谷氨酸生产菌的诱变育种

经化学诱变,通过改变谷氨酸棒杆菌B1的代谢途径,筛选出以琥珀酰CoA和乙醛酸为碳源的营养缺陷型,该突变菌株B4的产酸率和转化率分别比出发菌株高11.1%和8.7%.     

γ- 聚谷氨酸乙酯与γ- 聚谷氨酸苄酯的生物降解性能

为了了解生物可降解聚合物γ-聚谷氨酸(γ-PGA)乙酯与γ-聚谷氨酸苄酯的生物降解性能,采用枯草杆菌NX-2(Bacillus subtilis)、黑曲霉(Aspergillus niger)和土埋法对γ-PGA乙酯和γ-PGA苄酯的降解性能进行研究,用扫描电镜观察降解结果.结果表明:枯草杆菌对γ-PGA乙酯和γ-PGA苄酯的降解作用优于黑曲霉;相对厚度较大的薄膜,在枯草杆菌NX-2中缓慢降解;在黑曲霉中,γ-PGA乙酯的降解速率相对较慢,薄膜的形态没有发生变化;γ-PGA苄酯的降解性能优于γ-PGA乙酯.     

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%.     

L-谷氨酸氧化酶高产菌株的快速筛选及诱变育种

用谷氨酸氧化酶测试液浸湿白卷纸置于菌落上,根据白卷纸上显示红色快慢、深浅,就能大致测得该菌落菌株产酶能力高低。该法可靠性大、工作量小、操作简便,显示结果快。利用该法,配合亚硝酸诱变,在短暂三个月内,将L-谷氨酸氧化酶产生菌株产酶能力提高了约25倍。     

γ-聚谷氨酸阻垢性能的研究

通过枯草芽孢杆菌发酵得到γ-聚谷氨酸(γ-PGA),并采用静态阻垢法评价γ-PGA的阻垢性能.研究了温度、pH值、Ca~(2+)浓度、γ-PGA分子量以及γ-PGA浓度对于该阻垢性能的影响,并对其阻垢产物进行结构表征以及对阻垢原理进行初步分析.研究结果表明,γ-PGA大分子和小分子均具有较强的阻垢作用,而小分子具有比大分子更加优良的阻垢特性.在阻CaSO_4垢和阻CaCO_3垢实验中,达到100%阻垢率时,小分子γ-PGA的最低浓度分别为4 mg/L和2 mg/L,而在相同条件下大分子γ-PGA的最低浓度均为20 mg/L.     

CoA产生菌的诱变育种及发酵条件研究

研究了ＣｏＡ产生菌诱变育种及摇瓶发酵条件。以产氨短杆菌（Ｂｒｅｖｉｂａｃ－ｔｅｒｉｕｍ ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ）ＡＳ１．８４４为出发菌株， 经单菌落分离获得了 ＢＳ１．８４４菌株，再经过紫外和 ＮＴＧ诱变，获得了对 ＴＭＴＤ具有抗性的 ＣＴ４００变异株， ＣｏＡ产量为 ５３５ ｕ／ｍＬ，比原亲株提高了 ２６９％。实验了不同的培养基组分，获得了最适培养基。采用两步补料法能显著提高 ＣｏＡ产量，比原一步补料提高 ３３％。不加热提取工艺能有效降低色素含量， ＣｏＡ得率略有增加。实验选用了 ４种阳离子型表面活性剂，以 ＣＰＣ对积累 ＣＯＡ效果最好。     

花生四烯酸产生菌的原生质体诱变育种

采用化学诱变剂硫酸二乙酯(DES)对由高山被孢霉出发菌株M3-18制备的原生质体进行诱变育种.实验结果表明,采用体积分数为10%的DES诱变3min,可获得高产突变株M20,其花生四烯酸产量比对照株M3-18提高了4.4倍,而且突变株的继代遗传稳定.说明采用原生质体诱变育种是获得花生四烯酸高产菌株的有效方法.     

L-谷氨酸-γ-乙基酯的微波合成方法研究及分析

对L-谷氨酸-γ-乙基酯的微波合成方法进行研究,采用HPLC法进行分析测定.实验表明,不同的微波辐射时间、温度及催化剂用量对合成反应的影响较大.经试验得到最佳的反应条件:微波辐射温度45℃,微波辐射时间为30 min,催化剂用量为1.1 mL,其产率可达80%以上.实验结果说明,微波技术可用于L-谷氨酸-γ-乙基酯的合成,方法操作简便、反应时间短、产率高,具有一定的实用价值.     

复合诱变及发酵优化选育染料木素转化菌株的研究

本研究通过对两株β-葡萄糖苷酶高产菌株黄丝曲霉JS-Q和黑曲霉XK-L进行复合诱变,诱变混合菌株直接进行产酶培养,利用"复杂系统定向调控技术",以酶活为指标对培养条件进行连续的定向调控,在产酶培养条件优化过程中富集正突变株并逐步提高酶活,在挑选出正突变株的同时优化出适合高酶活正突变株的培养条件.最终从优化产酶培养基中挑选到菌株F17和F27,产酶能力比出发前菌株XK-L提高了64.9%和49.4%.用这两株菌分别发酵槐角苷,经测定其转化率分别为76%和78%,比出发菌株XK-L提高31.0%和34.5%.     

庆大霉素产生菌的紫外线诱变育种及发酵条件的研究

以庆大霉素产生菌ＪＹ１－１２为出发菌株，经紫外线照射，选育出性能优良菌株ＪＹ３－５，经正交试验确定了其最佳发酵培养基，研究了最佳发酵温及初始ＰＨ值，使其摇瓶效价提高３４．３％；３０ｍ＾３罐放大试验，比出发菌株效价提高１８．６％。     

γ-聚谷氨酸锰的制备及其性质研究

 用γ-聚谷氨酸(γ-PGA)作为载体,鏊合金属离子锰,制备成一种新型的自由基清除剂.通过微生物发酵得到γ-PGA,将γ-PGA与MnSO₄按不同物质的量比反应,用ICP测定结合率,并对产物进行结构表征.用SOD试剂盒检测其体外抗氧化活性.结果发现γ-PGA经121℃高压、酸降解后得到分子质量为15000u左右的小分子γ-PGA.当COO^-与Mn²⁺物质的质比为1:2时,结合率可高达91%.经检测γ-PGA-Mn具有缓释能力,其SOD活性为2513.78U/mL.通过本研究得到的聚合物具有良好的抗氧化作用及缓释作用.     

饮酒与γ-谷氨酸转肽酶关系的研究

研究了饮酒与血清γ-谷氨酸转肽酶(γ- GT)的关系,采用酶反应速率法,对1781例健康矿工进行了血清γ- GT 检测,并对不同饮酒状态与γ-GT 进行比较和分析.     

氮离子注入选育耐酸性α-淀粉酶产生菌诱变效应的研究

利用低能(30keV)氮离子注入中温中性α-淀粉酶产生菌枯草芽孢杆菌BF7658,研究对其产耐酸性α-淀粉酶的诱变效应.结果表明,BF7658菌株存活率曲线是典型的"马鞍型"剂量-效应曲线,在"马鞍型"区域对应注入剂量50×1014～100×1014 ions/cm2下具有较高的突变率.通过诱变筛选到一株最适作用pH为5.0,较出发菌株的最适作用pH偏低一个单位的突变株,编号TUST743.该突变株产酸性α-淀粉酶的酶活为343U/mL.该酶在pH4.5和4.0条件下的相对酶活为61%和38%,说明此突变株所产酸性α-淀粉酶对低pH有较好的耐受性.经连续传代实验,表明该菌株遗传性质稳定.     

微生物药物产生菌诱变育种方法的应用和进展

产微生物药物的原始菌株往往产量较低,为满足工业生产的需要,需要通过合适的诱变育种方法进行改良.详细介绍了目前较为通用的几种物理和化学诱变育种技术及其应用情况,同时简述了获得高产突变株的几种筛选方式.     

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。     

固定化谷氨酸脱羧酶转化γ-氨基丁酸的研究

研究卡拉胶制备固定化谷氨酸脱羧酶及转化γ-氨基丁酸(GABA)的最适条件.以本实验室研发的诱导剂对构建的表达谷氨酸脱羧酶(GAD)的基因工程菌进行诱导,并利用卡拉胶对获得的粗酶液进行包埋制备固定化酶,对影响GAD固定化效果和GABA产量的因素进行研究.最佳固定化条件为卡拉胶浓度1.5%,氯化钾浓度3%,硬化时间2 h;转化GABA的最适条件为反应最适pH为3.8～4.3,最适温度为37℃～43℃,将制得的固定化谷氨酸脱羧酶(IGAD)重复使用7次后,催化活力仍保持在最初值的75%;IGAD在最适底物浓度60 mmol/L下反应时间2 h后谷氨酸转化率达99%,利用IGAD进行连续催化反应,最终GABA摩尔转化率为70.98%,晶体得率为91.90%,晶体纯度94.73%.该法具有较好的操作稳定性和较高的底物转化率,为连续化制备γ-氨基丁酸提供参考.     

γ-聚谷氨酸的絮凝活性研究

利用枯草芽孢杆菌通过发酵生产得到γ-聚谷氨酸,再经过提取纯化得到纯品.γ-聚谷氨酸作为一种新型的微生物絮凝剂,具有用量少、无污染等优点.通过研究表明,最佳絮凝介质为1g/L的高岭土溶液,γ-聚谷氨酸的浓度为0.2 g/L时絮凝活性最好,最佳絮凝条件为自然pH值和室温,最佳的助凝离子是Cu2+,当Cu2+的浓度为0.2 mol/L时助凝效果最好,此外γ-PGA比聚丙烯酰胺具有更好的絮凝活性,对花园土的絮凝率能达到32.1%.     

γ-聚谷氨酸生产的影响因素及其应用

γ-聚谷氨酸是一种新型生物高分子材料,以其强吸水性、可生物降解性、可食用性和对人类和环境无毒性等特点广泛的应用于医药、食品、农业、水处理、日用及化妆品的生产等领域。介绍了影响叫一聚谷氨酸生产的因素及其应用。     

胡萝卜素产生菌原生质体诱变育种的研究

采用原生质体制备技术与单一因素多次诱变育种相结合的育种技术，对产胡萝卜素酵母原生质体进行诱变处理，选育出一株比亲株胡萝卜素产量高１．６倍的新菌株     

γ-聚谷氨酸合成酶系PgsBCA结构的生物信息学分析

利用ProtParam、TopPred、PredictProtein、PSORT-B Prediction、SWISS-MODEL等软件分别分析蛋白质的理化性质、跨膜区、二级结构、亚细胞定位、三维结构.结果显示:PgsB是亲水不稳定蛋白,通过豆蔻酰锚钩锚定于质膜上,催化作用需与ATP结合提供能量;PgsC是疏水稳定蛋白,通过4个跨膜区和多个豆蔻酰锚钩定位于质膜,具有酰胺化位点;PgsA是亲水稳定蛋白,通过N端一个跨膜区和豆蔻酰锚钩结合于质膜,具有多种磷酸化位点.说明γ-聚谷氨酸(Polyγ-glutamic acid,γ-PGA)合成酶系3个组分蛋白形成复合物定位于质膜上,其中PgsB在胞内催化γ-PGA合成,PgsC固定于质膜,连接PgsB和PgsA组分,PgsA在胞外负责γ-PGA的运输.通过对γ-PGA合成酶系各组分蛋白结构的分析,为日后在谷氨酸高产菌株中的表达奠定了基础.