紫外线与亚硝酸钠复合诱变选育L-组氨酸产生菌

以1株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)S_6作为出发菌株,利用亚硝酸钠(NaNO_2)、紫外线(UV)进行诱变,通过实验证明亚硝酸钠诱变时间在180 s后致死率达到80%,紫外线在照射30 s后致死率达到80%。诱变后的突变菌株经6-巯基嘌呤结构类似物的抗性平板筛选,最终筛得3株菌,Y_1产L-组氨酸量达到331 mg/L,比出发菌株S_6高了5.08%,Z_2产L-组氨酸量达到325 mg/L,比出发菌株S_6高了1.9%,F_6产L-组氨酸量达到330 mg/L,比出发菌株S_6高了7.14%。结果显示,经紫外线与亚硝酸钠复合诱变后的菌株F_6产L-组氨酸的产量最高,比亚硝酸钠诱变后的菌株产L-组氨酸量提高2.06%,比紫外线诱变后的菌株产L-组氨酸量提高5.24%。     

产小檗碱诱变菌株培养条件的优化

S-NU-3-2菌株是对源自药用植物黄檗的内生真菌S6进行诱变获得的小檗碱产量比出发菌株有明显提高的突变株,本研究对其培养条件进行了优化,以期进一步提高其产量,为开发利用真菌发酵生产植物活性成分的新途径奠定基础。以菌丝生长和小檗碱产量为指标,筛选出了适宜该菌株发酵的基本培养基、碳源、氮源、光照和培养温度,并经进一步的正交试验优化,得出该高产菌株的最佳培养条件为豆芽汁基本培养基含蔗糖3%,酵母膏0.2%,pH7.0,温度26℃,全光照培养。与初始培养条件相比,在优化后的条件下,该菌株的小檗碱得率提高了47.2%,菌体生物量提高了24%。     

原生质体诱变选育ε-聚赖氨酸高产菌株

以白色链霉菌UN2-71为出发菌株,对其原生质体进行硫酸二乙酯(DES)诱变,选育ε-聚赖氨酸高产菌株。经过试管初筛和摇瓶复筛,得到1株稳定性好的菌株D3-32,摇瓶产量达到1.56g/L,比出发菌株提高49.43%。采用2.3L发酵罐进行发酵试验,控制pH分两阶段培养后,ε-聚赖氨酸最高产量达到4.59g/L,比出发菌株提高了2.65倍。     

阿魏菇多糖高产菌的离子束和激光复合诱变育种

目的:诱变筛选阿魏菇多糖高产菌,探索食用菌的离子束和激光复合诱变育种方法。方法:尝试用阿魏菇菌丝单细胞为靶材,以离子束注入和激光辐照为复合诱变手段,采用营养缺陷型筛选办法定性初筛,摇瓶发酵定量复筛。结果:通过离子束注入诱变,获得了2株菌丝体多糖产量分别达到551.80mg/L和659.46mg/L、较1号出发菌株提高了46.5%和75.2%的多糖高产菌PFPH-1和PFPH-2;在此基础上,以激光辐照为复合诱变手段,获得了1株菌丝体多糖产量达到762.50 mg/L、较出发菌株PFPH-2提高了15.63%的多糖高产菌PFPH-3。结论:离子束和激光复合诱变育种方法在改良阿魏菇多糖高产性状方面诱变功效显著。     

高产不饱和油脂海鞘真菌桔青霉Asc-2-4的诱变选育

诱变育种是获得高产菌株,实现微生物工业化生产油脂的重要措施。以前期获得的高产不饱和油脂菌株桔青霉（Penicillium citrinum）Asc-2-4为出发菌株,利用丙二酸建立快速筛选高产不饱和脂肪酸突变菌的方法,通过紫外线 氯化锂复合诱变得到1株高产油脂突变菌Asc-2-4-1,油脂含量比出发菌株提高了92.98%。经过初步的培养基无机盐优化,其油脂得率和不饱和脂肪酸产量达到了7.10 g/L和3.84 g/L,与Asc-2-4相比,分别提高了84.42%和77.78%。结果表明,通过复合诱变选育技术可选育出高产突变菌株,选育的Asc-2-4-1可望作为产油微生物被开发利用。     

离子注入L-乳酸产生菌诱变选育研究

采用离子注入技术对一株产L -乳酸的干酪乳杆菌L110Z进行诱变处理。结果表明 ,在离子注入剂量为 1× 10 14 N+ /cm2 时 ,诱变效果较好 ,从正变菌株中反复筛选 ,得到了一株产酸量高的菌株L110Z5 ,产酸量达到了 92g/L ,比出发菌株产酸提高了 18.0 % ,经过连续传代试验 ,其遗传性状稳定 ,表明L110Z5是一株极具工业化前景的高产菌     

超高静压在琥珀酸生产菌株选育中的应用

采用超高静压对一株产琥珀酸放线杆菌A3进行诱变育种, 进一步提高其生产性能。考察了压力、变压速度、生长期对菌株致死率的影响。在压力为200 MPa, 50 MPa/min变压速度的诱变条件下对稳定期菌株进行诱变, 筛选到一株突变菌株产琥珀酸放线杆菌B19, 琥珀酸产量达到 32.2 g/L, 比出发菌株A3提高了17.9%, 代谢副产物乙酸的产量降低了11.5%, 经过6次传代表明突变菌株具有稳定的遗传特性。     

超高静压在琥珀酸生产菌株选育中的应用

采用超高静压对一株产琥珀酸放线杆菌A3进行诱变育种,进一步提高其生产性能.考察了压力、变压速度、生长期对菌株致死率的影响.在压力为200 MPa,50 MPa/min变压速度的诱变条件下对稳定期菌株进行诱变,筛选到一株突变菌株产琥珀酸放线杆菌B19,琥珀酸产量达到32.2 g/L,比出发菌株A3提高了17.9%,代谢副产物乙酸的产量降低了11.5%,经过6次传代表明突变菌株具有稳定的遗传特性.     

N~+离子诱变高效降酚菌及其含酚废水模拟处理的研究

取降酚效果较好菌株E为诱变出发菌株,利用N+离子束诱变,获得若干突变菌株,计算诱变存活率和正突变率,利用正交实验对离子束诱变的优势菌KE2菌株进行了最适宜生长条件的优化,并进行实验室模拟实验.结果表明诱变注入的较适宜剂量为18.4×1014N+/cm2.诱变菌株中降酚效果最好的诱变菌KE2的降酚率较出发菌E高,且在传代时性状稳定.经初步鉴定,出发菌株E和诱变降酚菌KE2属于假单胞菌(Pseudo-monas.sp.).KE2降酚诱变菌的生长适宜参数为:葡萄糖浓度1 000 mg/L,pH值为7,温度30℃.实验室模拟实验显示,添加诱变菌株的一组降酚效果较好,在500 mg/L的酚浓度下,9 h降酚率可达到100%,1 000 mg/L的酚浓度下,加诱变菌组在12 h可完全降解,达到100%.     

三羟基雄甾烯酮高转化菌株的选育及工艺优化

以能将去氢表雄酮 (DHEA) 转化为三羟基雄甾烯酮 (7α,15α-diOH-DHEA) 的赤霉菌Gibberella intermedia CA3-1为出发菌株,对其进行了诱变选育及工艺优化,以期提高转化效率。采用0.12 mg/mL亚硝基胍诱变处理赤霉菌孢子悬液30 min,以350 μmol/L酮康唑为最低抑制浓度进行抗性平板筛选,最终获得一株遗传稳定性较好的高产菌株M-10,其产物摩尔得率达到70.2%,为出发菌株的1.2倍。通过摇瓶转化工艺的优化,确定了突变菌株的最适转化工艺。在优化的转化工艺下,当底物DHEA投料浓度为5 g/L时,7α,15α-diOH-DHEA摩尔得率提高到75.6%,较原始菌株提高了31.3%。     

法夫酵母高产虾青素的选育及发酵条件的优化

对法夫酵母原始菌株进行了紫外线－氯化锂复合诱变,获得了一株遗传性状稳定、在25℃条件下虾青素高产的菌株UL-40。其类胡萝卜素产量为7.10mg/L,经HPLC测定,其虾青素产量为643.97μg/g,比出发菌株提高了249.87%。利用SAS软件中的Plackett-Burman设计对发酵温度、初始pH值以及发酵培养基的八种组分进行优化组合,从中选出发酵温度、初始pH值和Corn steep liquor浓度为重要因素,通过响应面分析法建立了模型并从该模型中计算出在发酵温度为16.78℃、初始pH为4.73和CSL浓度为7.06mg/L时预测的最大响应值为3.9407mg/L,经实验证实此点的实测值为3.9261mg/L,证明模型是有效的并且存在极大值点。采用优化后的发酵条件及发酵培养基,法夫酵母生产虾青素的产量较原始发酵培养基提高了20.4%。     

羰基还原酶产生菌Candida ontarioensis制备(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇

从实验室保藏的菌株中筛选获得Candida sp.PT2A,并通过18S rRNA鉴定为安大略假单胞菌Candida on-tarioensis。对C.ontarioensis不对称还原合成(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇的发酵产酶条件和转化条件进行优化,确定了最适的发酵产酶条件和转化条件:温度30℃,初始pH 6.5,摇床转速180 r/min,菌体质量浓度200 g/L。采用2-氯-1-(3-氯苯基)乙酮质量浓度为10 g/L时,还原反应72 h,(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇的e.e.值为99.9%,产率为99%;底物质量浓度提高至30 g/L时,产率下降为84.3%。采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对C.ontarioensis细胞进行通透性处理(CTAB g/L,4℃下处理20 min),在30 g/L底物下反应24 h,产物的e.e.和产率分别达到99.9%和97.5%。     

~(60)Coγ射线对不同细胞形态出芽短梗霉的辐射诱变效应

使用~(60)Coγ射线辐照诱变的方法处理出芽短梗霉AureobasidiumPullulansAP92菌株的原生质体、菌丝体片段、分生孢子悬液,经初筛、复筛与对突变株的遗传稳定性研究,发现采用原生质体进行诱变,所获突变株的正突变率、单株产多糖的提高幅度、正突变株的产多糖遗传稳定性均明显高于菌丝体与分生孢子。比较出发菌株AP92与经原生质体诱变获得的正突变株A81的性能,有如下明显改善：产多糖能力从16．35g／L提高到29．69g／L,糖转化率从32．7％升到61．4％,残糖从13．269／L降到3．06g／L,而发酵周期则可缩短约24小时。结果证明,对原生质体进行~(60)Coγ射线诱变,是优化出芽短梗霉菌种的有效途径。     

产西贝碱内生真菌的复壮

针对植物内生真菌体外培养过程中出现的退化问题,对1株具有产西贝碱能力的平贝母内生真菌采用在其培养基中加入不同比例平贝母药材的方法进行了复壮处理。结果表明:在相同培养条件下,添加量为3%时,其发酵液中西贝碱产量可达到0.0563mg/L,比出发菌株提高了21.9%,且具有良好的遗传稳定性。     

Burkholderia sp. IDO3中靛蓝合成基因的克隆表达及其合成特性

【目的】克隆和表达靛蓝合成基因,并将其用于靛蓝合成研究。【方法】对菌株Burkholderia sp.IDO3中靛蓝合成基因进行克隆和大肠杆菌异源表达,构建能合成蓝色色素的基因工程菌。利用液相色谱和质谱对产物进行分析,采用单因素法对培养温度、转速、培养基成分等进行优化,并考察优化条件下的靛蓝合成曲线。【结果】构建了一株重组大肠杆菌E.coli IND_AB,该菌株能够在LB培养基生长的过程中合成蓝色色素,产物分析表明该色素为靛蓝;菌株IND_AB在30°C和150 r/min条件下能在LB培养基中合成22.9 mg/L靛蓝,优化培养条件后产量达到25.4 mg/L;优化LB培养基各组分浓度后产量可提高到35.1 mg/L;外加50.0 mg/L吲哚或0.1 g/L色氨酸后靛蓝产量可分别提高到57.7 mg/L和64.4 mg/L,相比初始产量提高了152.0%和181.2%;靛蓝合成曲线表明在添加吲哚或色氨酸的培养基中,菌株IND_AB前6 h没有靛蓝生成,6-15 h为靛蓝合成加速期,18 h达到产量平衡。【结论】重组大肠杆菌IND_AB可用于生物合成高纯度靛蓝,为靛蓝的微生物合成提供了有效的基因资源。     

海洋枯草芽孢杆菌产纤溶酶的诱变育种与发酵工艺优化*

目的:对海洋来源的具有产纤溶酶能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LC6-1进行紫外诱变,得到高产且稳定的突变株PW6-3,对该突变株发酵产酶的条件进行优化。方法:采用单因素和正交试验进行发酵培养基组分和培养条件的优化。结果:突变株PW6-3的酶活力为(6 960.21 ± 85.51)U/mL,较原始菌株提高了30.48%。以PW6-3为出发菌株,采用单因素及正交试验的方法对菌株进行发酵培养基组分与培养条件优化,最终得到的最佳培养基组分是:玉米淀粉30 g/L,玉米浆干粉40 g/L,CaCl₂ 3 g/L;最佳发酵培养条件是:32℃,转速200 r/min,接种量3%,pH 6.5,种龄18 h,发酵培养时间66 h,最终菌株的酶活力稳定在(9 203.63 ± 67.85)U/mL。结论:发酵工艺优化后,菌株PW6-3纤溶酶产量较诱变之前的菌株LC6-1提高72.53%,且发酵工艺成本较低,具有较好的经济效益。     

发酵法生产丁二酸的化学合成培养基的筛选

以产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113 为出发菌株,针对该菌株筛选出含有关键生长因子的化学合成培养基,其关键因子为谷氨酸（Glu）、蛋氨酸（Met）和生物素（VH）和烟酸（VPP）。结合原发酵培养基中的磷酸缓冲盐成分,最终得到的化学合成培养基配方（g/L）： CH3COONa 1.36,NaCl 1.0,MgCl2 0.2,CaCl2 0.2,Na2HPO4 0.31,NaH2PO4 1.6, KH2PO4 3,NH4HCO3 1.57,Glu 0.87,Met 0.11,VH 0.010,VPP 0.025。在3 L发酵罐上进行验证实验,50 g/L初始葡萄糖发酵70 h,丁二酸的质量浓度为45.2 g/L,丁二酸收率达到90.4%。与之前的半合成培养基发酵制备丁二酸相比,丁二酸的收率提高了25.2%,副产物也有很大幅度的减少。     

一株高产Monacolin K紫红曲霉菌株筛选、鉴定及发酵条件优化

为从天然发酵红曲米中分离的30株红曲霉菌株中筛选高产MonacolinK的菌株,并对其产MonacolinK的发酵条件进行优化。实验采用高效液相色谱法(HPLC)筛选到9株具有产MonacolinK能力的红曲霉菌株,其中以编号ZX26的菌株产MonacolinK能力最高,发酵液中Monacolin K产量达到107.6mg/L,并且产MonacolinK能力具有良好的稳定性。微生物形态学结合ITS基因同源性分析结果表明,编号ZX26菌株为紫红曲霉。进一步采用单因素试验和正交试验法优化紫红曲霉ZX26产MonacolinK的发酵条件,结果表明在培养基组分为葡萄糖70g/L,牛肉膏15g/L,NaNO32g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L,KH2PO41.5g/L时,其最优发酵条件为:发酵初始pH4.0,接种量为7%,培养温度30℃,发酵10天,在此条件下,紫红曲霉ZX26发酵液中MonacolinK产量达到271.36mg/L,相对于培养条件优化前MonacolinK产量提高152.19%,经验证此培养条件下MonacolinK产量最佳。     

亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液发酵制备乙醇

以亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液作为原料,利用C. shehatae发酵制取燃料乙醇。结果表明：还原糖最适初始质量浓度为葡萄糖140 g/L、木糖60 g/L、酶解液总糖80 g/L。利用初始葡萄糖55.06 g/L、木糖11.18 g/L、纤维二糖4.51 g/L的亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液发酵,经18 h获得乙醇22.98 g/L。乙醇得率为67.23%,葡萄糖利用率为99.27%,木糖利用率为32.96%,C. shehatae适合作为蔗渣为原料的乙醇发酵菌株。     

C．shehatae TZ8耐乙醇菌株的筛选及发酵性能研究

以C.shehataeTZ8为出发茵株,利用1％溶壁酶和1％蜗牛酶酶解1．5h,制备成C.shehataeTZ8原生质体,并对原生质体进行紫外诱变,以含不同浓度乙醇的木糖液体培养基培养进行初筛和复筛,获得一株遗传性能稳定、耐乙醇能力达5．5％（v／v）的蕾株C．shehataeTZ8-4,比初始菌株耐乙醇能力提高了2％。对突变株C．shehataeTZ8-4发酵性能的研究结果表明：C．shehataeTZ8-4发酵糖能力从80g/L（葡糖糖和木糖比为2：1）提高到120g／L,最大乙醇产量从27．41g／L提高到43．12g／L。