出芽短梗霉的研究进展

出芽短梗霉是一类类酵母真菌,具有酵母样和真菌菌丝体两种形态,影响其形态的因素有碳源,氮源,离子种类及浓度和pH值等,出芽短梗霉的发酵产物多种多样,如多聚糖,酶,抗真菌素等,通过选育优良菌株可提高发酵产物的产量。     

短梗霉多糖研究进展

短梗霉多糖是一种微生物发酵产物,具有极好的成膜性,无色、无味,且不透气,易生物降解,对人体和环境无毒无害,受到国际上广泛关注,是一种极具研究潜力和经济价值的新型生物环保材料。该文综合了国内外众多学者的研究成果,从发酵底物(包括碳源、氮源、二价离子等)、发酵条件(包括pH、温度、通气量、接种量、种龄等)、多糖性质、应用研究(包括传统应用和最新应用成果)等方面进行阐述,为短梗霉多糖的进一步研究和应用提供参考。     

出芽短梗霉胞外酸性漆酶

通过愈创木酚法平板检测10株出芽短梗霉,发现5株菌能够分泌胞外多酚氧化酶,反应最适pH在2.0左右,均属于酸性多酚氧化酶。菌株NG的酶活最高,达110 U/mL。添加H2O2、EDTA以及过氧化氢酶不显著影响菌株NG胞外酶活,表明NG分泌的多酚氧化酶中不含有锰过氧化物酶（MnP）和不依赖Mn2＋的过氧化物酶（MiP）,属于漆酶（Lac）。     

秋水仙素诱发的产普鲁兰出芽短梗霉的变异性

基础培养基中添加秋水仙素可提高出芽短梗霉的变异频率。将０．３％的秋水仙素溶液作用时间从５天延长到９天时,所产生的活性变异株数目相对减少。某些变异林有较高的合成普鲁兰（ｐμｌ）的能力,但与出芽短梗霉倍数性的提高无关。     

短梗霉黑色素的分离纯化及结构的初步分析

采用热碱提取、水煮酸沉法从短梗霉发酵液中提取得到黑色素粗品,再经DMSO萃取、酸性甲醇(pH=2)沉淀得到不含多糖和蛋白的短梗霉黑色素。此黑色素不溶于水及常规有机溶剂,可溶于碱性溶液和DMSO;离子交换色谱分析表明黑色素组分均一,出峰时间26±0.5 m in;紫外光谱谱图最大吸收峰为215 nm左右,未见蛋白(280 nm)与核酸(260 nm)的特征吸收峰;红外光谱谱图具有黑色素3μm和6μm的特征吸收峰,并含大量的羟基、氨基,与核磁共振和液质联机谱图结合分析推出短梗霉黑色素可能含有酚羟基、羧基和吲哚等官能团,主要结构骨架为5,6-二羟基吲哚-羧酸和多巴醌,推断该黑色素为酪氨酸酶控制合成的真黑素。     

出芽短梗霉细胞多形性及影响细胞分化因素探索

【背景】出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)是在生活史中有酵母状细胞生长阶段,并合成黑色素的一种黑酵母(Black yeast),具有典型的细胞多形性,可分化形成酵母状细胞(Yeast-like cell,YL)、膨大细胞(Swollen cell,SC)、厚垣孢子(Chlamydospore,CH)、菌丝(Hyphae,HY)、念珠状菌丝(Monilioid hyphae,MH)、有隔膜膨大细胞(Septate swollen cell,SSC)、分生组织状结构(Meristematic structure,MS),其中膨大细胞既可以作为生长的细胞类型,也可分化为其他的细胞类型。出芽短梗霉的形态分化是可调控的,调控因子有pH、温度、营养条件等。【目的】探究不同的氧气浓度、温度、盐浓度、营养水平对出芽短梗霉细胞形态的影响。【方法】利用显微镜、美兰染色等技术观察不同条件对出芽短梗霉细胞形态的影响。【结果】在完全无氧的试管底部菌体不能生长;在高层半固体表层(高氧气浓度),酵母状细胞(YL)在营养丰富的生长初期出芽繁殖,在养分匮乏的培养后期诱导酵母状细胞(YL)经过膨大细胞(SC)形成厚垣孢子(CH)并合成黑色素;在营养丰富的生长初期,半固体试管浅表层和中间层(微好氧)低浓度氧气诱导YL经过SC形成HY侵入性生长。养分差异对菌体细胞多形性分化影响显著,环境适宜养分丰富(Yeast extract peptone dextrose medium,YPD),以YL生长,不需要分化成HY;环境适宜养分不丰富(Potato dextrose agar,PDA),分化成SC或HY以适应或逃离环境;环境不适宜养分匮乏时(Malt extract agar,MEA),SC或HY分化成CH或MH进入休眠阶段。10%NaCl胁迫降低菌体生长速度,抑制色素合成、HY和MH的形成,并且细胞主要以YL生长繁殖。在相同质量浓度(10%)的KCl或Na2SO4渗透胁迫条件下,细胞多形性表型均为YL发达,HY及MH被抑制,说明高渗胁迫阻止了酵母状细胞向菌丝和厚垣孢子的分化。温度实验中,SC比YL耐高温,MS比SC耐高温。【结论】营养状态对出芽短梗霉细胞分化影响最大。     

出芽短梗霉发酵产生普罗蓝糖的研究

对一株野生型的出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)Ft1和从Ft1出发经原生质体再生筛选出的菌株R45进行了摇瓶发酵产普罗蓝糖的比较研究,结果表明R45无论从形态,菌体生长情况,还是从普罗蓝糖的产量,黑色素的产生等方面都与亲株Ft1有明显的区别,说明R45是一株具有一定生产价值的变异菌株.     

出芽短梗霉发酵生普罗蓝糖的研究

对一株野生型的出芽短梗霉（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍｐｕｌｌｕｌａｎｓ）Ｆｔｌ和从Ｆｔｌ出发经原生质体再生筛选出的菌株Ｒ４５进行了摇瓶发酵产普罗蓝糖的比较研究,结果表明Ｒ４５无论从形态,菌体生长情况,还是从普罗蓝糖的产量,黑色素的产生等方面都与亲株Ｆｔｌ有明显的区别,说明Ｒ４５是一株具有一定生产价值的变异菌株。     

几株出芽短梗霉在不同发酵条件下产生多糖的比较

将已有的４株出芽短梗霉在摇瓶中于不同发酵条件下进行比较,考察了它们的生长情况,不同的碳源、氮源、磷酸盐、初始ｐＨ和通气量等对短梗霉多糖合成的影响,获得一株产短梗霉多糖的高产菌株,为以后工作打下良好基础。     

环境pH诱导出芽短梗霉细胞多形化

出芽短梗霉具有酵母状细胞、膨大细胞、菌丝、厚垣孢子、念珠状菌丝和分生组织状结构。在最适pH条件下,出芽短梗霉生长繁殖以酵母状细胞（CBS100225等4菌株）或膨大细胞（CBS249.65等4菌株）为主。pH 2.2或pH 7.0诱导全部8株出芽短梗霉形成分生组织状结构。酵母状细胞转变成膨大细胞受低pH值诱导的占75%,还受高pH诱导的占50%。膨大细胞是多形性细胞转变的中心环节,可以转变成菌丝、厚垣孢子或分生组织状结构。     

出芽短梗霉产聚苹果酸发酵条件的优化

【背景】出芽短梗霉可发酵葡萄糖生成聚苹果酸,但存在转化率和转化效率低等瓶颈,阻碍其实现商业化生产。【目的】通过优化发酵培养条件,提高出芽短梗霉的聚苹果酸产量、糖酸转化率和生产强度。【方法】采用单因素试验优化适宜出芽短梗霉BK-10菌株产生聚苹果酸的培养条件,通过Plackett-Burman法对培养基组分筛选显著性影响因素,并对其培养基中无机盐进行正交试验优化,最后进行5 L发酵罐验证。【结果】最优培养基配方和培养条件:100 g/L葡萄糖,1.5 g/L尿素,0.20 g/L KH_2PO_4,0.20 g/L ZnSO_4,0.05 g/L MgSO_4,0.75 g/L KCl,30 g/L CaCO_3,0.01%吐温-80,发酵温度26°C,250 mL摇瓶装液量50 mL。【结论】通过优化,聚苹果酸的糖酸转化率达到0.71 g/g,生产强度达到0.89 g/(L·h),较优化前分别提高了18.33%和71.15%,为发酵葡萄糖合成聚苹果酸进而生产L-苹果酸工艺的工业化生产奠定经济性基础。     

^60Coγ射线对不同细胞形态出芽短梗霉的辐射诱变效应

使用＾６０Ｃｏγ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１     

出芽短梗霉发酵过程溶氧控制的研究

在搅拌罐式生物反应器中,通过控制DO（溶氧浓度）的变化,对出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）发酵过程的控制进行了研究。以100g/L玉米粉水解液做碳源,比较了不同溶氧控制条件下发酵参数的变化及其对出芽短梗霉发酵结果的影响。结果表明,过低的DO对菌体生长和多糖生产都不利,过高的DO使培养液中糖大部分消耗在菌体的生长上,也不利于多糖的生产,通过控制搅拌速度和通气量能将DO维持在较合适的水平。     

短梗霉多糖发酵条件的研究

在摇瓶发酵条件研究的基础上。于16L自控发酵罐上进行了罐上发酵条件优化研究。发现以10％淀粉水解物为碳源时,淀粉水解物的最适DE值为40－50,发酵培养基中的硫酸铵最适用量不同于摇瓶发酵时的量,种龄和接种量、通气量、罐压、搅拌速度和搅拌叶轮挡数等均对多糖的产生有较大的影响。另外还进行了发酵过程的动力学的研究。     

表面活性剂对出芽短梗霉多糖生产影响的研究

研究了表面活性剂对出芽短梗霉细胞培养过程中多糖释放的影响。在摇瓶中,比较添加0.05%(w/v)的Tween 80、Tween 60、Tween 40,结果显示几种表面活性剂均能促进细胞释放多糖,其中以Tween 80的效果最佳。在5L发酵罐中,以100g/L玉米粉水解液做碳源的出芽短梗霉细胞培养液中分别添加了表面活性剂Tween 80 0.01%、0.05%、0.1%,其中以添加Tween 800.05%时的效果最好,与不添加表面活性剂相比多糖产量提高25%左右,发酵周期缩短了将近2d。     

深海出芽短梗霉(Aureobasidium sp.3A00493)菌株特征与胞外多糖特性分析

普鲁兰糖(pullulan)是短梗霉属(Aureobasidium spp.)的一些菌产生的极具高附加值、开发价值的天然微生物多糖.然而不同来源的菌株在产糖量、抑菌活性、副产物含量等方面有很大的差异,因此,寻找产糖量高、抑菌活性强、副产物少的优良菌株一直是研究人员关注的焦点.本研究的出发菌株3A00493是一株从太平洋...     

出芽短梗霉A5产胞外多糖发酵条件的优化及产物结构鉴定

基于筛选获得能够生产分子量较高且无色素的普鲁兰多糖酵母菌株,对其进行菌株鉴定、产多糖发酵条件优化和多糖产物鉴定,旨在为工业上普鲁兰多糖发酵提供新的菌株来源。以YPD固体培养基为筛选培养基,氯霉素为筛选压力,曲利苯蓝为筛选指示剂;通过形态学,ITS间隔序列分析对筛选出的A5菌株进行鉴定。采用单因子优化A5菌株的最佳发酵条件;利用普鲁兰酶酶解并结合薄层层析法、红外光谱以及凝胶渗透色谱进行结构鉴定和分子量的测定。A5菌株鉴定为出芽短梗霉属,并被命名为出芽短梗霉A5。最优的发酵条件8%(w/v)麦芽糖,1%(w/v)酵母粉,2%(w/v)蛋白胨,0.5%(w/v)K_2HPO_4,0.06%(w/v)(NH_4)_2SO_4,0.03%(w/v)CaCl_2,pH6,7%(v/v)接种量;经过结构鉴定得知:该菌株的胞外产物是普鲁兰多糖,分子量为63.84 kDa。由此获得了一株生产普鲁兰多糖的出芽短梗霉菌株A5,产物无色素且分子量较高。经过初步的发酵条件优化,在最佳发酵条件下发酵培养后,获得普鲁兰多糖的产量为22.9 g/L。综合上述结果可知,菌株A5能够作为工业上生产普鲁兰多糖的重要候选菌株。     

出芽短梗霉原生质体再生变异菌株的同工酶及可溶性蛋白的研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对出芽短梗霉的亲本菌株及其４株原生质体再生菌株的脂酶、谷氨酸脱氢酶、细胞色素氧化酶和可溶性蛋白进行了比较。发现各变异菌株之间,变异菌株与亲本菌株之间的谱带均有差异,原生质体再生菌株的变异涉及酶蛋白的改变。