ε-聚赖氨酸生产菌的硫酸二乙酯诱变及其发酵培养基优化

对出发菌白色链霉菌FQ-23进行硫酸二乙酯诱变,经过平板初筛和摇瓶复筛后,获得1株ε-聚赖氨酸产量为0.976g/L的高产菌株,并将其命名为白色链霉菌FQF-3。可稳定遗传,并用于后续研究。然后通过单因素与响应面分析方法对4大主要成分:葡萄糖、硫酸铵、玉米浆和鱼粉进行了优化,最终优化结果为:硫酸铵、鱼粉、玉米浆、葡萄糖的含量分别为9.95,12.52,7.79,49.70g/L。再加上M3G培养基的剩余成分即为最适培养基。在该培养基下,ε-聚赖氨酸产量为1.373g/L,是出发菌产量的1.53倍。

产黄青霉S-3-25的硫酸二乙酯诱变突变株3d10-01的次级代谢产物研究

目的阐明产黄青霉S-3-25的硫酸二乙酯(DES)诱变突变株3d10-01的次级代谢产物及其抗肿瘤活性。方法利用各种色谱技术分离纯化代谢产物。根据理化和波谱数据鉴定化合物结构。采用MTT法测试其抗肿瘤活性。采用HPLCUV检测方式确定所得化合物是否为突变株新产。结果从突变株发酵产物中分离鉴定了2,4-二羟基-3,5,6-三甲基苯甲酸甲酯(1),6-羟甲基-2,2-二甲基-苯并二氢吡喃-4-酮(2),regiolone(3),(3S,4S)-3,4-二氢-3,4,8-三羟基-2H-萘酮(4),脑苷脂C(5),脑苷脂D(6)和dankasterone A(7)7个化合物。化合物1、4和7对受试5种癌细胞均有较强抑制作用;2、3和6对受试HL-60细胞有一定抑制活性。HPLC-UV的检测结果表明,化合物1~4和7为原始菌不产而突变株新产的次级代谢产物。结论化合物1~7均为首次从产黄青霉发酵产物中分离得到。化合物1~4、6和7对部分受试肿瘤细胞的抑制活性为首次研究并报道。

产黄青霉S-3-25的硫酸二乙酯诱变突变株3d10-01的次级代谢产物研究Ⅱ

目的 阐明产黄青霉Penicillium chrysogenum S-3-25的硫酸二乙酯(DES)诱变突变株3d10-01的大米固体培养基发酵次级代谢产物及其细胞毒活性。方法 利用各种色谱技术分离纯化次级代谢产物,根据理化和波谱数据(核磁共振、质谱技术)鉴定化合物结构,采用3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT)法评价细胞毒活性。结果 从真菌S-3-25硫酸二乙酯(DES)诱变突变株3d10-01的大米固体培养基发酵产物中分离鉴定了17个化合物:dehydroaustinol(1)、dehydroaustin(2)、austinol(3)、austinolide(4)、11-acetoxyisoaustinone(5)、penipyridone F(6)、penipyridone C(7)、penipyridone D(8)、1-羟基-3-甲基呫吨酮(9)、1,5-二羟基-3-甲基呫吨酮(10)、nidulalin B(11)、(4S,4a R,9a R)-4a-carbomethoxy-1,4,4a,9atetrahydro-4,8-dihydroxy-6-methylxanthone(12)、(4R,4a S,9a R)-1,9a-dihydronidulalin A(13)、1-羟基-3-羟甲基呫吨酮(14)、1,7-二羟基-3-甲基呫吨酮(15)、(S)-2-methyl-3-[(Z)-benzylidene] hexahydropyrrolo [1,2-a]pyrazine-1,4-dione(16)及pestalasin A(17)。其中化合物1、3、5、6、9、10、15对受试HL60细胞的半抑制浓度(IC50)分别为1.7、15.0、16.6、26.5、2.0、6.9和28.4μmol/L,此外化合物1对受试K562细胞和He La细胞的IC50分别为24.2和25.4μmol/L。结论 从极地深海来源真菌产黄青霉S-3-25的硫酸二乙酯(DES)诱变突变株3d10-01的大米固体培养基发酵产物中分离得到17个单体化合物,其中化合物10、16为新天然产物,未见有文献数据的报道。化合物1、3、5、6、9、10、15对受试HL60细胞有较强的抑制活性;化合物1还对K562和He La细胞有较强的抑制活性。

硫酸二乙酯诱变对火木层孔菌生长特性及色素代谢物的影响

采用硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)诱变方法对火木层孔菌菌株进行诱变处理,研究了0.5%诱变浓度下DES诱变时间与火木层孔菌致死率的关系。对筛选的优势菌株菌丝生长速度、液体发酵菌丝体生物量、菌丝形态、色素类次级代谢产物分泌以及次级代谢产物抗氧化活性方面的差异进行研究。研究表明,硫酸二乙酯诱变可改变菌丝形态但对菌丝体生长并未产生明显影响,且硫酸二乙酯诱变筛选可改善药用火木层孔菌活性成分,提高对缺氧/糖PC12神经细胞的抗氧化活性。

复合诱变选育虾青素高产菌株及发酵条件优化

以红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)PR2为出发菌株,采用紫外(UV)与硫酸二乙酯(DES)进行复合诱变,通过二苯胺平板初筛、摇瓶复筛、遗传稳定性试验,筛选高产虾青素突变菌株,并通过单因素试验对其发酵产虾青素条件进行优化。结果表明,在紫外照射100 s,DES含量1%的最适诱变条件下筛选得到一株高产虾青素突变菌株PUD11,其虾青素产量达到22.16 mg/L,且该突变菌株传代8次仍具有良好的遗传稳定性,其产虾青素的最佳发酵条件为发酵温度22℃、初始pH值5.0、接种量10%、摇瓶转速220 r/min、装液量75 mL/300 mL、发酵时间120 h。在此优化条件下,虾青素产量为31.39 mg/L,较出发菌株提高了106.24%。

ARTP-DES复合诱变结合前体耐受性选育达托霉素高产菌株

为提高玫瑰孢链霉菌AN-126的达托霉素产量,对菌株AN-126进行常压室温等离子体-硫酸二乙酯(ARTP-DES)复合诱变,并结合癸酸钠耐受性筛选,最终获得一株达托霉素高产菌株RR-447,摇瓶产量为(101.41±0.37)mg/L,是出发菌株的2.44倍。对高产菌株RR-447进行平板传代、菌落形态及BOX-PCR多态性分析。结果表明,高产菌株RR-447高产性能稳定遗传,与出发菌株的菌球形态有明显差异,且高产菌株RR-447基因组DNA在1.50~2.00 kb之间存在一条特异性条带。在5 L发酵罐中通过分阶段补加癸酸钠溶液评价了菌株RR-447的发酵性能,达托霉素产量达到512.64mg/L。ARTP-DES复合诱变结合癸酸钠耐受性是选育达托霉素高产菌株的一种有效育种手段,为达托霉素工业微生物育种以及其他菌株改良提供了技术参考。

不同诱变方法对黑曲霉产木聚糖酶能力的影响

利用5种方法对黑曲霉AS3.350进行诱变,研究不同诱变方法对黑曲霉产木聚糖酶的影响,获得高产木聚糖酶的突变株。结果表明,紫外诱变获得的最优突变株酶活是出发菌株的2.18倍,诱变效果最为明显,其次是快中子辐照诱变,获得的最优突变株酶活是出发菌株的1.72倍,硫酸二乙酯诱变、亚硝酸钠诱变、亚硝基胍诱变获得的最优突变株酶活分别是出发菌株的1.51倍、1.46倍、1.38倍,物理诱变比化学诱变对黑曲霉产木聚糖酶更为敏感。

酸性α-淀粉酶菌种的诱变选育

以从黑龙江省齐齐哈尔市北大仓酒厂白酒酒醅中分离筛选到的产酸性α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌菌株C6为出发菌,利用紫外线、硫酸二乙酯作为诱变剂对其进行了复合诱变,制作致死率曲线确定诱变剂量,紫外线诱变照射时间为40s,硫酸二乙酯诱变处理时间为20min。通过初筛、复筛发酵,从大量的突变株中筛选到1株产酸性α-淀粉酶活力较高的菌株F21,在pH值为4.6条件下,α-淀粉酶活力达996.2U/mL,比原菌株提高了2.56倍。产酶稳定性试验表明,菌株F21产酶能力稳定,可以作为酸性α-淀粉酶育种研究的良好菌株。

漆酶高产菌株的筛选及诱变育种

为了筛选出漆酶酶活相对较高的菌株,通过愈创木酚变色圈法和定性测定酶活法筛选出高产漆酶菌株FA-J1,经分子生物学鉴定,菌株属于栓菌属(Trametes)。采用物理诱变法(紫外线诱变)和化学诱变法(硫酸二乙酯)诱变FA-J1原生质体,最终得到诱变菌株UV-56和D52,漆酶酶活提高56%和45%。

复合诱变选育耐高温产乙醇酵母菌的研究

为获得耐高温产乙醇菌株,对实验室保藏的菌株JZ进行分子生物学鉴定和紫外(UV)-硫酸二乙酯(DES)复合诱变,并通过单因素试验及响应面试验对筛选得到的诱变菌株进行发酵条件优化。结果表明,菌株JZ被鉴定为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。经紫外(UV)-硫酸二乙酯(DES)复合诱变,得到诱变菌株JZ-2,且当紫外照射时间为80 s,硫酸二乙酯含量为5%时,在40℃条件下发酵6 d,乙醇产量可达4.8%vol。通过单因素试验及响应面试验确定最佳发酵条件为发酵温度40℃、初始pH值为4、初始糖度16°Bx、接种量12%,静置发酵时间6 d。在此优化条件下,乙醇产量达5.6%vol,比优化前相比提高了17%。

产油脂和γ-亚麻酸被孢霉M11的诱变

为了提高被孢霉M11的油脂与γ-亚麻酸(GLA)含量,对M11菌株分别进行紫外(UV)、硫酸二乙酯(DES)、紫外与硫酸二乙酯复合(UV-DES)诱变的研究。结果表明:UV、DES、UV-DES复合诱变措施在一定程度上提高了突变菌株的油脂含量及GLA含量,但复合诱变比单一诱变更有效。突变株M117的油脂含量为41.3%,GLA含量9.28%,GLA产量1.52g/L,分别比出发菌株提高了11.26%、11.81%和24.59%。经9代连续传代培养,M117都能保持较稳定的产油和产γ-亚麻酸能力。

抗老化啤酒酵母菌株的诱变选育

谷胱甘肽(GSH)在啤酒中具有抗老化作用,选育高产谷胱甘肽的啤酒酵母菌株有助于改善啤酒抗老化性能。以啤酒酵母S5为出发菌株,经紫外诱变和硫酸二乙酯(DES)诱变后,获得突变株SC67,其GSH胞内生成量为15.238mg/L,胞内含量为11.292mg/g,较S5分别提高91.4%和57.8%。SC67发酵所得啤酒中胞外谷胱甘肽含量(6.43mg/L)较S5(1.35mg/L)显著提高,啤酒抗氧化性能得到明显改善,DPPH自由基清除率较S5提高13.2%;TBA值下降7.1%;RSV值提高49.2%。

γ-聚谷氨酸高产菌株的诱变选育研究

本文对一株产γ-聚谷氨酸的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)进行了紫外照射、紫外-硫酸二乙酯、紫外-亚硝基胍复合诱变筛选研究以及诱变株的摇瓶筛选研究,建立了聚谷氨酸产生菌地衣芽孢杆菌最佳诱变方法:紫外诱变8min,致死率为90.6%;紫外-硫酸二乙酯复合诱变致死率94%;紫外-亚硝基胍复合诱变致死率89.8%诱变效果最好。诱变株γ-聚谷氨酸产率最高达到了3.55%,比出发菌株1.48%提高了140%。

酸性淀粉酶菌株的诱变选育及酶学性质研究

为了筛选酶活力较高的酸性酶淀粉酶菌株,多次采用紫外(UV)、化学诱变剂硫酸二乙酯(DES),对黑曲霉(ATCC-1602)进行处理,通过淀粉透明圈的大小快速检测出酶活力较高的菌株,再经固态发酵测定酶活,筛选出一株酶活力较高的菌株(ATCC-1694),酶活力为394.1u/g,比原始菌株酶活力提高10倍。该酶最适温度为75℃、最适pH为4.0。在50℃、pH4.0条件下酶活力相当稳定,在酿造工业有良好的应用前景。

庆大霉素优良高产菌株的诱变选育研究

为得到优良的庆大霉素(GM)高产菌,以Micronozpora Echinozpora07-1为出发菌,经硫酸二乙酯(DES)和微波诱变处理,以自身代谢终产物为筛子,采取抗性平板以及摇瓶动态选育两种方式,结合薄板层析(TLC)检测进行优良突变菌株的筛选。筛选得到的产C1组分比例较高的优良突变菌株突变菌株D15,其发酵液中C1含量达到GM中的45.94%,生物效价为1400U/ml,较出发菌株提高了66.8%,并且具有良好的遗传稳定性。

埃博霉素高产菌株的诱变筛选

目的:探讨埃博霉素高产菌株的诱变筛选方法与效果。方法:选择原始菌株DES35进行原始培养,在培养中进行硫酸二乙酯化学诱变筛选。结果:筛选到了6株产量有所提高的突变株。高产菌株的埃博霉素A与B的平均产量与诱变前都有明显提高(P<0.05)。结论:埃博霉素高产菌株的硫酸二乙酯诱变筛选能使埃博霉素产量稳定提高,为埃博霉素生产提高了良好的菌株资源。

两种复合诱变方法选育掷孢酵母高产油脂菌株

以掷孢酵母(Sporobolomyces reseus)As.2.618为原始菌株,进行紫外-亚硝基胍和紫外-硫酸二乙酯两种复合诱变筛选,以获得高产油脂菌株。采用紫外-亚硝基胍复合诱变及马来酰肼初筛,突变株UV-NTG-2经摇瓶发酵复筛,生物量、油脂含量、油脂产量分别为39.01 g/L、19.83%、7.74 g/L,较原始菌株分别提高了42.42%、52.30%、116.81%。采用紫外-硫酸二乙酯复合诱变,经浅蓝菌素初筛及摇瓶复筛,突变株UV-DES-2的生物量、油脂含量、油脂产量分别为38.96g/L、20.80%、8.10 g/L,较原始菌株分别提高了42.24%、59.75%、126.89%。诱变菌株的油脂脂肪酸组成中C18∶1的相对含量较原始菌株分别提高了11.88个百分点和6.69个百分点,且C20∶1的含量降低,说明突变菌株油脂的流动性较原始菌株有所提高。经5次连续传代表明,诱变菌株遗传性状稳定。

水稻纹枯病拮抗细菌B-916的选育

对水稻纹枯病拮抗细菌B 916进行自然选育、紫外光和硫酸二乙酯诱变选育。自然选育菌株Z 49的生长速度比原始B 916菌株提高了28.6%,拮抗性能提高了33 3%。紫外光诱变菌株V 34,生长速度比对照菌株Z 49提高了2 2%,拮抗性能提高了100%;比原始菌株B 916生长速度提高了31 4%,拮抗性能提高了166 7%。硫酸二乙酯诱变菌株H 91,生长速度比对照菌株V 34提高了3 3%,拮抗性能提高了16 3%;比原始菌株B 916生长速度提高了32 9%,拮抗性能提高了210 0%。

细菌纤维素产生菌选育与突变株发酵特性的研究

为了获得细菌纤维素高产菌株,采用紫外线和硫酸二乙酯对实验室保存的木葡糖酸醋杆菌BC13进行复合诱变。通过诱变、筛选和连续传代实验,获得1株产量达15.6g/L的高产突变株Y19-11,该菌株遗传稳定性良好,比原出发菌株产量提高44.4%。同时,通过比较不同温度、不同初始pH下的菌体量和细菌纤维素产量,确定突变株Y19-11的最适温度和初始pH分别为30℃和5.5。

基于代谢流分析的L-组氨酸产生菌定向选育

基于谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)代谢网络和L-组氨酸合成代谢流分析,对L-组氨酸产生菌谷氨酸棒杆菌TQ2223(Phe-,Tyr-,8-AGr,SGr,CINr)进行多次硫酸二乙酯(DES)定向诱变,依次赋予其6-MPr、5-MTr、2-TAr和L-Hisase-(L-组氨酸酶缺陷)遗传标记后得到突变株TL1106(5-MTr,SGr,5-FTr,8-AGr,6-MPr,2-TAr,Hisase-)。经验证突变株TL1106可在10%葡萄糖的发酵培养基上积累L-组氨酸6.0g/L,比出发菌株提高了2.5倍。结果表明:通过赋予目的遗传标记而改变代谢流分布,能够促进L-组氨酸的合成与积累。