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。

中度嗜盐菌Halomonas sp. W2的分离和鉴定及其高产四氢嘧啶特性研究

[目的]从含盐环境中富集分离中度嗜盐菌,并进行菌种鉴定,分析确定与耐盐特性相关的主要相容性溶质,探索利用分离菌株合成四氢嘧啶的可行性。[方法]从盐池土中富集分离耐盐或嗜盐的乙酸降解菌,通过生理生化特性测定和16S rDNA序列的分析,将所得菌株鉴定至相应的属或种。通过摇瓶试验研究分离菌株耐盐生长的特征,从所得的菌株中提取、分析相容性溶质并测量其含量,初步分析分离菌株耐盐生长的机制。在高盐培养基中诱导嗜盐菌胞内相容性溶质的合成,然后在低渗盐溶液中测定相容性溶质的释放率,之后再将菌体转移至高渗培养基中研究相容性溶质重新合成的效率。[结果]从盐池土中成功分离到一株中度嗜盐菌W2,根据生理生化特性和16S rDNA序列比对结果,菌株W2属于Halomonas属,其16S rDNA序列与Halomonas ventosae Al12~T(AY268080)的相似性最高(99.93%)。菌株W2可耐受的NaCl质量浓度范围为25~200 g·L^(-1),其最适生长所需的NaCl质量浓度为100 g·L^(-1)。在高盐培养基中菌株W2单位质量细胞合成的四氢嘧啶产率达161 mg·g^(-1),占胞内4种相容性溶质总量的70.8%。低渗条件下导致W2菌体内四氢嘧啶释放的最适盐质量浓度为30 g·L^(-1),低渗冲击5 min以后释放率达61.2%,而转入高渗培养基中培养3 h后即可重新合成。[结论]Halomonas sp.W2是一株以四氢嘧啶为主要相容性溶质的中度嗜盐菌,该菌四氢嘧啶的产率较高,而且具有高渗合成、低渗释放的功能,因而在四氢嘧啶的生物合成中具有较好的应用潜力。

渗透压冲击下中度嗜盐菌Halomonas sp. Y四氢嘧啶类相容性溶质的合成与释放

【背景】四氢嘧啶类物质在高温、冷冻和干燥等逆境条件下,对酶、蛋白质、核酸及整个细胞具有良好的保护作用,已经应用于酶制剂、生物医药及护肤品等相关领域。目前此类物质只能依赖中度嗜盐菌采用细菌泌乳工艺进行商业化生产,因此四氢嘧啶类高产菌株及其发酵技术的研究日益受到国内外研究者关注。【目的】分离获得高产合成四氢嘧啶类相容性溶质的中度嗜盐细菌,研究渗透压冲击对其胞内四氢嘧啶合成与释放的影响,探索细菌泌乳法制备四氢嘧啶的可行性。【方法】采用涂布平板法分离中度嗜盐菌,对分离菌株进行形态、生理生化和16S rRNA基因序列分析,鉴定其种属;采用高效液相色谱法(HPLC)和质谱法(MS)分析四氢嘧啶类物质,细菌泌乳法制备四氢嘧啶类物质。【结果】从盐池土样中分离到一株以四氢嘧啶类物质为主要相容性溶质的中度嗜盐菌Y,鉴定为盐单胞菌(Halomonas sp.)Y。盐单胞菌Y能在NaCl质量浓度为10-250 g/L的培养基中生长,最适生长的NaCl浓度为100 g/L;HPLC-MS测试结果证明盐单胞菌Y可同时合成四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶2种相容性溶质,在最适生长的盐浓度下其合成量分别达175.5 mg/g和47.9 mg/g;在NaCl质量浓度为0-30 g/L的低渗溶液中胞内四氢嘧啶类物质经5 min即可达到最大释放率,而细菌泌乳工艺中最适合诱导四氢嘧啶释放的低渗溶液为质量浓度为10 g/L的NaCl溶液;采用细菌泌乳工艺制备四氢嘧啶,经连续11轮的高渗/低渗冲击,四氢嘧啶总合成量为6.0 g/L,总释放量为5.7 g/L,平均释放率为64.5%,底物转化率为128.9 mg/g。【结论】盐单胞菌Y是一株较高产合成四氢嘧啶类的中度嗜盐菌,能够耐受反复的渗透压冲击,采用细菌泌乳工艺显著提高了四氢嘧啶的制备效率。

抗草甘膦胶红酵母ZM-1(Rhodotorula mucilaginosa ZM-1)

农药残留的传统处理方法主要采取化学法或焚烧、掩埋的方法。这些方法的缺点很明显,即副作用大、容易造成二次污染、成本较高、作用很慢等。生物修复主要是利用微生物及其产品来降解污染物,它具有无毒、无残留、成本较低等优点。迄今所分离的草甘膦降解菌株主要是一些细菌[1-5],

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。