【摘要】：Nisin是一種小分子抑菌肽,天然防腐劑,主要應(yīng)用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。Nisin生產(chǎn)菌株乳酸乳球菌是營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株,特別是氨基酸缺陷,對(duì)培養(yǎng)基中的氮源要求很高。乳酸乳球菌自身?yè)碛械牡鞍姿怏w系,可以將外源蛋白水解成肽和氨基酸,對(duì)提高菌株的生長(zhǎng)以及促進(jìn)代謝產(chǎn)物的形成具有重要意義。本文以脫脂豆粕(DSM)做為乳酸乳球菌生產(chǎn)nisin的唯一氮源,強(qiáng)化乳酸乳球菌的蛋白水解功能,提高菌體對(duì)豆粕氮源的利用率,增加nisin產(chǎn)量。根據(jù)發(fā)酵液pH值的變化以及DSM酶解液中肽分子量分布的結(jié)果。為進(jìn)一步提高豆粕氮源的水解程度,利于菌體攝取氮源,促進(jìn)菌體生長(zhǎng)和nisin生產(chǎn)。表達(dá)外源胞外蛋白酶,通過(guò)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)檢測(cè)工程菌株的生長(zhǎng)情況和nisin產(chǎn)量。結(jié)果顯示F44/pnprB有較高的生物量和nisin產(chǎn)量。根據(jù)DSM酶解液氨基酸測(cè)定結(jié)果,一些菌株生長(zhǎng)所必需的氨基酸含量較低,如甲硫氨酸、谷氨酸等。為降解富含這些氨基酸的肽。過(guò)表達(dá)相應(yīng)的內(nèi)源肽酶,通過(guò)發(fā)酵實(shí)驗(yàn),篩選nisin產(chǎn)量顯著提高的工程菌株。其中F44/ppepF和F44/ppepM的nisin產(chǎn)量從3879.58IU/mL提高到4445.34IU/mL和4389.91 IU/mL,效果顯著。另外,工程菌株在豆粕酶解液添加量由30%降低到25%的培養(yǎng)基中發(fā)酵。結(jié)果顯示NprB、OppA、PepF、PepM表達(dá)菌株有效的提高了nisin產(chǎn)量,表明加強(qiáng)了蛋白水解能力。將它們串聯(lián)表達(dá),加強(qiáng)蛋白水解體系整體的功能,提高對(duì)氮源的利用率,利于菌體生長(zhǎng)和nisin生產(chǎn)。發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,工程菌株BAFM的nisin產(chǎn)量達(dá)到5288.89 IU/mL,提高了36.3%。并且串聯(lián)表達(dá)的工程菌株可進(jìn)一步的降低發(fā)酵培養(yǎng)基中豆粕酶解液的添加量,相比于原始菌株降低了30%的用量。本文的研究成果有潛力應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵乳酸乳球菌生產(chǎn)nisin,并進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
【圖文】：

Nisin分子結(jié)構(gòu)示意圖

乳球菌的蛋白水解體系Figure1-2ProteolyticsysteminLactococci
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ920.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2614971