凝结芽孢杆菌抗葡萄糖分解代谢物阻遏突变株合成培养基的筛选和发酵特性研究

以实验室前期选育的耐高温菌凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans HL5-C以及其突变株5E-1为研究对象,筛选适合两菌株生长和代谢的合成培养基并对其发酵特性进行研究。单因素添加实验结果表明,合成培养基中尿嘧啶是影响HL5-C生长的关键物质,而赖氨酸、脯氨酸和苯丙氨酸则是影响5E-1生长的关键因素,由此分别得到了适合于HL5-C和5E-1生长的合成培养基MCDM4和MCDM5。在此基础上,考察了HL5-C和5E-1在单一碳源和混合碳源条件下的发酵情况,结果表明当非速效碳源与葡萄糖共存时,出发菌株HL5-C优先利用葡萄糖,其他糖的利用被延滞,即出现了碳源分解代谢物阻遏效应(carbon catabolite repression,CCR);突变株5E-1在利用葡萄糖的同时还利用非速效碳源生产乳酸,说明5E-1能消除碳源利用顺序的差异,即5E-1能有效解除或缓解葡萄糖引起的分解代谢物阻遏。本文研究结果为后续凝结芽孢杆菌葡萄糖分解代谢物阻遏效应机制研究奠定了基础。

糖类碳源对中慢生华癸根瘤菌群体感应基因mrhI/R表达的影响

克隆了中慢生华癸根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)的mrh I和mrh R群体感应基因的启动子区域,至Lac Z翻译融合表达质粒载体p RA302中,经β-半乳糖苷酶活性检测发现,mrh I和mrh R的表达均受mrh I基因产物(自体诱导物)的正向调控。两种PTS糖类:葡萄糖和果糖的外源添加可以显著增加细菌的生长量,但却都同时抑制了mrh I和mrh R基因的表达,暗示在中慢生华癸根瘤菌中群体感应基因的表达可能受细菌中普遍存在的碳源代谢物阻遏现象的调节。