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。     

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.     

ε-聚赖氨酸产生菌的复合诱变筛选及其发酵培养基优化

以白色链霉菌FQ-9为出发菌株,首次利用（甘氨酸+L-赖氨酸+磺胺胍）复合抗性,进行\     

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%.     

链霉素抗性选育ε-聚赖氨酸高产菌株

基于核糖体工程的育种方法,通过逐级赋予小白链霉菌M-Z18链霉素抗性,以提高产生菌的ε-聚赖氨酸(ε-PL)合成能力。首先,通过筛选低浓度链霉素(1~5 MIC)抗性突变株,将M-Z18的ε-PL的摇瓶产量从1.6提高到2.43 g/L;随后,再次提升菌株的链霉素耐受性(5~10MIC),进一步增强菌株的ε-PL合成能力;最后,获得一株高产突变菌SS-19,其ε-PL产量和单位菌体合成能力分别为3.13 g/L和0.58 g/g,较出发菌M-Z18分别提高了95.63%和137.61%。研究表明,SS-19的中心碳代谢途径及ε-PL合成相关的关键酶活性有所增加,意味着ε-PL的合成代谢被明显加强。在以葡萄糖为碳源的RSM培养基中,SS-19比前期育种获得的高产菌株表现出更好的ε-PL合成能力。以上结果表明,通过逐步引入高浓度链霉素抗性的筛选方法可有效提升小白链霉菌的ε-PL产量。     

ε-聚赖氨酸高产菌的新型筛选模型

建立了一种简单、快速筛选ε-聚赖氨酸高产菌的新模型.结果表明,在筛选培养基中添加终浓度为0.0015％的中性红,ε-聚赖氨酸产生菌周围形成明显的色素透明圈,且色素透明圈圈径大小和ε-聚赖氨酸含量呈正性相关,从而可以通过色素透明圈径大小简单快速地筛选出ε-聚赖氨酸高产菌株.综合来看,ε-聚赖氨酸高产菌的新型筛选模型简单直观而且经济高效,可大大减小筛选工作量,提高筛选效率,为ε-聚赖氨酸产生菌株和高产菌株的筛选工作提供了方便.     

ε-聚赖氨酸高产菌的新型筛选模型

建立了一种简单、快速筛选ε-聚赖氨酸高产菌的新模型。结果表明,在筛选培养基中添加终浓度为0.0015%的中性红,ε-聚赖氨酸产生菌周围形成明显的色素透明圈,且色素透明圈圈径大小和ε-聚赖氨酸含量呈正性相关,从而可以通过色素透明圈径大小简单快速地筛选出ε-聚赖氨酸高产菌株。综合来看,ε-聚赖氨酸高产菌的新型筛选模型简单直观而且经济高效,可大大减小筛选工作量,提高筛选效率,为ε-聚赖氨酸产生菌株和高产菌株的筛选工作提供了方便。      

利用抗性筛选和基因组重排技术选育ε-聚赖氨酸高产菌株

聚赖氨酸产生菌Streptomyces albulus M-Z18的摇瓶产量较低,仅为1. 60 g/L。利用抗性筛选和基因组重排技术对S. albulus M-Z18进行菌种选育以获得高产ε-聚赖氨酸菌株。通过引入巴龙霉素抗性到S. albulus M-Z18中,获得两株性状优良的菌株S. albulus P-1和S. albulusP-2,ε-聚赖氨酸产量分别为2. 20 g/L和2. 16 g/L,单位菌体ε-聚赖氨酸合成能力分别为0. 41g/g和0. 39 g/g,作为基因组重排的亲本菌株;运用正交实验优化实验条件,最终获得一株高产ε-聚赖氨酸的融合子S. albulus G12,产量为2. 73 g/L,相比M-Z18提高了70. 63%。     

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。     

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-聚赖氨酸生物合成机理的研究进展

ε-聚赖氨酸作为一种天然防腐剂,以其天然无毒及强抗菌性等优点越来越受到人们的青睐,实际应用广泛,但它的抑菌及合成机理等还没有被完全阐明,不能完全充分的被广泛应用于工业化生产,这在一定程度上阻碍了它的发展,此文对它的合成与降解机理做了详细阐述。     

微生物合成ε-聚赖氨酸的研究进展

介绍了国内外ε-聚赖氨酸的研究和生产状况,介绍了ε-聚赖氨酸合成机理。特别是对于ε-聚赖氨酸合成酶结构以及决定ε-聚赖氨酸聚合度大小的催化合成模型进行了综述。另外,作者结合自己的研究展望了ε-聚赖氨酸研究的发展趋势。     

ε-聚赖氨酸的发酵生产和应用研究

ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种天然防腐剂,水溶性强,安全性高,抗菌性强,实际应用广泛。介绍了ε-PL的理化性质、抑菌机理、发酵生产及应用。     

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-聚赖氨酸的应用研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-Lysine,ε-PL)是由25-35个赖氨酸残基通过α-ε酰胺键连接而成的具有抑菌活性的L-赖氨酸聚合物。由于其抑菌活性强、安全性好、易溶于水、耐酸碱能力强、耐热等特点,ε-PL已被广泛用作食品防腐保鲜剂。此外,ε-PL还被用于保健食品、药物载体、基因芯片、电子材料等领域。     

ε-聚赖氨酸抑菌性能研究

分别采用分光光度法、菌体量法以及孔扩散法研究了ε-聚赖氨酸对细菌和真菌的抑菌活性及ε-聚赖氨酸浓度、pH值和温度对其抑菌活性的影响。结果表明,ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、黄曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、保加利亚乳杆菌等6种供试微生物均有一定的抑制作用,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、保加利亚乳杆菌抑制效果较好,对黄曲霉较差;对各种菌的最小抑菌浓度(MIC)为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、保加利亚乳杆菌12.5 mg/L;枯草芽孢杆菌25 mg/L;酿酒酵母800 mg/L;黄曲霉1 600 mg/L。ε-聚赖氨酸的抑菌活性随其浓度的增加而增强,热稳定性非常好,能耐100℃的高温,在pH5～8抑菌活性最强,与甘氨酸、Nisin都有协同增效的作用。