高產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的連續(xù)誘變選育及發(fā)酵條件優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-01-19 00:29
ε-聚賴氨酸(ε-PL)是由25~35個(gè)L-賴氨酸單體組成的一種天然聚合物。由于其廣譜抑菌性,被廣泛應(yīng)用于食品保鮮行業(yè)。日本最早研究并成功實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)千噸級(jí)的工業(yè)化生產(chǎn),而我國(guó)起步晚,由于菌株自身產(chǎn)ε-PL能力弱及發(fā)酵水平低等原因,目前還未完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此,對(duì)產(chǎn)ε-PL菌株研究具有重要意義。本論文主要對(duì)一株產(chǎn)ε-PL白色鏈霉菌進(jìn)行選育及發(fā)酵工藝研究,旨在提升菌株產(chǎn)ε-PL發(fā)酵水平。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.以白色鏈霉菌(Streptomyces albulus)為出發(fā)菌株,進(jìn)行四種單因子誘變:常壓室溫等離子體(ARTP)誘變、硫酸二乙酯(DES)誘變、亞硝基胍(NTG)誘變、亞硝酸(HNO2)誘變。以誘變得到的正突變率及最高ε-PL產(chǎn)量為指標(biāo),比較四種誘變劑的誘變效果。得到DES誘變與ARTP誘變效果較好,突變株最高ε-PL產(chǎn)量分別較出發(fā)菌株提升16.3%和14.8%。選擇6種抗生素及其他5種物質(zhì)作為“篩子”篩選突變株,對(duì)S.albulus進(jìn)行ARTP誘變結(jié)合不同“篩子”篩選。得到鏈霉素抗性突變株的正突變率最高(25%),獲得突變株ε-PL產(chǎn)量最高(0.7 g/L...
【文章來(lái)源】:南陽(yáng)師范學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ε-聚賴氨酸的結(jié)構(gòu)式
高產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的連續(xù)誘變選育及發(fā)酵條件優(yōu)化第7頁(yè)(共59頁(yè))提出“兩因子”連續(xù)誘變方案,并改進(jìn)篩選突變株方法,提高其篩選效率,獲得產(chǎn)量提升幅度較大的產(chǎn)ε-PL突變株。1.5.2.3高產(chǎn)ε-PL突變株的發(fā)酵優(yōu)化對(duì)高產(chǎn)菌株進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)酵培養(yǎng)基測(cè)試,找出適合高產(chǎn)菌株發(fā)酵的培養(yǎng)基。對(duì)出發(fā)菌株與突變株生理特性進(jìn)行研究,初步揭示高產(chǎn)菌株高產(chǎn)機(jī)制。在發(fā)酵罐中對(duì)影響ε-PL合成分泌主要影響因素(pH)進(jìn)行研究,初步建立一種適合高產(chǎn)菌株生產(chǎn)ε-PL的發(fā)酵工藝,并優(yōu)化其發(fā)酵條件,進(jìn)一步提升其產(chǎn)ε-PL能力,為工業(yè)化打下基矗圖1-2為本論文主要研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線圖。圖1-2本論文的技術(shù)路線Fig1-2Thetechnicalrouteofthisdissertatio
南陽(yáng)師范學(xué)院碩士學(xué)位論文第12頁(yè)(共59頁(yè))圖2-1ε-PL標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-1Thecalibrationcurveofε-PLconcentration2.3.4.2突變率(RM)及正突變率(RP)計(jì)算式2-1:式2-2:式中,T代表挑選菌落總數(shù),M代表突變菌總數(shù)(為避免誤差,選取產(chǎn)量高于或低于出發(fā)菌株5%以上的菌株),P代表ε-PL產(chǎn)量大于出發(fā)菌株5%以上的突變菌總數(shù)。2.3.5數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析和圖像繪制均采用GraphPadPrism5軟件處理。2.4結(jié)果與分析2.4.1單因子誘變劑量的確定2.4.1.1ARTP誘變時(shí)間的確定ARTP誘變屬于物理誘變,它通過(guò)發(fā)射高活性粒子濃度的等離子射流,將微生物細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及通透性改變,進(jìn)而引發(fā)其基因損傷,使微生物的基因序列和代謝網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變,最終引發(fā)微生物產(chǎn)生突變[24]。與其他誘變手段相比,它具有突變率高,誘變方法簡(jiǎn)單,對(duì)人體無(wú)害以及誘變菌株遺傳穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的化學(xué)誘變育種[J]. 尤麗新,胡楠楠,班碩. 中國(guó)釀造. 2019(03)
[2]具有雙重抗生素抗性的ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株選育及生理特性[J]. 趙俊杰,張龍,王靚,陳旭升,毛忠貴. 中國(guó)生物工程雜志. 2018(08)
[3]灰褐鏈霉菌與黃色短桿菌屬間原生質(zhì)體融合提高ε-聚賴氨酸產(chǎn)量(英文)[J]. 李樹,杜宗軍,陳冠軍. 食品科學(xué). 2019(06)
[4]葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)ε-聚賴氨酸工藝優(yōu)化[J]. 許永杰,張龍,潘龍,陳旭升,毛忠貴. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2017(09)
[5]核糖體工程技術(shù)選育卡伍爾鏈霉菌高產(chǎn)菌株[J]. 李文華,黃永春,楊少彬,陳璐. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(07)
[6]核糖體工程技術(shù)選育ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株[J]. 吳光耀,陳旭升,王靚,毛忠貴. 微生物學(xué)通報(bào). 2016(12)
[7]基于pH調(diào)節(jié)和有機(jī)氮源流加調(diào)控補(bǔ)料分批發(fā)酵過(guò)程提高ε-聚賴氨酸產(chǎn)量[J]. 孫啟星,陳旭升,任喜東,鄭根成,毛忠貴. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]高產(chǎn)雷帕霉素的游動(dòng)放線菌菌種的選育[J]. 石漫漫,喬長(zhǎng)晟,朱明,李雪,劉姍姍. 中國(guó)生物工程雜志. 2015(02)
[9]釀酒酵母的連續(xù)復(fù)合誘變及其突變株的快速篩選[J]. 吳新世,董曉惠,李羚. 天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]關(guān)于批準(zhǔn)ε-聚賴氨酸等4種食品添加劑新品種等的公告(2014年第5號(hào))[J]. 中國(guó)食品添加劑. 2014(03)
博士論文
[1]ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的育種、發(fā)酵及高產(chǎn)機(jī)制的初步生理解析[D]. 王靚.江南大學(xué) 2018
[2]小白鏈霉菌響應(yīng)酸性pH高產(chǎn)ε-聚賴氨酸的生理解析[D]. 任喜東.江南大學(xué) 2015
[3]ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的篩選、育種及發(fā)酵研究[D]. 李樹.江南大學(xué) 2013
[4]Streptomyces sp.M-Z18發(fā)酵生產(chǎn)ε-聚賴氨酸的碳源供給策略與過(guò)程調(diào)控研究[D]. 陳旭升.江南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3595880
【文章來(lái)源】:南陽(yáng)師范學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ε-聚賴氨酸的結(jié)構(gòu)式
高產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的連續(xù)誘變選育及發(fā)酵條件優(yōu)化第7頁(yè)(共59頁(yè))提出“兩因子”連續(xù)誘變方案,并改進(jìn)篩選突變株方法,提高其篩選效率,獲得產(chǎn)量提升幅度較大的產(chǎn)ε-PL突變株。1.5.2.3高產(chǎn)ε-PL突變株的發(fā)酵優(yōu)化對(duì)高產(chǎn)菌株進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)酵培養(yǎng)基測(cè)試,找出適合高產(chǎn)菌株發(fā)酵的培養(yǎng)基。對(duì)出發(fā)菌株與突變株生理特性進(jìn)行研究,初步揭示高產(chǎn)菌株高產(chǎn)機(jī)制。在發(fā)酵罐中對(duì)影響ε-PL合成分泌主要影響因素(pH)進(jìn)行研究,初步建立一種適合高產(chǎn)菌株生產(chǎn)ε-PL的發(fā)酵工藝,并優(yōu)化其發(fā)酵條件,進(jìn)一步提升其產(chǎn)ε-PL能力,為工業(yè)化打下基矗圖1-2為本論文主要研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線圖。圖1-2本論文的技術(shù)路線Fig1-2Thetechnicalrouteofthisdissertatio
南陽(yáng)師范學(xué)院碩士學(xué)位論文第12頁(yè)(共59頁(yè))圖2-1ε-PL標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-1Thecalibrationcurveofε-PLconcentration2.3.4.2突變率(RM)及正突變率(RP)計(jì)算式2-1:式2-2:式中,T代表挑選菌落總數(shù),M代表突變菌總數(shù)(為避免誤差,選取產(chǎn)量高于或低于出發(fā)菌株5%以上的菌株),P代表ε-PL產(chǎn)量大于出發(fā)菌株5%以上的突變菌總數(shù)。2.3.5數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析和圖像繪制均采用GraphPadPrism5軟件處理。2.4結(jié)果與分析2.4.1單因子誘變劑量的確定2.4.1.1ARTP誘變時(shí)間的確定ARTP誘變屬于物理誘變,它通過(guò)發(fā)射高活性粒子濃度的等離子射流,將微生物細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及通透性改變,進(jìn)而引發(fā)其基因損傷,使微生物的基因序列和代謝網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變,最終引發(fā)微生物產(chǎn)生突變[24]。與其他誘變手段相比,它具有突變率高,誘變方法簡(jiǎn)單,對(duì)人體無(wú)害以及誘變菌株遺傳穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]產(chǎn)ε-聚賴氨酸白色鏈霉菌的化學(xué)誘變育種[J]. 尤麗新,胡楠楠,班碩. 中國(guó)釀造. 2019(03)
[2]具有雙重抗生素抗性的ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株選育及生理特性[J]. 趙俊杰,張龍,王靚,陳旭升,毛忠貴. 中國(guó)生物工程雜志. 2018(08)
[3]灰褐鏈霉菌與黃色短桿菌屬間原生質(zhì)體融合提高ε-聚賴氨酸產(chǎn)量(英文)[J]. 李樹,杜宗軍,陳冠軍. 食品科學(xué). 2019(06)
[4]葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)ε-聚賴氨酸工藝優(yōu)化[J]. 許永杰,張龍,潘龍,陳旭升,毛忠貴. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2017(09)
[5]核糖體工程技術(shù)選育卡伍爾鏈霉菌高產(chǎn)菌株[J]. 李文華,黃永春,楊少彬,陳璐. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(07)
[6]核糖體工程技術(shù)選育ε-聚賴氨酸高產(chǎn)菌株[J]. 吳光耀,陳旭升,王靚,毛忠貴. 微生物學(xué)通報(bào). 2016(12)
[7]基于pH調(diào)節(jié)和有機(jī)氮源流加調(diào)控補(bǔ)料分批發(fā)酵過(guò)程提高ε-聚賴氨酸產(chǎn)量[J]. 孫啟星,陳旭升,任喜東,鄭根成,毛忠貴. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]高產(chǎn)雷帕霉素的游動(dòng)放線菌菌種的選育[J]. 石漫漫,喬長(zhǎng)晟,朱明,李雪,劉姍姍. 中國(guó)生物工程雜志. 2015(02)
[9]釀酒酵母的連續(xù)復(fù)合誘變及其突變株的快速篩選[J]. 吳新世,董曉惠,李羚. 天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]關(guān)于批準(zhǔn)ε-聚賴氨酸等4種食品添加劑新品種等的公告(2014年第5號(hào))[J]. 中國(guó)食品添加劑. 2014(03)
博士論文
[1]ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的育種、發(fā)酵及高產(chǎn)機(jī)制的初步生理解析[D]. 王靚.江南大學(xué) 2018
[2]小白鏈霉菌響應(yīng)酸性pH高產(chǎn)ε-聚賴氨酸的生理解析[D]. 任喜東.江南大學(xué) 2015
[3]ε-聚賴氨酸產(chǎn)生菌的篩選、育種及發(fā)酵研究[D]. 李樹.江南大學(xué) 2013
[4]Streptomyces sp.M-Z18發(fā)酵生產(chǎn)ε-聚賴氨酸的碳源供給策略與過(guò)程調(diào)控研究[D]. 陳旭升.江南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3595880
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