南极深海底泥中产Ectoine中度嗜盐菌NJS-2的分离筛选及其性质研究

从南极深海底泥中分离到一株中度嗜盐菌NJS-2,经过16S rDNA(已提交GenBank,其登录号为DQ789389)序列分析、形态学和生理生化特征分析,该菌株初步鉴定为色盐杆菌属(Chromohalobacter).以其16S rDNA序列相似性为基础构建了包括8种相关种属在内的系统发育树.同源性分析表明,NJS-2与Chromohalobacter salexigens的16S rDNA相似性达到99%以上,应归属于色盐杆菌属,命名该菌株为Chromohalobactersp.NJS-2.研究了菌株NJS-2的相容性溶质四氢嘧啶(Ectoine)的累积及累积条件.研究发现,30℃条件下,在含2 mol/L NaCl的培养基中培养48 h,可最大诱导生成Ectoine 300 mg/L.反复渗透性休克试验表明:NJS-2在低渗条件下能够快速将细胞内的Ectoine分泌到细胞外,而在高渗环境中能够较快地重新合成.

产四氢嘧啶中度嗜盐菌TA-4的分离和特性研究

从同安盐田土壤中分离到一株中度嗜盐菌TA-4，经过16SrDNA序列分析、形态学和生理生化特征分析，该菌株初步鉴定为盐单胞菌（Halomonas salina）．TA-4能在2％～25％NaCI的培养基中生长，最适生长NaCl浓度为6％，最适生长温度为35℃，最适pH为7．0～8．0．在高盐条件下，TA-4能够在细胞内合成四氢嘧啶以维持渗透压的平衡，在15％培养基中其含量达到60．3mg／g细胞干重、渗透冲击试验表明TA-4细胞内的四氢嘧啶含量受培养基中的盐浓度调控，并且在低渗冲击时能够快速分泌到细胞外，在高渗冲击冲剂后的6h内又可以恢复到原来的90％以上．

Halomonas venusta DSM4743渗透压冲击下四氢嘧啶合成与释放

选择耐受较高NaCl浓度,而且四氢嘧啶胞内浓度阈值较高的菌株,研究其四氢嘧啶发酵条件和工艺,对于提高四氢嘧啶的制备效率具有实际意义。考察了碳源、NaCl浓度、酵母膏添加量对Halomonas venustaDSM4743四氢嘧啶合成的影响,考察了优化条件下的四氢嘧啶分批发酵进程,并利用"细菌挤奶"工艺制备四氢嘧啶。结果表明:谷氨酸单钠为唯一碳氮源、NaCl浓度为1.5mol/L、酵母膏添加量为0.5%的条件有利于四氢嘧啶合成。在优化条件下10L发酵罐分批发酵,四氢嘧啶最大合成量为3.2g/L,合成效率为2.7g/(L.d)。通过"细菌挤奶"工艺制备四氢嘧啶,6个渗透压冲击循环后,四氢嘧啶总合成量为14.7g/L,总释放量为14.3g/L,平均释放率为97%,合成效率2.1g/(L.d)。中度嗜盐菌Halomonas venusta DSM4743耐受较高浓度的NaCl,而且四氢嘧啶胞内浓度阈值较高,优化的发酵条件及"细菌挤奶"工艺,获得了较高的四氢嘧啶制备效率。

Cobetia marina CICC10367渗透压冲击下羟基四氢嘧啶的合成及释放

【目的】筛选获得耐受渗透压冲击的羟基四氢嘧啶合成菌株,利用"细菌挤奶"工艺提高羟基四氢嘧啶的产率。【方法】从盐池中分离羟基四氢嘧啶合成菌株,并对其进行形态、生理生化及16SrDNA鉴定。考察了培养基及其NaCl浓度对羟基四氢嘧啶合成的影响,在优化的条件下利用"细菌挤奶"工艺制备羟基四氢嘧啶。【结果】筛选获得的一株羟基四氢嘧啶合成菌株,鉴定为Cobetia marina CICC10367(C.marina CICC10367)。NaCl浓度为90g/L的、谷氨酸单钠为唯一碳氮源的培养基有利于羟基四氢嘧啶合成,最高合成量为694.5mg/L。6次渗透压冲击的细菌挤奶,羟基四氢嘧啶的总合成量4179.0mg/L,产率597.0mg/L/d,羟基四氢嘧啶对底物的转化率为80.2mg/g。【结论】筛选获得的菌株C.marina CICC10367在NaCl诱导下合成羟基四氢嘧啶,该菌株耐受渗透压冲击,利用细菌挤奶工艺显著地提高了该菌株羟基四氢嘧啶的产率和转化率。

一株可用于四氢嘧啶制备的中度嗜盐菌

四氢嘧啶（1，4，5，6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸）是中度嗜盐细菌的一种渗透压补偿性溶质，可以平衡细胞的渗透压，并且在高温、冷冻和干燥等逆境下，对酶、DNA、细胞膜和整个细胞提供保护作用，因此四氢嘧啶在化妆品、生物制剂、酶制剂和制药等领域具有广泛的应用前景；由于四氢嘧啶很难用化学方法合成，利用微生物发酵方法制备四氢嘧啶的研究具有很好的发展前景。

四氢嘧啶微生物合成与应用研究进展

极端环境微生物定义了生命的边界。为了适应各种极端环境,极端环境微生物通过合成许多独特的活性化合物来保护自己。四氢嘧啶就是其中一种代表性的保护性物质。它最早是从极端嗜盐菌中发现的,作为调节细胞渗透压的一类相容性溶质,可以帮助微生物适应高盐等恶劣环境。研究发现四氢嘧啶不仅是一种重要的渗透压调节剂,还是一种高效的生物保护剂,可以帮助蛋白、核酸、生物膜乃至整个细胞对抗高温、干燥、冷冻和辐射等多种逆境。因此,四氢嘧啶在生物保护、生物医药和生物科技等众多领域展现出广阔的商业化应用前景。随着合成生物学和代谢工程技术的快速发展,传统的嗜盐菌四氢嘧啶生产方法已逐步被产率更高、环境更友好的生物工程菌及技术所取代。本文围绕四氢嘧啶的微生物合成及其应用研究进行综述,为后续四氢嘧啶的开发和应用提供重要参考。