原生质体紫外诱变法选育高产γ-氨基丁酸秀珍菇菌株

采用原生质体紫外诱变育种方法,进行高产γ-氨基丁酸的秀珍菇菌株选育工作,对原生质体制备条件、再生条件和诱变株γ-氨基丁酸含量进行了筛选分析。结果表明:MM缓冲液中,20 mg/mL的溶壁酶能够有效去除秀珍菇细胞壁,获得2×10~6个/mL的原生质体;在含有0.5 mol/L甘露醇的YMG培养基上,原生质体再生率最高,可达到0.65%±0.13%。35 W紫外灯照射1～2 min时,致死率可达到76%～86%;菌丝体和子实体中,3株突变株γ-氨基丁酸含量较出发菌株分别提高了20.7%、196.3%、126.8%和21.3%、237.8%、97.3%。诱变菌株的获得,可为高值化富含γ-氨基丁酸秀珍菇生产菌株的培育提供优异的育种材料。     

γ-亚麻酸产生菌的低能离子束诱变选育

为了得到γ-亚麻酸(GLA)高产菌株,以深黄被孢霉As3.3410为出发菌株,利用氮离子(N+)注入诱变,并采用马来酰肼抗性筛选和红四氮唑(TTC)法相结合对突变株进行筛选。试验结果表明:当能量为10 ke V时,最佳氮离子诱变剂量为1.56×1015cm-2;当马来酰肼的添加量为40 mg/L时,出发菌株的抑制率为100%;TTC法酶活测定的最佳条件为:温度35℃、p H为8.4、TTC浓度为8 g/L、反应时间为1 h,以此作为摇瓶初筛的条件。经过反复诱变筛选获得一株遗传稳定的高产突变株F312,其γ-亚麻酸产量为1 236 mg/L,比出发菌株(480 mg/L)提高了157.5%。     

高产γ-氨基丁酸的红曲霉菌株筛选及发酵条件优化

从实验室保藏的11种红曲霉中,筛选出高产γ-氨基丁酸的红曲霉CH-1菌株.研究了发酵温度、时间、接种量、谷氨酸钠添加量等发酵条件对红曲霉CH-1产GABA含量的影响.经单因素实验及正交试验后得出红曲霉CH-1发酵大米产γ-氨基丁酸的较佳发酵条件为：发酵温度30℃,发酵时间9 d,接种量17%,谷氨酸钠添加量0.10 g,在此条件下,红曲霉CH-1发酵大米产GABA为1.93 mg/g,经高效液相色谱检测,桔霉素含量为0.01μg/g,低于国家标准1μg/g,可利用该产品开发更多形式的红曲食品.     

生物转化法重组谷氨酸脱羧酶合成γ-氨基丁酸

成功构建了一个高效表达大肠杆菌谷氨酸脱羧酶GAD来源的重组质粒pET28a-gadA,并转化E.coli BL21(DE3),工程菌株经0.4mmol/L IPTG或1g/L的乳糖, 37℃诱导表达8h,粗酶液的酶活达到12U/mL,大约是出发菌株E.coli K-12的60倍.工程菌1.15U粗酶液以31g/L L-谷氨酸钠为底物, 37℃、pH 4.0条件下反应4h,γ-氨基丁酸的生成量达到19.57g/L, L-谷氨酸钠的转化率为93%,从而为γ-氨基丁酸的生产提供了很好的前景.     

基于神经网络与遗传算法优化γ-氨基丁酸的发酵条件

本文运用BP(back-propagatfon)神经网络优化红曲霉ZL307产γ-氨基丁酸的固态发酵工艺条件,建立了发酵条件与γ-氨基丁酸产量的关系模型,采用遗传算法对此模型进行全局寻优.神经网络结构为4-11-1的模型能较为精确地拟合输入的样本数据,测试样本的输出值与试验结果的相关系数为0.989.遗传算法优化出的最佳工艺参数为温度31.7℃、初始pH 4.6、初始含水量69.8%,接种量13.2%.在优化条件下,γ-氨基丁酸产量为0.518mg/g,含量比优化前提高了19.6%.     

红腐乳中高产γ-氨基丁酸红曲霉菌株的筛选

从红腐乳中分离筛选到一株相对高产γ-氨基丁酸(GABA)的红曲霉菌株M-6,初步鉴定该菌株为紫红曲霉(Monascus purpureus).对菌株M-6的发酵培养基和发酵条件用单因素轮换试验和正交试验进行了整体优化.结果表明,菌株M-6转化富集GABA的适宜条件为:以可溶性淀粉为碳源、牛肉膏和硝酸钠为复合氮源,在初始pH5.0、培养温度40℃、摇床速度120 r/mim条件下发酵培养48 h,发酵液中GABA的产量最高可达7.826 g/L.表明利用红曲霉菌株进行富含GABA食品的生产是可行的.     

γ-聚谷氨酸高产菌株的选育和发酵培养基的初步优化

以实验室保藏的一株枯草芽孢杆菌为出发菌株,采用紫外、亚硝基胍以及60Coγ射线对其进行复合诱变,获得一株γ-聚谷氨酸高产突变株,在基础培养基中产量是出发菌株的3.11倍,并且突变株经过传代10次,发酵能力稳定;通过正交试验对突变株的发酵培养基进行了初步优化,突变株在一组培养基上的γ-聚谷氨酸产量可达到33.81g/L,是优化前的1.11倍。该突变株的摇瓶发酵产量较高,值得深入开发研究。     

抗蛋氨酸结构类似物突变株的筛选

以北京棒杆菌AS1.299经诱变后获得的高产蛋氨酸突变株N3-10作为出发菌株, 依次采用蛋氨酸结构类似物亮氨酸、 原亮氨酸和乙硫氨酸平板对
诱变后的突变株进行筛选, 得到蛋氨酸高产菌株依次为L3,LN7和E31. 结果表明, 亮氨酸对突变株N3-10的抑制质量浓度为8 g/L, 原亮氨酸对突变株L3的抑制质量浓度为3 g/L, 乙硫氨酸对LN7突变株的抑制质量浓度为3 g/L, 经紫外诱变和3种蛋氨酸结构类似物的筛选, 最终获得蛋氨酸产量最高突变株E31, 产量为1.479 g/L, 比出发菌株N3 10蛋氨酸产量高0.379 g/L. 经5次传代, 产量稳定.     

阿维拉霉素高产菌株的推理选育

为获得阿维拉霉素高产菌株,在研究菌株Streptomyces viridocbromogenes96(SV-96)葡萄糖及氨盐代谢的基础上,采用“NTG随机诱变 氨基乙酸和2-脱氧-D葡萄糖联合抗性”的试验方案进行阿维拉霉素高产菌株的推理选育,获得了氨基乙酸和2-脱氧-D-葡萄糖联合抗性高产突变株SV-GT-596.该菌株遗传性能良好,阿维拉霉素产量高达56.4mg/L,较出发菌株提高了162.3%.实验表明,氨基乙酸和2-脱氧-D-葡萄糖抗性推理选育可克服随机筛选的盲目性,提高筛选工作效率.     

L-缬氨酸生产菌的选育及基于遗传算法的发酵培养基优化

采用以黄色短杆菌TV10为出发菌株,经紫外线、硫酸二乙酯逐级诱变处理,在含磺胺胍(SG)、α-氨基丁酸(α-AB)、2-噻唑丙氨酸(2-TA)结构类似物平板上定向筛选,获得L-缬氨酸高产菌株TV230。运用遗传算法,对L-缬氨酸发酵培养基的优化进行了研究,用10组实验完成了8因素20水平的优化任务。实验结果表明,采用优化后的发酵培养基能使缬氨酸的产量提高19.4%。     

γ-多聚谷氨酸产生菌高效诱变育种的研究

设计了几组不同的诱变条件对γ-多聚谷氨酸生产菌Bacillus licheniformis ATCC 9945A进行诱变,诱变后将所有菌株混合,以此未经筛选的混合菌共同发酵,并以终产量为指标对发酵条件进行连续的定向调控,使发酵条件逐渐向高产正突变株倾斜,产量得以逐步提高．同时在混合茵状态下找到适合高产正突变株的发酵条件,以此发酵条件作为筛选平板,对混合菌分离纯化,选育到γ-PGA高产菌Zγ-29,产量是出发菌株的4．14倍,筛选条件即为该突变株的最佳发酵条件．     

碱性纤维素酶高产菌株Bacillus sp.CY1-3的诱变选育

以一株产单组分羧甲基纤维素酶芽孢杆菌Bacillus sp.CY1-3为出发菌,经紫外线和亚硝基胍复合诱变处理后,其纤维素酶产量达到了53.86 U/mL,是出发菌株的4倍.研究发现最优的紫外辐射时间和亚硝基胍浓度分别是4min和0.06%.     

昆虫肠道共生菌中产γ-氨基丁酸菌株的筛选及鉴定

从白蚁、蜜蜂、蝗虫、蜻蜓等10种昆虫肠道中分离得到昆虫肠道共生菌51株,采用薄层色谱法初筛、高效液相色谱法复筛,获得了多株产γ-氨基丁酸(GABA)的菌株.对其中一株GABA产量较高的菌株FE-7进行了显微形态观察、生理生化与16S r DNA扩增序列系统发育分析,鉴定FE-7可能为芽孢杆菌属的一个新种,其发酵液中GABA含量初测为2.1 g/L以上.表明从昆虫肠道特境中筛选产γ-氨基丁酸菌株具有开发前景.     

PHB高产菌株的选育

选择甲基营养菌查氏生丝微菌成都亚种8502-3菌株作为出发菌株进行紫外光诱变处理,并得到PHB产量较高的菌株.比较原有的3株菌,确定用8502-3作为实验用种.利用紫外光的高诱变能力,对之进行多次的诱变工作,通过反复筛选,最终得到含量为64%的高产菌株.     

γ-聚谷氨酸高产菌株的选育及发酵条件优化

以聚谷氨酸(γ-PGA)产生菌Bacillus subtilisHD-23为出发菌株,采用紫外线-硫酸二乙酯-亚硝基胍三因素的多组复合诱变,获得菌株Bacillus subtilisHD-F9,γ-PGA产率达到10.72 g/L,提高了56.3%,且传代稳定.对菌株Bacillus subtilisHD-F9的发酵培养基配比进行正交设计优化,并对其摇瓶培养条件进行优化,得到最佳发酵条件为:葡萄糖50 g/L,酵母膏8 g/L,谷氨酸钠40 g/L,250 mL三角瓶装液40 mL,初始pH 7.5,37℃,200 r/min,振荡培养48 h,γ-PGA产量可达14.88 g/L,提高38.8%.     

化学物质衍生-同步荧光法测定注射液中γ-氨基丁酸的含量

采用化学物质衍生结合同步荧光法,建立一种检测注射液中γ-氨基丁酸含量的方法.对γ-氨基丁酸的衍生产物进行同步荧光扫描,考察了影响体系荧光强度的因素.最佳实验条件为:8.0×10-3 mol/L硼砂缓冲液(pH=9.6),1.0×10-5 mol/L邻苯二甲醛-2.86×10-5 mol/Lβ-巯基乙醇组合试剂为衍生试剂,衍生时间60min,激发光、发射光通带宽度为5.0nm,λem=455.0nm,Δλ=120.0nm,检测液温度小于25℃.结果表明:在上述条件下获得的同步荧光光谱峰形最好,荧光强度最大.γ-氨基丁酸的线性范围为2.50～50.00μg/L,相关系数为0.999 0,检测限为0.79μg/L.本方法灵敏度高,操作简便,成本低,可用于注射液中γ-氨基丁酸含量的检测.     

氨基酰化酶产生菌GR1—11菌株的选育和产酶条件的研究

采用物理因子诱变剂处理出发菌株米曲霉3．951(Aspergillus 3.951)，获得氨基酰化酶（EC3．5．1．4）高产菌株GR1－11，这株经紫外线和γ射线诱变获得的变异株的产酶能力较出发菌株提高了91％，在最佳培养条件下，每克曲含氨基酰化酶达122．4单位，40％至60％饱和度硫酸铵沉淀所得粗酶比活力达210U／mg。     

真菌α-淀粉酶高产菌株的诱变选育研究

以米曲霉2197为出发菌株,采用紫外线、硫酸二乙酯6、0Co-γ射线、亚硝酸、微波及离子束交替进行的复合诱变育种技术,通过平板初筛、固体麸皮初筛、固体麸皮复筛,获得一株真菌-α淀粉酶高产菌株ZLF 13,并对其进行了生活力试验和遗传稳定性试验.结果表明,突变株ZLF 13生长代谢旺盛,营养要求低,遗传稳定性好,产酶水平较出发菌株提高6.4倍,达946 u/g.     

一株产1-脱氧野尻霉素(DNJ)枯草芽孢杆菌黑色变种的诱变育种研究

1-脱氧野尻霉素(1-Deoxynojirimycin,DNJ)是一种哌啶生物碱,是α-葡萄糖苷酶的强抑制剂,具有降低餐后血糖、抗肿瘤转移和抗病毒等作用.目前工业生产的DNJ主要是从桑叶中提取的,价格昂贵.为了获得DNJ的稳定高产菌株,本文通过对产DNJ枯草芽孢杆菌黑色变种(Bacillus subtilis var.niger)分别采用紫外线诱变、亚硝基胍诱变和60 Coγ射线诱变方法,得到发酵培养液DNJ表达量达20.7mg/L的菌株,其表达量较初始菌株产量提高了27.7%,并对细菌的DNJ合成代谢相关基因进行了克隆和测序,菌株命名为B-231.     

高产5-氨基乙酰丙酸光合细菌株hemA基因的克隆与序列分析

对从不同生态环境中分离得到的20株光合细菌,进行5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)的产量检测,结果显示一株分离自广州市云溪公园池塘底泥的菌株R5,其5-ALA 产量最高,达4.92 mg/L.根据GenBank上公布的5-氨基乙酰丙酸合成酶hemA基因序列,设计引物进行hemA基因的克隆.结果表明,菌株R5的hemA基因序列长1 230 bp, 不含HindⅢ酶切位点,G C为64.68%,编码一个409个氨基酸的酶蛋白,分子质量为44.9 ku,与Rhodopseudomonas palustris KUGB306菌株的hemA基因序列相似性为98.6%,氨基酸序列相似性为100%.系统发生树显示,菌株R5与Rhodopseudomonas palustris处在一个分支,显示菌株R5可能是Rhodopseudomonas palustris,这与微生物鉴定实验的结果一致.本研究克隆的高产5-氨基乙酰丙酸菌株的hemA基因,为后期获取高产5-ALA的基因工程菌打下基础.