γ-聚谷氨酸高产菌株的诱变选育研究

本文对一株产γ-聚谷氨酸的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)进行了紫外照射、紫外-硫酸二乙酯、紫外-亚硝基胍复合诱变筛选研究以及诱变株的摇瓶筛选研究,建立了聚谷氨酸产生菌地衣芽孢杆菌最佳诱变方法:紫外诱变8min,致死率为90.6%;紫外-硫酸二乙酯复合诱变致死率94%;紫外-亚硝基胍复合诱变致死率89.8%诱变效果最好。诱变株γ-聚谷氨酸产率最高达到了3.55%,比出发菌株1.48%提高了140%。     

紫外诱变法选育高产酒精及酯类酿酒酵母

采用紫外诱变法进行酿酒酵母的诱变,选育发酵速度较快、产酒精能力较强的酿酒酵母工业菌株。以致死率和正突变率为主要指标,以突变株的酒精发酵性能为参考,结合单因素实验和正交实验,确定出紫外诱变法的较佳诱变条件为:辐照功率20 W,紫外灯辐照时间10 min,辐照距离9cm。以出发菌株F1为对照,对7株酵母突变株进一步进行全面的生理性能测试,结果表明,菌株F4的CO2失重量最高、残糖含量低、乙醇和酯类物质的产生量高,是一株优良的正向突变株。对该菌株进行形态观察,其细胞个体饱满呈卵圆型,群体菌落颜色呈乳白色;用于紫甘薯汁发酵,起酵速度快、发酵液酒精度可达11.08%(V/V),香气浓郁,具有良好的工业生产潜力。     

具有耐糖特性高发酵度酵母的紫外选育及其特性研究

以实验室保藏的2株耐糖酵母为出发菌株,采用紫外诱变法对这2株酵母进行诱变处理,选育出耐高糖且具有高发酵度的酵母菌株并进行特性研究。结果表明:紫外诱变条件为30 W紫外灯,照射距离50 cm,对于酵母CX1菌株照射时间为(60~150)s,而CXJ-1菌株照射时间为(120~150)s;诱变后菌株的耐糖特性和产酒精特性均有提高,菌株CX13对糖、SO_2、pH及酒精的最大耐受浓度分别为65%、500 mg/L、1.5、14%vol。且菌株发酵度比工业菌株提高6%,酒精度提高1.4%vol,具有很好的研究价值和应用前景。     

洛伐他汀高产菌株的筛选

以洛伐他汀生产菌株lf07—30为出发菌株.采用紫外线(UV)、硫酸二乙酯(DES)进行双重复合诱变选育筛选耐前体的高产菌株,获得耐前体的高产突变菌株,效价比出发菌株提高16%。     

复合诱变皮状丝孢酵母选育高产油脂菌株

采用紫外线与硫酸二乙酯对皮状丝孢酵母进行复合诱变。研究结果表明:用15 W紫外灯在照射距离30 cm条件下照射60 s,可以筛选到油脂含量30.4%,生物量1.135 4 g/100 mL的突变菌株皮-60;利用硫酸二乙酯诱变皮-60,在硫酸二乙酯质量分数1.0%,处理时间为70 min条件下,可以筛选到油脂含量35.7%,生物量1.257 3 g/100 mL的突变菌株皮-60-70,较出发菌株,油脂含量提高了33.7%。     

复合诱变选育出芽短梗霉高产菌株

以出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）AS3．0933为出发菌株,采用紫外-光照、亚硝酸、硫酸二乙酯诱变方法,分别研究了单一诱变和复合诱变对AS3．0933菌株对多糖和色素产量的影响。试验结果表明,紫外-光照交替处理的最佳条件为紫外7min-光复活5min-紫外9min-光复活5min-紫外11min-光复活5min;亚硝酸诱变最佳条件为亚硝酸浓度0．05mmol／L、50s;DES处理最佳条件为DES浓度2％、50min;复合诱变途径为紫外．光照诱变1代→紫外-光照诱变2代→亚硝酸诱变1代→亚硝酸诱变2代→DES诱变1代,此诱变处理得到的菌株多糖产量达到20．22g／L,是出发菌株的2．77倍,发酵液颜色浅绿色,发酵液最终pH4．09,连续传代多次,其产量性状无显著变化。     

基于途径分析的产甘油有孢汉逊酵母菌株的选育

以葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）GF-23为出发菌株,对其甘油的合成代谢途径进行分析并提出育种策略。 对 菌株GF-23进行诱变筛选,最终得到一株耐高渗高产甘油的葡萄汁有孢汉逊酵母突变菌株GY-1。结果表明,突变菌株GY-1的耐氯化 钠质量浓度达到50 g/L,在酵母浸出粉胨葡萄糖（YPD）培养基中培养2 d时,甘油产量为0.44%,是出发菌株的3.33倍;接种在葡萄汁中 发酵6 d后,甘油产量达到0.49%,是出发菌株的4.45倍。 葡萄发酵液中的残糖量为3.03 g/L,酒精度为3.86%vol,说明突变菌株GY-1能 够适用于葡萄酒的发酵。 对突变菌株连续传代5次以上,其遗传性状稳定且甘油产量均无明显变化。     

海藻糖产生菌株的化学诱变选育

从土壤中分离纯化获得9株酵母菌株,并从中得到一株海藻糖产量较高酵母菌株,经初步菌种鉴定属瓶形酵母属。以其作为出发株,得出了以硫酸二乙酯(DES)诱变该株的致死率曲线,诱变剂用量为1%、诱变时间为50min时,该株的致死率达到75%。在该诱变条件下,采用三氯乙酸浸提酵母菌中的海藻糖,用硫酸蒽酮法在波长为620nm测定其海藻糖的含量。突变株经初筛和复筛,得到海藻糖高产菌株,其海藻糖含量较出发株高1.6倍,海藻样含量达到525μg/mL发酵液,干重比为19%,是目前报道海藻糖在酵母中干重比的1.2倍。     

冬枣果酒酵母的紫外诱变选育研究

以冬枣发酵液中筛选的酿酒酵母菌TN9#为出发菌株,进行紫外诱变选育。采用TTC筛选培养基对诱变产生菌株进行初筛,杜氏管产气测试,CO2失重法考察发酵速率,对糖与酒精的耐受性进行复筛,得到一株优良的冬枣果酒专用酵母TN91#菌株。TN91#菌株在发酵周期内酒精度为12．8％vol,比出发菌株提高了14．3％,且该菌株在起酵速度及增加果酒品质方面都有提高。     

中性蛋白酶高产菌株的诱变选育

对产中性蛋白酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) SHB 2010-1进行物理和化学诱变以筛选高产菌株。考察了6种筛选培养基在分辨中性蛋白酶高产菌株上的效率,菌株在脱脂牛奶培养基上生长状态最佳,水解圈易于观察。以紫外线、硫酸二乙酯为诱变剂,研究了两者的致死率曲线,选择致死率为90~95%的剂量进行两轮复合诱变,诱变菌的发酵液酶活依次较出发菌提高1.49%、10.99%、38.77%和59.68%,复合诱变表现出较单一诱变更强的效应,并能利用弱诱变剂紫外线积累的隐性突变。最终筛选得到的菌株命名为DES-59,在50 mL发酵培养基中培养60 h酶活达到7307 U/mL,相应的生物量为2.205×1010 CFU/mL,表现出典型的生长偶联型。突变菌的nprE基因经克隆及测序与数据库上的序列一致,酶活性的提高并非由中性蛋白酶A结构改变引起,突变出现在生产蛋白酶的其他位点上,有利于潜在性能的提高。     

一株非酿酒酵母的菌种诱变选育

将全美梅奇酵母作为出发菌株,进行紫外诱变和微波诱变,得到最佳诱变条件为：紫外线（30 W）照射5 min,微波（2 450 MHz, 700 W）辐照30 s。初筛与复筛后获得耐受性较好的突变菌株2株,最终通过气相色谱-质谱法进行香气成分测定,对比香气种类和含量,获得一株发酵力好,可耐受300 g/L葡萄糖、9%vol酒精度和300 mg/L二氧化硫环境的突变菌株W1。其发酵液总酯含量为85.97%,总醇含量2.33%,二者高于出发菌株和突变菌株W2。菌株W1发酵液香气饱满,以果香为主,具有赤霞珠葡萄酒的色泽,适合葡萄酒的酿造应用。     

激光复合诱变选育木薯原料柠檬酸高产菌

以柠檬酸生产菌黑曲霉 (Aspergillusniger) Wm -0 1为出发菌株 ,通过60 Co γ射线、硫酸二乙脂 (DES)及激光的复合诱变 ,采用高酸、高渗培养基筛选 ,从 2 46株突变株中筛选出一株木薯粉柠檬酸发酵高产菌株Wm 1 0 16,其发酵温度为 (3 9± 1)℃ ,周期 72h ,2 2 %木薯粉摇瓶 (平均总糖 17 9% ) ,产酸平均达 17 2 % ,15 0m3 大罐实验产酸 16 13 5 % ,周期 67h。     

耐高渗酵母B845产赤藓糖醇的研究

以自然界中筛选分离到的耐高渗酵母B8为出发菌株,经过紫外诱变,得到了赤藓糖醇产量较高的突变株B845。对B845进了一系列的发酵工艺条件试验。经初步研究,B845在葡萄糖20%,酵母膏0.5%,脲0.1%、pH6.0的发酵液中经35℃摇瓶5天,可产赤藓糖醇75mg/ml,对糖转化率41.2%。     

硫酸二乙酯诱变选育弱后酸化保加利亚乳杆菌

对保加利亚乳杆菌进行硫酸二乙酯(DES)诱变,应用正交试验得到DES法诱变的最佳条件为:菌液浓度为107个/mL,DES剂量为0.8%,诱变时间为30 min,诱变温度为37℃.应用青霉索对突变菌株进行筛选,最终得到37℃培养时产乳酸量与出发菌株一样,10℃贮藏时,突变菌株产乳酸量明显减少的菌株N01*.     

产β-葡萄糖苷酶酿酒酵母菌株紫外诱变选育及酶学性质分析

为了得到高产胞外β-葡萄糖苷酶的酿酒酵母(Saccharomycaes cerevisiae)菌株,采用紫外线诱变技术对菌株MQFSM-3进行处理,研究了紫外诱变条件对菌株致死率的影响,并对突变菌株酶活及酶学性质进行评价。结果表明,出发菌株在辐照剂量为3500μJ/cm2的紫外灯下照射9 min,致死率为81.09%;通过初筛、复筛及多次传代培养,突变菌株UV-45产酶稳定,酶活提高41.64%,该酶最适温度为50℃,在20~50℃热稳定性良好;最适p H为5.5,在p H4.0~6.5酶活力相对稳定。     

产油脂和γ- 亚麻酸被孢霉M11 的诱变

为了提高被孢霉M11 的油脂与γ - 亚麻酸(GLA)含量,对M11 菌株分别进行紫外(UV)、硫酸二乙酯(DES)、紫外与硫酸二乙酯复合(UV-DES)诱变的研究。结果表明：UV、DES、UV-DES 复合诱变措施在一定程度上提高了突变菌株的油脂含量及GLA 含量,但复合诱变比单一诱变更有效。突变株M117 的油脂含量为41.3%,GLA 含量9.28%,GLA 产量1.52g/L,分别比出发菌株提高了11.26%、11.81% 和24.59%。经9 代连续传代培养,M117都能保持较稳定的产油和产γ - 亚麻酸能力。     

细菌纤维素高产菌株的诱变选育和发酵条件研究

为了选育高产细菌纤维素的木葡糖酸醋杆菌((Gluconacetobacter oboediens)突变菌株,通过硫酸二乙酯和氯化锂复合诱变,得到-株产细菌纤维素能力最高的突变菌株GO2,其细菌纤维素产量为9.91 g/L,比出发菌株提高36.5%.同时确定突变菌株GO2的静置培养条件为发酵时间为6 d,接种量为80(v/v),面积/体积比为1.58～2.08 cm-1.     

产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的化学诱变育种

该研究以白色链霉菌（Streptomyces albus）BNCC 186223为原始菌株,使用硫酸二乙酯对其进行化学诱变,考察最佳诱变条 件,并筛选高产ε-聚赖氨酸的菌株。结果表明,最佳诱变条件为硫酸二乙酯10 μL/mL,诱变时间45 min。在此最佳诱变条件下,获得一株 高产ε-聚赖氨酸突变菌株DES-27,其ε-聚赖氨酸产量为2.90 g/L,较未诱变前提高38.10%。 因此,硫酸二乙酯的诱变作用能够显著提 高ε-聚赖氨酸的产量。     

产抗氧化胞外多糖海洋细菌Bacillus subtilis OST23a的诱变育种

利用产生抗氧化活性胞外多糖的海洋细菌Bacillus subtilis OST23a为出发菌株进行高产菌株的诱变选育。采用紫外、硫酸二乙酯复合诱变处理后筛选得到一株高产胞外多糖的优良突变菌株UD292,发酵产胞外多糖水平达到43.92mg/L,较出发菌株提高了6.26倍,且多糖的抗氧化活性没有显著变化。对突变菌株进行连续传代实验结果表明突变菌株遗传性状稳定。     

麦芽三糖生成酶高产菌株的选育

以蛾微杆菌(Microbacterium imperiale)Mebl-012菌株为出发菌株,利用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)和紫外复合诱变,筛选麦芽三糖生成酶高酶活菌株。将不同ARTP致死率下的菌悬液进行了混合,均匀涂布筛选平板进行初筛,之后用摇瓶发酵进行复筛,最终筛选出了一株麦芽三糖生成酶高产突变菌株Microbacterium imperiale Metp-57,酶活达到241.32 U/m L,较出发菌株Mebl-012(产量为116.43 U/m L)提高了107.26%。以ARTP诱变过程中筛选出的高产菌株Metp-57为出发菌株,进行紫外诱变处理,得到高产突变株Metu-24,其麦芽三糖生成酶酶活可达到408.41 U/m L,较原始菌株Mebl-012提高了250.77%,且遗传性状稳定。突变株Metu-24较原始菌株Mebl-012的生长速率有明显提高。以本实验麦芽三糖生成酶水解淀粉,制备的麦芽三糖糖浆中麦芽三糖占主要成分,含量达到46.7%。