ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的育種、發(fā)酵及高產(chǎn)機制的初步生理解析
發(fā)布時間:2021-10-25 16:08
ε-聚賴氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一種由25-35個L-賴氨酸單體通過α-COOH和ε-NH2脫水縮合而成的天然高分子聚合物。由于其易溶于水、對熱穩(wěn)定、可被生物降解、抑菌譜廣泛、安全性高和臨床療效良好等優(yōu)點,ε-PL被作為食品防腐劑、藥物載體、食療劑、乳化劑和水凝膠等在日本、韓國、美國和中國等國家廣泛應(yīng)用。本文以Streptomyces sp.G67為出發(fā)菌株,首先利用多輪復(fù)合誘變、基因組重排結(jié)合核糖體工程,依次篩選出了的單重和多重抗性突變株菌,大幅提高了ε-PL搖瓶產(chǎn)量,并從生理角度解釋了高產(chǎn)機制。隨后,構(gòu)建并比較了高產(chǎn)菌與原始菌的ε-PL合成代謝途徑,進一步分析了高產(chǎn)機制。最終建立了一種具有工業(yè)化應(yīng)用潛力的酸性pH沖擊-溶氧調(diào)控策略(PS-PAD),并考察了該策略在5 L補料-分批發(fā)酵過程中引起的生理變化。具體研究內(nèi)容如下:(1)紫外(UV)、常溫常壓等離子體(ARTP)和甲基磺酸乙酯(EMS)誘變?nèi)N方法中,ARTP和EMS的誘變效果明顯好于UV誘變,因此選擇這兩種方法對G67進行復(fù)合誘變。六種作用于核糖體的抗生素中,只有與核糖體工程...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
ε-聚賴氨酸結(jié)構(gòu)式Fig.1-1Chemicalstructureofε-PL
圖 1-2 基因組重排育種流程圖Fig.1-2 Flow diagram of genome shuffling育種而言,基因組重排育種操作更簡單、育種效率菌種改良中。Hua 等僅通過了兩輪基因組重排,便將的搖瓶產(chǎn)量與上罐產(chǎn)量分別提高了 32 倍和 33 倍[23]
圖 1-3 ε-PL 合成酶的結(jié)構(gòu)模型Fig.1-3 Structure model of Pls. The A domain, T domain, six TM domains and three tandem domains (C1domain, C2 domain and C3 domain) are shown schematically. The numbers on Pls are the amino acidresidue numbers.到目前為止,普遍認為ε-PL 是經(jīng)由糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)和二氨基庚二酸(DAP途徑形成。為了進一步闡明ε-PL 生物合成機制,Yamanaka 等于 2008 年在《Nature》上
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Genome shuffling技術(shù)改造ε-聚賴氨酸重組菌Streptomyces sp. Feel-1[J]. 劉春梅,李樹,董傳亮,趙福林,毛忠貴. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2012(08)
[2]產(chǎn)角蛋白酶菌株的篩選、鑒定和發(fā)酵特性的初步研究[J]. 郭剛,楚杰,王君高,劉可春. 中國畜牧獸醫(yī). 2012(03)
[3]氨基酸對禾粟鏈霉菌生物合成ε-聚賴氨酸的影響[J]. 廖莉娟,趙福林,陳旭升,李樹,唐蕾,毛忠貴. 工業(yè)微生物. 2011 (04)
[4]ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的篩選方法改進[J]. 李樹,陳旭升,廖莉娟,張建華,毛忠貴. 食品與生物技術(shù)學(xué)報. 2010(02)
[5]高產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的復(fù)合誘變選育研究[J]. 余明潔,田豐偉,范大明,趙建新,陳衛(wèi),張灝. 食品工業(yè)科技. 2008(07)
[6]紫外誘變選育多聚賴氨酸高產(chǎn)菌株的研究[J]. 楊玉紅,于雪驪,劉長江. 北方園藝. 2007(09)
[7]ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株選育及分批發(fā)酵的研究[J]. 陳瑋瑋,朱宏陽,徐虹. 工業(yè)微生物. 2007(02)
[8]一種簡便的ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的篩選方法[J]. 張超,張東榮,賀魏,段作營,毛忠貴. 山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2006(11)
[9]ε-聚賴氨酸生產(chǎn)菌株的篩選和鑒定[J]. 朱宏陽,徐虹,吳群,陳瑋瑋. 微生物學(xué)通報. 2005(05)
[10]L-賴氨酸高產(chǎn)菌選育的研究[J]. 張偉國,顧正華. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2001(08)
本文編號:3457745
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
ε-聚賴氨酸結(jié)構(gòu)式Fig.1-1Chemicalstructureofε-PL
圖 1-2 基因組重排育種流程圖Fig.1-2 Flow diagram of genome shuffling育種而言,基因組重排育種操作更簡單、育種效率菌種改良中。Hua 等僅通過了兩輪基因組重排,便將的搖瓶產(chǎn)量與上罐產(chǎn)量分別提高了 32 倍和 33 倍[23]
圖 1-3 ε-PL 合成酶的結(jié)構(gòu)模型Fig.1-3 Structure model of Pls. The A domain, T domain, six TM domains and three tandem domains (C1domain, C2 domain and C3 domain) are shown schematically. The numbers on Pls are the amino acidresidue numbers.到目前為止,普遍認為ε-PL 是經(jīng)由糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)和二氨基庚二酸(DAP途徑形成。為了進一步闡明ε-PL 生物合成機制,Yamanaka 等于 2008 年在《Nature》上
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Genome shuffling技術(shù)改造ε-聚賴氨酸重組菌Streptomyces sp. Feel-1[J]. 劉春梅,李樹,董傳亮,趙福林,毛忠貴. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2012(08)
[2]產(chǎn)角蛋白酶菌株的篩選、鑒定和發(fā)酵特性的初步研究[J]. 郭剛,楚杰,王君高,劉可春. 中國畜牧獸醫(yī). 2012(03)
[3]氨基酸對禾粟鏈霉菌生物合成ε-聚賴氨酸的影響[J]. 廖莉娟,趙福林,陳旭升,李樹,唐蕾,毛忠貴. 工業(yè)微生物. 2011 (04)
[4]ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的篩選方法改進[J]. 李樹,陳旭升,廖莉娟,張建華,毛忠貴. 食品與生物技術(shù)學(xué)報. 2010(02)
[5]高產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的復(fù)合誘變選育研究[J]. 余明潔,田豐偉,范大明,趙建新,陳衛(wèi),張灝. 食品工業(yè)科技. 2008(07)
[6]紫外誘變選育多聚賴氨酸高產(chǎn)菌株的研究[J]. 楊玉紅,于雪驪,劉長江. 北方園藝. 2007(09)
[7]ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株選育及分批發(fā)酵的研究[J]. 陳瑋瑋,朱宏陽,徐虹. 工業(yè)微生物. 2007(02)
[8]一種簡便的ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的篩選方法[J]. 張超,張東榮,賀魏,段作營,毛忠貴. 山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2006(11)
[9]ε-聚賴氨酸生產(chǎn)菌株的篩選和鑒定[J]. 朱宏陽,徐虹,吳群,陳瑋瑋. 微生物學(xué)通報. 2005(05)
[10]L-賴氨酸高產(chǎn)菌選育的研究[J]. 張偉國,顧正華. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2001(08)
本文編號:3457745
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