诱变选育ε-聚赖氨酸产生菌突变株

以白色链霉菌（Streptomyces albulus）SF-21为出发菌株，对其进行微波诱变、硫酸二乙酯诱变和紫外诱变。在诱变过程中经瓶初筛、复筛获得了高产ε-聚赖氨酸的菌株，ε-聚赖氨酸的产量达0.848g/L，比出发菌株提高了41.3%。经5次传代发酵表明该菌株稳定。     

响应面分析优化ε-聚赖氨酸发酵培养基

采用Plackett-Burman 试验设计及响应面分析法, 对一株白色链霉菌发酵ε-聚赖氨酸培养基进行优化.首先利用 Plackett-Burman 试验设计筛选出显著影响产ε-聚赖氨酸的因素, 再利用最陡爬坡路径逼近最大响应区域, 最后在此基础上利用中心组合试验及响应面回归分析确定最优培养基. 结果表明, 葡萄糖、(NH4)2SO4与ε-聚赖氨酸产量存在显著的相关性,其最适浓度分别为33.196,8.572 g/L,在优化条件下,ε-聚赖氨酸产量达到(2.491±0.124)g/L与预测值2.543 139 g/L非常接近,产量提高了63.6%.     

高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的复合诱变选育研究

为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,本实验以白色链霉菌SA为出发菌株,采取紫外照射复合氯化锂(15W,25s,0.5%LiCl)诱变选育及0.025mol/L亚硝酸诱变选育,得到一株具有遗传标记AEC的抗性突变高产菌株UN2-71,在液体摇瓶发酵培养基中,ε-聚赖氨酸产量达到1.64g/L,较出发菌株提高57.7%.     

高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的复合诱变选育研究

为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,本实验以白色链霉菌SA为出发菌株,采取紫外照射复合氯化锂（15W,25s,0.5%LiCl）诱变选育及0.025mol/L亚硝酸诱变选育,得到一株具有遗传标记AEC的抗性突变高产菌株UN2-71,在液体摇瓶发酵培养基中,ε-聚赖氨酸产量达到1.64g/L,较出发菌株提高57.7%。      

ε-聚赖氨酸发酵培养基及培养条件的优化

采用250mL三角瓶摇瓶发酵研究了白色链霉菌发酵产ε-聚赖氨酸的发酵条件及营养条件,包括碳源、氮源、无机盐的选用及配比,以及pH、温度、接种量、装液量等。研究结果表明,发酵培养的最佳碳源为葡萄糖,用量6%,最佳氮源为硫酸铵∶酵母膏=1∶2,总用量8%,最佳无机盐为K2HPO4∶KH2PO4=2∶3,总用量1%,最佳pH7.0,接种量2mL,装液量100mL,培养温度30℃。在上述条件下可获得最大的ε-pL产量为1.5g/L,菌体干质量为9.7g/L。     

ε-聚赖氨酸产生菌的筛选

改进了筛选ε-聚赖氨酸产生菌的方法。在加有复合抑菌剂的初筛平板上涂布土壤悬液,于28℃培养7 d后喷洒次甲基兰溶液显色,挑出周围形成透明圈的菌落,再次接种培养,7d后挖取菌落周围的琼脂块,利用文中设计的简易转移装置,将琼脂块中的水溶性成分转移到滤纸上,然后分别用茚三酮试剂和Dragendorff试剂检测,挑取对2种试剂都呈阳性的菌落,进一步摇瓶复筛,发现1株放线菌的发酵液中有ε-聚赖氨酸。经生化反应鉴定和分子生物学鉴定,确定该菌株为灰橙链霉菌(Streptomyces griseoaurantiacus)。     

ε-聚赖氨酸高产菌株的选育

依据传统诱变理论和白色链霉菌生物合成ε 聚赖氨酸的特点 ,确立了以枯草芽孢杆菌为敏感菌株 ,抗性突变株筛选和抑菌圈法相结合的初筛方法。在优化诱变条件的基础上 ,以白色链霉菌为出发菌株 ,经紫外线与硫酸二乙酯诱变 ,选育出一株遗传性状稳定 ,遗传标记为AECr+Glyr的ε 聚赖氨酸生产菌株 ,其产量可达 0 79g/L。     

产ε-聚赖氨酸白色链霉菌复合诱变选育研究

白色链霉菌(Streptomyces albulus)出发菌株采用紫外诱变和硫酸二乙酯(DES)化学诱变进行复合诱变处理,处理液接种于甘氨酸和多聚赖氨酸抗性平板选育。通过优化甘氨酸和多聚赖氨酸剂量、紫外照射剂量和化学诱变剂DES剂量等诱变条件,并对诱变后的菌株进行初筛和复筛,最后得到一株较高产ε-多聚赖氨酸的菌株,ε-聚赖氨酸的产量达到0.73g/L的较高水平,是出发菌株的2.2倍。经5次传代发酵表明该菌株稳定。     

ε-聚赖氨酸生产菌株的诱变及其在葡萄酒发酵中的应用

研究以弗吉尼亚链霉菌为出发菌株,经过硫酸二乙酯（DES）诱变和紫外复合氯化锂诱变,获得ε-聚赖氨酸高产菌株。经过试验确定种子液优化工艺参数：温度30℃,培养时间48h,摇床转速150r/min;发酵液优化参数为：接种量5%,发酵时间66小时、初始pH6.5。将该菌株与酿酒酵母复合应用于葡萄酒发酵,降低杂菌感染几率,经过挑战加速实验结果表明,葡萄酒的保质期大大延长。     

ε-聚赖氨酸研究现状及应用前景

作为一种食品防腐剂,ε-聚赖氨酸抑菌谱广,水溶性强,安全性高,在高温下稳定,pH范围宽,已被越来越多应用。该文综述ε-聚赖氨酸研究现状及作为食品防腐剂潜在应用前景。     

ε-聚赖氨酸高产菌株的诱变选育

ε-聚赖氨酸(ε - PL)是一种L- lysine同聚物,主要由链霉菌科和麦角真菌产生.但是,ε-PL野生菌株的生产能力较低,这一定程度上制约对它的进一步研究和利用.对于包括链霉菌在内的大多数细菌,ε- PL的前体物lysine一般是通过天冬氨酸途径合成的.这条途径中的第一个关键酶Ask活性会受到氨基酸终产物的调节.而且,天冬氨酸还可以反馈抑制上游磷酸烯醇式丙酮酸脱羧酶的活性.为了解除上述反馈调节,提高ε - PL产生菌的产量,我们利用(SG+ Gly+L- lysine+ AHV)复合抗性,筛选出一种高产菌株L9.最终,我们得到了一株淀粉酶产色链霉菌(Streptomyces diastatochromogenes)L9,其摇瓶产量为0.69g/L,比出发菌株高13％.经代传稳定性研究证明其产酸量和抗性标记均可稳定遗传.     

50L自控式发酵罐中ε-聚赖氨酸发酵条件的优化

在50L自控式发酵罐上进行ε-聚赖氨酸发酵条件优化研究,主要考察了分批发酵和补料分批发酵过程中pH、搅拌转速对ε-PL发酵和菌体生长的影响。结果表明,当控制pH在5.0以上时有利于菌体的生长,但ε-聚赖氨酸基本不合成,甚至出现降解现象;当pH维持在4.0左右时,能促进ε-聚赖氨酸的合成。搅拌转速为300r/min时,有利于溶氧和传质,400r/min时,由于剪切力过大,导致菌丝断裂,ε-PL产量下降。通过控制发酵中后期pH4.0和搅拌转速300r/min的pH反馈控制自动流加补料培养,可获得最大的ε-PL产量7.36g/L,产率0.072g/g,产量较优化前提高近10倍,产率提高2倍。     

氮离子入法筛选ε-聚赖氨酸高产菌株

研究氮离子注入法诱变选育ε-聚赖氨酸高产菌株.本文从土壤筛选的菌株TS02出发,通过注入不同剂量30 keV氮离子,辅以抗性平板法结合抑菌圈法,筛选出了一株ε-聚赖氨酸高产白色链霉菌(Streptomyces albulus)GC11.经多次传代实验结果表明GC11稳定性良好.摇瓶发酵培养24h,GC11抑菌圈直径为23.20mm,比TS02提高了1.32倍;5L自控发酵罐发酵培养72h,GC11ε-PL产量为4.21 g/L,比TS02提高了1.30倍,达到了提高ε-聚赖氨酸产量的目的.     

50L自控式发酵罐中ε-聚赖氨酸发酵条件的优化

在50L自控式发酵罐上进行了ε-聚赖氨酸(ε-PL)发酵条件的优化研究,主要考察了分批发酵和补料分批发酵过程中pH、搅拌转速对ε-PL发酵和菌体生长的影响。结果表明,当控制pH在5.0以上时有利于菌体的生长,但ε-PL基本不合成,甚至出现降解现象;当维持pH在4.0左右时,能促进ε-PL的合成。搅拌转速为300 r/min时,有利于溶氧和传质,400r/min时,由于剪切力过大,导致菌丝断裂,ε-PL产量下降。通过控制发酵中后期pH4.0和搅拌转速300r/min的pH反馈控制自动流加补料培养,可获得最大的ε-PL产量7.36g/L,产率0.072g/g,产量较优化前提高近10倍,产率提高2倍。     

添加ATP和生物素优化ε-聚赖氨酸发酵的研究

以白色链霉菌（Streptomyces albulus）突变株为研究对象,研究不同发酵时间在发酵培养基中添加ATP、生物素对ε-聚赖氨酸产量的影响。结果表明,在发酵36h时添加2mmol/L的ATP的产量比对照组提高了21.88%,达到1.17g/L;在0h、36h添加400μg/L生物素的ε-PL产量分别比对照组提升了30.88%和18.52%;通过进一步正交试验发现,在36h时添加300μg//L的生物素以及2mmol/L的ATP对该白色链霉菌ε-PL产量提升最大,比对照组提高了34.04%,产量达到1.193g/L,说明外源添加ATP和生物素对白色链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸有促进作用。     

ε-聚赖氨酸发酵工艺的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是由白色链霉菌产生的一种新型天然聚合物,由25～35个L-赖氨酸通过α-羧基和ε-氨基连接形成。现代生物技术基因工程、基因组重排和响应面法已经在工业规模上显著提高了这种新型同源多聚氨基酸的合成效率,并扩展了其工业应用。ε-PL已被广泛用作食品和化妆品行业的防腐剂,生物可降解材料,基因转运载体等。近年来的研究主要集中在微生物技术生产ε-PL和生物合成机理方面。文章着重介绍了ε-PL发酵工艺的研究进展,包括培养基的优化、p H控制策略、溶解氧控制策略、生物反应器和其他生产工艺;概述了ε-PL生物合成和产ε-PL菌株分离改造。这将有助于这种新型聚合氨基酸的发展,同时为其他生物聚合物的研究提供参考。     

ε-聚赖氨酸产生菌及其应用研究概述

ε-聚赖氨酸是由微生物分泌的、具广谱抗微生物活性的多肽类物质,易被生物降解,对人体无害。主要由白色链霉菌属、北里孢菌属和麦角真菌分泌,近年来也有报道灰橙链霉菌、稠李链霉菌、芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌等也能分泌ε-聚赖氨酸。筛选方法多在NISHIKAWA和OGAWA方法的基础上改进。研究者通过诱变育种和分子改良提高菌株的产量。最常用的诱变剂为DES和UV或两者协同诱变。分子改良常用技术为原生质体融合,基因组重排及染色体步移。摇瓶发酵ε-聚赖氨酸产量最高的菌株为日本的S.aureofaciern菌株,达到了4.5 g/L,我国摇瓶发酵产量最高的菌株为Streptomyces sp.达到了3.11 g/L。ε-聚赖氨酸具有广阔的应用前景,在食品添加剂上已经投入使用,特别是食品防腐剂,在医药及生物材料上也具有较强的应用潜力。     

ARTP-DES连续诱变选育高产ε-聚赖氨酸突变株

为提升小白链霉菌(Streptomyces albluus)产ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)能力,在常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)、硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)单因子诱变的基础上,采用ARTP-DES连续诱变。连续诱变条件:ARTP工作功率110 W,照射距离2 mm,照射时间为30、60、105 s;DES诱变体积分数0.6%,反应时间20 min。并改进一种快速筛选方法,结合链霉素抗性、亚甲基蓝透明圈及48微孔板培养,酶标仪快速测定ε-PL含量。结果表明:ARTP-DES连续诱变结合链霉素抗性正突变率可达40.8%,同时,获得1株遗传性能稳定的链霉素抗性突变株S. albulus AD-9,其ε-PL摇瓶产量为2.1 g/L,是出发菌株的2.1倍。通过研究高产菌株的生理特性,发现其在营养需求、发酵过程中菌球形态等都发生了变化。ARTP-DES连续诱变选育高产ε-PL菌株是一种高效选育手段。     

ε-聚赖氨酸产生菌的筛选方法改进

改进了ε-聚赖氨酸(ε-PL)产生菌的筛选方法。在加有复合抑制剂的初筛平板上涂布土壤悬液,于30℃培养7 d后,将琼脂整体揭下,平铺到另一加有美兰的琼脂上。挑取形成透明圈的137株菌进行摇瓶发酵,发酵液与Dragendorff试剂和甲基橙反应,有50株呈阳性。通过薄板层析,确定有42株菌的产物含有赖氨酸聚合物。通过水杨醛保护氨基的化学法对产物进行了酰胺键连接方式的研究,确定了聚赖氨酸是由ε-NH2和α-COOH形成的ε-酰氨键聚合而成。通过生理生化特征和分子生物学鉴定,表明其中的一株菌为链霉菌属中的稠李链霉菌Streptomyces pade-nus,其初始菌的摇瓶产量可达0.8 g/L。     

ε-聚赖氨酸及其生物合成的研究进展

综述ε-聚赖氨酸的研究情况,包括ε-聚赖氨酸的发现和用途,ε-聚赖氨酸产生菌的筛选和生物合成机理的研究,ε-聚赖氨酸的产生菌的改造以及发酵生产等。