利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌

利用80 MeV/u碳离子束对产油菌株粘红酵母进行辐照诱变,采用含有脂肪酸合成酶抑制荆cerulenin的培养基进行高产油脂突变株的初筛,并通过磷酸香草醛反应和氯仿甲醇抽提法对初筛菌株油脂含量进行分析.结果表明,cerulenin 对酵母细胞生长有较好的抑制作用,浓度为8.96×10-6mol/L时,抑制率达98%以上,可作为筛选浓度.通过磷酸香草醛反应法对初筛茵体油脂含量进行定量分析,发现菌体油脂含量与该反应在530 nm处的光吸收成线性正相关,初筛菌株的正突变率达65%以上.该方法快速方便,是一种较为理想的产油酵母筛选方法.通过该方法,筛选出了2株油脂含量高于对照90%以上的突变株.     

利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌

利用80 MeV/u碳离子束对产油菌株粘红酵母进行辐照诱变, 采用含有脂肪酸合成酶抑制剂cerulenin的培养基进行高产油脂突变株的初筛, 并通过磷酸香草醛反应和氯仿甲醇抽提法对初筛菌株油脂含量进行分析。结果表明, cerulenin对酵母细胞生长有较好的抑制作用, 浓度为8.96×10-6 mol/L时, 抑制率达98%以上, 可作为筛选浓度。通过磷酸香草醛反应法对初筛菌体油脂含量进行定量分析, 发现菌体油脂含量与该反应在530 nm处的光吸收成线性正相关, 初筛菌株的正突变率达65%以上。该方法快速方便, 是一种较为理想的产油酵母筛选方法。通过该方法, 筛选出了2株油脂含量高于对照90%以上的突变株。     

耐乙酸粘红酵母合成油脂

乙酸是木质纤维素在水解过程中的主要副产物,高浓度的乙酸严重影响产油微生物的生长和油脂合成。本文研究了粘红酵母对乙酸的耐受性及其利用乙酸合成微生物油脂的能力。结果表明,在初始葡萄糖、木糖浓度分别为6 g/L和44 g/L的混合糖培养基中,乙酸浓度低于10 g/L时,不会对菌体生长产生抑制作用,油脂合成还得到了促进。当乙酸添加量为10 g/L时,生物量、油脂产量、油脂含量较对照组分别提高了21.5%、171.2%和121.6%。进一步研究表明,粘红酵母具备利用乙酸合成油脂的能力,当以乙酸为唯一碳源,浓度为25 g/L时,油脂产量达到3.20 g/L,油脂质量得率为13%。微生物油脂成分分析表明,粘红酵母以乙酸为底物制得的油脂可以作为制备生物柴油的油脂原料,其主要成分为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,其中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量分别为40.9%和59.1%。由于粘红酵母具有利用乙酸合成微生物油脂的能力,在以木质纤维素水解液为原料生产微生物油脂的脱毒过程中,一定浓度的乙酸可以不必脱除。     

用b-紫罗兰酮筛选虾青素高产菌株

用β-紫罗兰酮作为筛选剂选择性分离海洋红酵母虾青素高产突变菌株。实验结果表明, 在β-紫罗兰酮存在的情况下, 由于类胡萝卜素合成受到抑制, 海洋红酵母的生物量和虾青素合成量都减少; 当平板培养基中β-紫罗兰酮浓度达到370 mg/L时, 海洋红酵母的致死率为92.3%; 在这种平板培养基上涂布经甲基磺酸乙酯诱变的海洋红酵母, 随机筛选200个菌落, 结果表明生物量、虾青素体积产率和细胞产率均有所提高的正突变株占18%, 生物量、虾青素体积产率和细胞产率的单项指标有所提高的正突变株分别占22.5%、45%和46%。该实验结果表明在分离培养基中添加β-紫罗兰酮可选择性地分离海洋红酵母虾青素高产菌株, 提高虾青素高产突变株的筛选效率。     

用β-紫罗兰酮筛选虾青素高产菌株

用β-紫罗兰酮作为筛选剂选择性分离海洋红酵母虾青素高产突变菌株.实验结果表明,在β-紫罗兰酮存在的情况下,由于类胡萝卜素合成受到抑制,海洋红酵母的生物量和虾青素合成量都减少;当平板培养基中β-紫罗兰酮浓度达到370 mg/L时,海洋红酵母的致死率为92.3%:在这种平板培养基上涂布经甲基磺酸乙酯诱变的海洋红酵母,随机筛选200个菌落,结果表明生物量、虾青素体积产率和细胞产率均有所提高的正突变株占18%,生物量、虾青素体积产率和细胞产率的单项指标有所提高的正突变株分别占22.5%、45%和46%.该实验结果表明在分离培养基中添加β-紫罗兰酮可选择性地分离海洋红酵母虾青素高产菌株,提高虾青素高产突变株的筛选效率.     

糠醛对粘红酵母生长与油脂积累的影响

为了探究纤维素水解液中常见的发酵抑制物糠醛对粘红酵母Rhodotorula glutinis生长与油脂积累的影响,对比了不同的糠醛浓度(0.1、0.4、0.6、1.5 g/L)下粘红酵母的生物量和油脂积累情况,并探究了1.0 g/L的糠醛对粘红酵母不同碳源(葡萄糖和木糖)利用的影响。研究表明,当糠醛浓度达1.5 g/L时,粘红酵母的延迟期延长至96 h,残糖高达17.7 g/L,生物量最高6.6 g/L,仅为正常积累量的47%,油脂含量也减少了约50%;以木糖为碳源时,糠醛对粘红酵母的抑制程度小于葡萄糖为碳源时的情况;在糠醛存在的逆境中,粘红酵母倾向于生成更多的18碳脂肪酸或18碳不饱和脂肪酸。     

用Cu^2＋筛选虾青素高产菌株的研究

海洋红酵母经过甲基磺酸乙酯诱变,以500μmol/L浓度的Cu2 为筛选剂,随机挑取200株菌株,其中细胞生物量、虾青素细胞产率和体积产率都增加的有38株,正突变率为19%。实验结果表明,Cu2 可以作为虾青素高产菌株的筛选剂。     

利用亚硝酸钠选育法夫酵母虾青素高产菌株

以亚硝酸钠作为筛选剂选择性分离法夫酵母虾青素高产菌株。实验研究表明,在亚硝酸钠存在的情况下,法夫酵母的生长和虾青素合成量均会减少;当亚硝酸钠浓度为5000μmol/L时,法夫酵母的致死率为100%。挑取200株经过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变后的法夫酵母,以5000μmol/L的亚硝酸钠为筛选剂摇瓶发酵后测得虾青素体积产率为正突变的菌株有87株,正突变率为43.5%。挑取其中8株进行复筛,编号为N030的菌株比出发菌株的虾青素体积产率和细胞产率分别提高了39.3%和89.3%。结果说明,亚硝酸钠可作为法夫酵母虾青素高产菌株的筛选剂,用于提高菌种的筛选效率。     

高产PUFAs深黄被孢霉菌株的筛选

以深黄被孢霉(Mortierella isabellina As3.3410)为出发菌株,经微波诱变和紫外诱变,乙酰水杨酸与低温(15℃)相结合的筛选方法,获得1株高产多不饱和脂肪酸菌株A35-4,其生物量为17.9 g/L,油脂含量为67.8%,油脂产量为12.12 g/L,PUFAs含量为20.3%,PUFAs产量为2.46 g/L,上述指标比原始菌株A0分别增加32.6%、49.8%、98.69%、14.0%和125.7%。连续斜面传代培养证实该菌株具有较好的遗传稳定性。本研究为直接利用该菌株生产PUFAs以及克隆高效PUFAs相关基因,创造高含PUFAs转基因植物材料奠定基础。     

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。     

磷霉素产生菌的定向诱变育种

目的:提高出发菌的磷霉素产量.方法:采用紫外(UV)+亚硝基胍(NTG)复合诱变的方法处理出发菌株(Bacillus fusi-formis),以分别含2.0和2.5mg/mL磷霉素的分离培养基来筛选UV诱变和NTG诱变后的菌株.结果:从大量突变菌中选育出一株高产、稳定的磷霉素生产菌株.当底物浓度为10mg/mL时,其磷霉素产量由1.15mg/mL提高至2.30mg/mL,转化产量提高了100%,转化率提高了10.16%.结论:采用UV+NTG诱变结合含FOM的分离平板进行定向筛选可以获得FOM高产菌株.     

粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水

为了解决味精废水中高NH4+浓度抑制油脂微生物的生长和油脂积累问题,采用粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水的方法:首先利用酿酒酵母降解味精废水(MSG)中NH4+,然后将处理后的废水进一步发酵培养合成油脂。研究结果表明:用经酿酒酵母预处理过的味精废水作为粘红酵母的培养基发酵时,粘红酵母的生物量为33.3 g/L,油脂产率为18.16%,COD降解率为50.6%,NH4+的降解率为93.9%。比粘红酵母单独处理味精废水,NH4+的降解率提高了6.14倍,生物量、油脂产率和COD降解率分别提高了8.1%、30.06%和9.58%。     

海藻糖产生菌的诱变育种

目的：从土壤中筛选得到高产海藻糖的酵母菌,并且进行物理诱变进一步提高海藻糖的产量。方法：从土壤中分离纯化获得10株酵母菌株,经初步菌种鉴定属瓶形酵母属;并从中筛选得到1株高产海藻糖的酵母菌株Y5,然后对其进行了紫外线诱变。结果：选育出性能优良菌株Y59,其生产性能比出发菌株提高了2．26倍,发酵液中海藻样含量达到2908．5μg/ml。结论：紫外线诱变可以有效地提高海藻糖的产量。     

诱变选育雄烯二酮高产菌株及其发酵条件研究

以一株降解植物甾醇产生雄烯二酮的分枝杆菌为研究对象,先后利用亚硝基胍(NTG)和N+注入技术对其进行诱变处理。通过考察NTG浓度和N+注入剂量对菌株诱变效果的影响,确定了最佳诱变条件为NTG浓度为0.6 mg/mL,N+注入剂量为60×1011ions/cm2。最终选育出一株高产突变株Mycobacterium sp.N-2,其生产雄烯二酮的能力较出发菌株提高了37.8%,且传至第七代仍基本稳定。进一步研究了初始pH值、接种量和摇床转速等对高产突变菌株发酵能力的影响,确定了最佳发酵条件为初始pH值7.5,接种量12%,摇床转速260 r/min。     

离子束注入提高Trichosporon lactis T立体拆分布洛芬水平的研究

以从土壤中分离筛选到的可立体选择性水解布洛芬乙酯生成S-布洛芬的菌株Trichosporon lactisT为出发菌株,对其进行能量30KeV,剂量1×1015~5×1015ions/cm2的低能N 注入,筛选立体选择性水解布洛芬乙酯活性高的诱变株。菌株T.lactisT,在4×1015ions/cm2的诱变剂量下突变率最高,正向和负向突变率分别达32.9%和37.1%,因此选定该剂量为T.lactisT的最佳N 离子注入剂量。经离子束诱变,通过初筛和复筛,共筛选到7株水解布洛芬乙酯的高产菌株,其中诱变株K1培养24h时酶活力比出发菌株T高50%,且具有较好的遗传稳定性。将菌株K1和出发菌株T培养24h,分别加入布洛芬乙酯水解24h,二者水解布洛芬乙酯生成S-布洛芬旋光度均为 54.1°,对映体过量值ee%均为98%,K1菌株水解的产量达6.96g/L,而出发株仅为4.24g/L。     

原生质体紫外诱变选育竹红菌甲素高产菌株

采用原生质体紫外诱变技术选育竹红菌甲素高产菌株。结果表明:以竹黄菌Shiraia sp.S8为出发菌株,当使用混合酶系(5 mg/mL纤维素酶和10 mg/mL蜗牛酶)在30℃处理菌丝2 h,获得菌丝原生质体3.24×106个/mL。以竹黄菌原生质体在距离15 W紫外灯30 cm处照射诱导,获得诱变菌株C6。其竹红菌甲素产量达到28.1 mg/L,比原始出发菌株提高了53.7%,且遗传稳定,具有较高的医药与工业应用价值。     

N~+离子注入选育高产氨基酰化酶菌株的研究

选用N~+离子注入的方法对米曲霉(Aspergillus oryzae)CICC 2339-1进行诱变育种,通过三角瓶发酵法筛选氨基酰化酶高产株。N~+离子注入选择能量为10 KeV,剂量在(1.30～4.94)×10~(15)ions/cm~2之间。根据剂量与存活率以及剂量与突变率曲线选择最佳的注入剂量。通过三角瓶发酵筛选得到突变菌株SN-110-15其酶活提高率为139.5%,诱变试验效果显著。     

重离子诱变技术选育碱性蛋白酶高产菌株

从采集的土壤样品中分离筛选出一株碱性蛋白酶产生菌G-41,经16S rRNA分子鉴定为芽孢杆菌属菌株。该菌株在发酵培养基中能产生较高产量的胞外碱性蛋白酶(1.7×104U/mL)。以G-41为出发菌株,对其进行重离子辐照诱变处理,获得突变株G-41-68,将该突变株再次经重离子诱变,从大量突变株中筛选出碱性蛋白酶高产菌株15Gy-54,其酶活力达到6.22×104U/mL。与出发菌株相比较,突变株G-41-68和15Gy-54的酶活力分别提高了1.58倍和2.65倍。对突变株15Gy-54的发酵条件进行了优化研究,结果表明,该菌株的碱性蛋白酶活力得到进一步提高,达到7.18×104U/mL,其最适发酵条件为:培养基(g/100mL)为胰蛋白胨1、酵母膏0.5、乳糖5、Na2HPO4·12H2O0.4、KH2PO40.03、Na2CO30.1、MgSO40.0481(4×10-3mol/L)、pH8.0,培养温度41℃,振荡培养时间42-48h。实验结果表明,重离子辐照诱变技术是一种非常有效的微生物诱变育种新技术。     

尼罗红染色法筛选产油酵母及定量检测胞内油脂含量的研究

【目的】建立产油酵母筛选以及胞内油脂含量测定的简便方法。【方法】利用尼罗红与胞内油脂成分结合后在紫外光照射下发出荧光且荧光强弱与油脂含量相关的原理。通过在添加尼罗红的培养基中培养酵母,并观察菌落荧光的方法对385株深海酵母进行产油脂菌株筛选,利用26S rDNA D1/D2区序列分析方法对筛选获得的产油酵母菌株进行鉴定,并以其中的一株高产油脂酵母(2A00015)为试验菌株,建立了一套尼罗红染色快速测定油脂含量的方法。【结果】获得22株产油酵母,其中油脂含量最高可达62.9%,经分子鉴定后显示这22株酵母分别属于(Candida viswanathii)、近平滑假丝酵母(Candidaparapsilosis)、粘质红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)、汉逊德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)、季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)以及Rhodosporidium paludigenum酵母。尼罗红染色快速测定油脂含量方法的最佳检测条件为:菌悬液OD600小于1.2,尼罗红浓度0.5 mg/L,染色时间5 min,激发波长488 nm,发射波长570 nm。该测定方法得到相对荧光强度与称重法得到油脂含量呈正相关性,R2=0.9637。     

钛离子注入井冈霉素生产菌株的诱变效应

探讨了利用金属Ti 离子注入井冈霉素生产菌的生物学效应,比较了不同的注入能量与注入剂量对菌株突变效果的影响.在注入能量为15 keV,剂量为1.5×1015 个/cm2离子的诱变条件下,筛选到一株井冈霉素高产菌株C3-6,其发酵生产井冈霉素A组分的效价为19 684 μg/mL,比出发菌株提高41.3%.经多次传代实验表明该菌株的遗传稳定性较好.