L-异白氨酸发酵的研究II．用糖质原料直接发酵生产L-异白氨酸

由钝齿棒状杆菌(Corynebacterium crenatum) AS 1.542经亚硝基脏诱变获得抗弘氨基a-氨基-β-羟基戊酸的突变株AS1.998,它的生长不再受外加的L-异白氨酸抑制。在含葡萄糖10％,硫酸铵4．0％,磷酸氢二钾0．1％,玉米浆0．75％,麸皮水解液0．5％,碳酸钙4.5%的培养基中,接种置2．5％,28℃振荡培养3天,L-异白氨酸的积累量达14毫克／毫升以上。用铜盐法制备的产品,经纸上层析,聚酰胺薄膜层析、比旋光度测定和生物鉴定,确证是L一异白氨酸。     

L-异白氨酸发酵的研究——Ⅲ.糖质原料直接发酵生产L-异白氨酸

前文报道了AS 1.998直接发酵生产L-异白氨酸的试验。本文总结了利用AS 1.998菌以糖质原料发酵生产L-异白氨酸扩大试验的结果,现报告如下。     

L-缬氨酸生物合成调节机制的初步研究

比较了钝齿棒状杆菌(Corynebacterium crenatum)AS1.542及其积累缬氨酸的诱变株AS1.1001的L-苏氨酸脱氨酶(TDase)与α-乙酰羟酸合成酶(AHASase)活性,及受各种氨基酸反馈抑制的程度。AS1.1001菌TDase对苏氨酸的K_m值为4.5mM,AHASase对丙酮酸的K_m值为3.4mM。缬氨酸、异白氨酸及丁酮酸对AHASase表现出竞争性抑制,其K_i值依次为0.39、0.52及2.37mM。TDase的Hill系数随苏氨酸浓度增加,从1.2升至3.2。AHASase的Hill系数则为1.2左右。认为TDase活性降低,AHASase活性增加,缬氨酸与异白氨酸的反馈抑制程度减轻,导致了缬氨酸的过量累积。据此初步探讨了缬氨酸生物合成途径及调节机制。     

产L-白氨酸突变株的选育及发酵条件的研究

钝齿棒状杆菌(Corysebacterium crenatum) AS 1.542经亚硝基胍连续诱变处理,选育出产大量L-白氨酸的突变株AS 1.1004。该菌以生物素为必需生长因子,酪蛋白水解物对生长有促进作用。当培养基中含生物素5—50徽克／升时,L-白氨酸的积累随生物素含量增加而提高;葡萄糖和醋酸铵是大量产生L-白氨酸的最适碳源和氯源。在含葡萄糖1 0％,硫酸铵2％,醋酸铵2％,KH2PO40．1％．MgSO47H2O 0.04％,FeSO4 7H2O2毫克／升,MnSO4 4H2O2毫克／升,生物素50微克／升,硫胺素·HCl 300欹克／升,蛋白胨0.3％,酵母膏0.3％,CaCO,2％,pH7.0的培养基中,于旋转式摇床上,28℃培养4天,产L-白氨酸14毫克／毫升以上。用强酸性阳离子交换树脂(H+型)提取的产品,经红外吸收光谱,薄层色谱,比旋光度,元素分析和生物测定法检定,证明该产品系L．白氨酸。     

海洋链霉菌GB-2发酵产物的抗细菌活性及性质研究

从连云港海域潮间带采集的样品中筛选得到一株产高活性抗细菌物质的链霉菌GB-2。该菌的发酵产物对蜡样芽孢杆菌AS1.1846、金黄色葡萄球菌ATCC25923及6株耐药性金黄色葡萄球菌等11 株革兰氏阳性菌,大肠杆菌AS1.487、荧光假单胞菌AS1.1802等4 株革兰氏阴性菌有显著拮抗作用。纸层析对抗细菌物质分析结果表明,菌株GB-2所产抗细菌物质是中性的水溶性物质,其产生与海水的存在有显著相关性。发酵液稳定性研究表明,该物质在121℃,pH1 和pH12条件下抑菌活性均不变;紫外线照射也不影响其抑细菌活性。显示菌株GB-2产物在生防、食品及医药方面潜在的应用价值。     

海洋链霉菌GB-2发酵产物的抗细菌活性及性质研究

从连云港海域潮间带采集的样品中筛选得到一株产高活性抗细菌物质的链霉菌GB-2。该菌的发酵产物对蜡样芽孢杆菌AS1.1846、金黄色葡萄球菌ATCC25923及6株耐药性金黄色葡萄球菌等11株革兰氏阳性菌,大肠杆菌AS1.487、荧光假单胞菌AS1.1802等4株革兰氏阴性菌有显著拮抗作用。纸层析对抗细菌物质分析结果表明,菌株GB-2所产抗细菌物质是中性的水溶性物质,其产生与海水的存在有显著相关性。发酵液稳定性研究表明,该物质在121℃,pH1和pH12条件下抑菌活性均不变;紫外线照射也不影响其抑细菌活性。显示菌株GB-2产物在生防、食品及医药方面潜在的应用价值。     

巴西固氮螺菌Yu62 draTG基因及其下游区域的定位诱变分析

用卡那霉素盒（Ｋｍ－ｃａｓｓｅｔｔｅ）插入法,对巴西固氮螺菌（Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ）Ｙｕ６２的ｄｒａＴＧ基因及其下游区域进行了诱变,并获得相应的突变株,研究表明ｄｒａＴ变突株的固氮酶活性不再受铵抑制,而ｄｒａＧ突变株在有铵时则丧失固氮酶活性,但当铵耗尽后却不能使像野生型菌株那样恢复活性,ｄｒａＴＧ下游区域突变株ＹＺ４（突变位点距ｄｒａＧ约２ｋｂ）在无氮及限铵条件下,其固氮酶     

产适冷木聚糖酶的海洋产青霉的筛选和诱变

从黄海深层海底泥样中分离到1株产低温木聚糖酶的青霉,经EMS诱变得到11株酶活性提高的菌株,对其中1株产低温木聚糖酶活力最高的菌株产酶性质进行了初步研究。所产木聚糖酶在pH4．6,45℃时酶活可达25．8u／ml,比出发菌株提高126％。诱变后菌株所产木聚糖酶在0℃仍有显著酶活性,达8．2u／ml。     

球孢白僵菌几丁质酶诱发突变的探讨

从球孢白僵菌Beauveria bassiana 017菌株获得了几丁质水解活性较高的突变株。诱变原为紫外线及高能电子束。诱变体为分生孢子及芽生孢子。通过测定在几丁质琼脂平板上透明圈的大小、透明圈直径与菌落直径之比值,选出酶高产菌株,并通过摇瓶培养选育出EU-120高酶活性突变株,其几丁质酶活性比原始菌株提高了近3倍。并发现以上诱变原均能获得较好的诱变效果,在选育过程中加入猩红液可提高透明圈的清晰度。并通过比较几丁质酶对胶体几丁质及“晶体”几丁质的活性,探索酶调节的可能机理。     

黄瓜花叶病毒2b蛋白C末端无抑制局部RNA沉默的活性

目的:黄瓜花叶病毒 (Cucumber mosaic virus,CMV) 编码的2b蛋白具有RNA沉默抑制子的功能,其C末端氨基酸序列非常保守。为了明确2b蛋白C末端保守序列在RNA沉默抑制中的作用,构建了CMV Q株系野生型2b及其C末端缺失突变体2b^delC的植物瞬时表达载体。通过农杆菌共渗滤法对野生型2b及其C末端突变体的沉默抑制子活性进行了分析。结果与结论:烟草接种叶片中野生型2b及其C末端突变体的Western blot检测表明,野生型2b蛋白与其C末端突变体在植物中积累水平变化不大,说明2b蛋白C末端氨基酸残基在维持2b蛋白在植物细胞中的稳定性方面无作用。在整株、细胞和分子水平上分别比较了野生型2b及其突变体2b^delC对共表达GFP的表达量影响,结果表明在所有的测定结果中二者均无明显地差异,说明2b蛋白C末端94-111位氨基酸在抑制局部RNA沉默上无生物学活性,讨论推测C末端应不存在与小RNA结合的结构域。     

L-精氨酸产生菌诱变育种的研究

本文报道了L-精氢酸产生菌诱变育种的研究结果。以谷氨酸产生菌钝齿棒状杆菌AS1．542为出发菌株,经亚硝基胍多次逐级诱变,获得了一株能够积累大量L-精氨酸的菌株971.1。该菌属于组氢酸缺陷型,并具有对磺胺孤的抗药性。在以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源的培养基中直接发酵四天,产酸最高可达25·2 mg／ml,并具有较高的产酸稳定性。     

巴西固氮螺菌Yu62 draTG基因及其下游区域的定位诱变分析*

用卡那霉素盒(Kmr-cassette)插入法,对巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)Yu62的draTG基因及其下游区域进行了诱变,并获得相应的突变株。研究表明：draT变突株的固氨酶活性不再受铵抑制,而draG突变株在有铵时则丧失固氮酶活性,但当铵耗尽后却不能像野生型菌株那样恢复活性。draTG下游区域突变株YZ4(突变位点距draG约2kb)在无氮及限铵条件下,其固氮酶活性比野生型菌株的高,但其nifH-lacZ转录融合子的表达并不受影响,说明该区域可能有参与固氮酶活性水平调控的基因。     

L-缬氨酸产生菌的选育及其代谢流分析

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)AS1.495(Leu^-)为出发菌株,通过多次亚硝基胍(NTG)诱变,给AS1．495(Leu^-)依次叠加L-AAH^as,2-TA^r,Vd^-的遗传标记,得到突变株AATV341(Leu^-,L-AAH^as,2-TA^r,Vd^-),可在8％的葡萄糖培养基积累L-缬氨酸24．5g／L,比出发菌株提高了5．13倍。同时运用代谢流量分析理论,测定出发菌株AS1．495及其突变株AATV341在L-缬氨酸合成阶段的代谢流量,并初步进行比较和分析,发现遗传标记的引入使流量分配发生了重大变化,流量分配朝着有利于L-缬氨酸合成的方向改变。     

缺乏固氮活性的浑球红假单孢菌谷氨酸合成酶突变株

光合细菌浑球红假单孢菌601菌株,经过NlG诱变获得谷氨酸缺陷型204菌株。生化分析表明,突变株204缺乏谷氨酸合成酶活性(GoGAT),谷氨酰胺合成酶话性比亲株低,用放氢和乙蛱还原法未测出固氮酶活性。此外,突变株204不能在多种氮源上生长,例如：氨、尿素、组氨酸、丝氨酸、精氨酸和腺嘌呤,表现出氮素代谢上多效缺陷的表型。从含氨基础培养基或充氮气的低限培养基上分离回复子,自发回复突变频率均为2×10一·回复子的固氮酶和GS活性恢复到亲株的水平,同时重新获得利用上述各种氮源的能力。胞内游离氨基酸库分析表明,突变株的谷氨酰胺含量是亲株的16倍,外源谷氨酰胺加入培养基也抑制固氮活性。从上述结果推论,浑球红假单胞菌具有对固氮酶调节高度敏感的反馈系统,它随代谢中间产物而变化,胞内谷氨酰胺的含量是固氮酶活性反馈调节的关键成份。     

产适冷木聚糖酶的海洋产青霉的筛选和诱变

从黄海深层海底泥样中分离到1株产低温木聚糖酶的青霉,经EMS诱变得到11株酶活性提高的菌株,对其中1株产低温木聚糖酶活力最高的菌株产酶性质进行了初步研究。所产木聚糖酶在pH4.6,45℃时酶活可达25.8u/ml,比出发菌株提高126%。诱变后菌株所产木聚糖酶在0℃仍有显著酶活性,达8.2u/ml。     

酵母氨基酸发酵研究

从32株酵母菌中筛选到丙氨酸产生株产朊假丝酵母(Candida utilisY18),丙氨酸产量为1 mg/ml,发酵最适时间为72小时,最适pH值为6—7。用NTG和DES对菌株Y18进行诱变获得了一些芳香簇氨基酸变异株(FPA~r、T_(rp)~-、phe~-)和赖氨酸类似物抗性变异株(AEC~r)以及其他一些变异菌株。通过对这些变异菌株的氨基酸发酵研究,从芳香簇氨基酸、极性氨基酸和中性氨基酸三个方面,分析和探讨了酵母菌作为氨基酸生产菌的潜力及可行性。     

L-苏氨酸产生菌的选育

以亚硝基胍(MNNG)诱变处理大肠杆菌ASI．358,获得蛋氨酸缺陷型(Met-)突变株,从中得到一株B2851菌,能在培养基中积累少量苏氨酸。通过连续诱变,得K1-73菌株(Met-),在5％葡萄糖与DL-蛋氨酸舔加量为75mg／l的条件下,能够积累3．5mg／ml L-苏氨酸。同样以MNNG诱变处理钝齿棒状杆菌C. crtenalum ASI．542,获得抗a一氨基一β一羟基戊酸(AHV)突变株1770林,其中6％菌株能够积累少量苏氨酸。选得LR—1458菌产L一苏氨酸(1mg／ml。 对该菌逐步诱变,得一株抗8mg／ml AHV及蛋氨酸缺陷型双重突变株(AHV,Mer) LRA-96,其L一苏氨酸产率与亲株比较有明显提高,达3．5mg／ml。连续再诱变并结合单菌落分离选育,得一突变株m一85(AHV,Met-),能在培养基中积累13mg／ml L-苏氨酸。试验表明,连续诱变处理是选育L一苏氨酸高产菌株有效手段之一。     

1株聚乳酸降解细菌的筛选、鉴定及产酶研究

从污泥中筛选出1株对聚乳酸（poly—L—lacticacid,PLA）具有降解活力的细菌DSL09,该菌株对PLA的乳化液、粉末及薄膜都具有降解作用。通过形态学、16SrDNA比对及生理生化特性的分析,鉴定该菌株属于芽胞杆菌属（Bacillus sp．）。为提高该菌株对PLA的降解活力,对其进行了紫外诱变,获得了稳定遗传的突变株DSL09-60b,该突变株的PLA降解活性提高至原始菌株的1．5倍。对该突变株产PLA降解酶的发酵条件进行了优化,经测定DSL09-60b在初始培养基pH为8．0、0．5％酪蛋白为诱导物、接种量6％（体积比）的条件下37℃培养54h时发酵液酶活性最高。     

L-茶氨酸新型酶法制备及其催化工艺优化

L-茶氨酸是茶叶中游离氨基酸的主要组成部分,关于其良好的生理活性已有广泛报道。首次报道了来源于Cunnighamella echinulata 9980的L-氨基酰化酶用于高光学纯度的L-茶氨酸的酶法制备。该酶在pH 6.5,底物N-乙酰-DL-茶氨酸浓度为50 mM,且有40 mM CoCl2时催化效果较好。结果表明,在上述条件下,50℃作用12 h得L-茶氨酸22.5 mM,转化率90%。     

脂肪酶产生菌地霉7203菌株的分离和诱变

从76个土样中分离获得271株脂肪酶产生菌,其中7203菌株产酶活性最高,从其形态特征确定属地霉属。对该菌株脂肪酶合成受油脂、脂肪酸及某些结构类似物的影响进行了考察,发现琥珀酸钠对该菌株生长及产酶有明显的负控制作用。经诱变筛选药物耐性变异株,使产酶能力有较大的提高。对改良株的发酵条件及特征作了初步试验,并对有关机理进行讨论。