLC分析显示纯化后的产品纯度已非常接近商用标品。因此,结合生产与分离的策略能有效提升γ-聚谷氨酸的生产效率。

基于枯草芽孢杆菌产物应用的基因组精简研究进展

枯草芽孢杆菌代谢产物众多,具有很强的应用开发前景,在工业上广泛应用。本文总结了聚谷氨酸、纳豆激酶和维生素K2三种热点代谢产物及其在医药、食品、农业上的应用。枯草芽孢杆菌是常用的基因工程菌,对其进行遗传改造的方法较多。本文综述了同源重组、位点特异性重组和CRISPR/Cas9三种基因组精简手段,总结了困扰枯草芽孢杆菌代谢产物开发应用与基因组精简的问题,推断未来发展的方向,期望推动枯草芽孢杆菌的开发与应用。