ARTP诱变选育环孢菌素A高产菌株及发酵工艺优化

采用常压室温等离子体技术(Atmospheric Room Temperature Plasma,ARTP)对雪白白僵菌FIM-1809菌株进行诱变,得到一株遗传稳定性较高的突变高产菌FIM-1809-7,其产环孢菌素A能力较初始菌株提高约39%。通过单因素和正交设计试验优化,确定最佳发酵培养基组分及培养条件为:玉米浆粉6%、可溶性淀粉12%、葡萄糖1.2%、蛋白胨2%,pH 5.6,菌种菌龄为72 h,接种量10%,装液量70 m L/500 m L,发酵时间8 d,最终突变菌株产环孢菌素A效价较出发菌种增加了约53%。结果表明,采用ARTP技术结合发酵条件优化能够有效提高雪白白僵菌产环孢菌素A的能力,为该菌株的工业化应用奠定了良好的基础。

环孢菌素A高产菌株摇瓶发酵及菌丝体的形态变化

研究雪白白僵菌CA411产环孢菌素A的摇瓶发酵条件,使该菌株的发酵效价提高了110%以上。采用补水发酵工艺,提高菌体生长速度,使发酵周期缩短2d。对摇瓶发酵过程中的细胞形态进行观察,初步揭示发酵各时期菌体形态变化。

环孢菌素A两种不同产生菌原生质体的制备和再生

以环孢菌素A两种不同产生菌——雪白白僵菌和茄病镰刀菌为出发菌株,开展了原生质体制备和再生条件的研究,并分别实现了两个不同种的菌株原生质体再生。

雪白白僵菌产环孢菌素A分批补料发酵动力学

对在30 L发酵罐中雪白白僵菌发酵环孢菌素A的分批补料发酵过程进行了动力学研究。通过对环孢菌素A分批发酵数据进行分析,基于Logistic模型和Luedeking-Piret方程,建立了环孢菌素A发酵动力学模型,包括细胞生长、底物消耗和产物合成回归方程。应用Origin7.5软件对模型进行非线性拟合计算,建立的动力学模型与实验值拟合良好,能较准确反映环孢菌素A分批补料发酵动力学过程。

雪白白僵菌红色素的初步鉴定及其与环孢菌素A对底物缬氨酸的竞争

【目的】分离鉴定雪白白僵菌红色素,分析红色素与环孢菌素A对底物缬氨酸的竞争和相互影响。【方法】对红色素进行分离纯化,利用UV、IR和ESI-MS对红色素进行初步鉴定。采用缬氨酸分批补料培养,通过控制溶氧水平,以及添加红色素,分析红色素与环孢菌素A合成之间的竞争关联及相互影响。【结果】经鉴定,雪白白僵菌红色素分子式为C15H10O5,推测为含有芳环结构的蒽醌类化合物。在补加缬氨酸和高DO条件下,环孢菌素的产量高于低DO水平,相反红色素在低DO条件下合成量大于高DO水平。在不补加缬氨酸条件下,实验结果与补加缬氨酸培养一致,但是红色素和环孢菌素A的产量都显著降低。进一步添加外源纯化的红色素时,随着添加量的增加出现了环孢菌素A合成先减弱后增加的变化。【结论】发现并证实了雪白白僵菌红色素与环孢菌素A合成都以缬氨酸为共同底物,但两者的途径又相互独立。