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红霉素高产菌株选育及其发酵条件的优化
李春玲;牛莎莎;牛春;石彦鹏;张萍
【期刊名称】《中国兽药杂志》
【年(卷),期】2024(58)1
【摘要】为选育出红霉素(Erythromycin)发酵生产的优良菌株并建立其高效发酵条件,以产红霉素的红色糖多孢菌(Saccharopolyspora erythraea)SE-2207菌株作为原始菌株,利用EMS(甲基磺酸乙酯)、UV(紫外诱变)和ARTP(常压室温等离子体诱变)诱变的方法开展优良菌种选育,比较了三种方法的诱变效果,选育出1株遗传稳定、且对红霉素碱耐受性强的菌株SEM-7,其红霉素发酵效价达到8368mg/L,比原始菌株提高了25.5%。
而且,SEM-7菌株细胞酰基辅酶A合成酶活力显著高于原始菌株。
通过对发酵培养基中添加正丙醇、豆油的浓度进行优化筛选,使SEM-7菌株500L中试发酵效价达到9155mg/L。
研究结果对提升红霉素工业化发酵生产水平具有重要意义。
【总页数】7页(P37-43)
【作者】李春玲;牛莎莎;牛春;石彦鹏;张萍
【作者单位】宁夏泰瑞制药股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S859.79
【相关文献】
1.红霉素高产菌株F2-4的选育及摇瓶发酵工艺的优化
2.达托霉素高产菌株选育及发酵条件优化
3.LiCl-ARTP复合诱变选育高产碱性蛋白酶菌株及其发酵条件优化
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本科毕业论文蛋白酶高产菌株的选育以及菌种鉴定专业名称：生物科学 1302学生姓名：**学号： **************师：**蛋白酶高产菌株的选育以及菌种鉴定摘要分离和纯化培养法在实验中常常是分离杂菌筛选所需菌落的有效方法，紫外线诱变可以试验出菌落突变率最高的诱变时间或诱变强度，从而选择最适剂量对纯化菌株进行诱变，产生性能更加优秀的可育后代，这就是菌株的选育过程。
本实验采用以上方法对土壤中的杂菌进行分离纯化，得到纯化的能分解蛋白质的菌株，通过紫外线诱变而获得分解能力强的菌株，即高产蛋白酶的菌株。
菌种鉴定则是对微生物快速深入了解的捷径。
关键字灭菌、培养基、无菌操作、分离纯化、紫外线诱变、菌种鉴定Abstract英文省略。
正文1.蛋白酶菌种的采样由于采样的菌种需要有分解蛋白质的能力，所以采样地点可以是餐饮聚集地或者种植大豆等富含高蛋白植物的土地。
2.蛋白酶菌种的分离纯化2.1.实验用品的灭菌灭菌是指杀死或消灭一定环境中的所有微生物,灭菌的方法分物理和化学灭菌法两大类.本实验主要介绍物理方法的一种,即加热灭菌.加热灭菌包括湿热和干热灭菌两种.通过加热使菌体内蛋白质凝固变性,从而达到杀菌目的.蛋白质的凝固变性与其自身含水量有关,含水量越高,其凝固所需要的温度越低.在同一温度下,湿热的杀菌效力比干热大,因为在湿热情况下,菌体吸收水分,使蛋白质易于凝固；同时湿热的穿透力强,可增加灭菌效力.本实验采用高压蒸汽灭菌法。
2.1.1.灭菌前的准备玻璃器皿等在灭菌前必须经正确包裹和加塞,以保证玻璃器皿于灭菌后不被外界杂菌所污染.常用玻璃器皿的包扎和加塞方法如下：平皿用纸包扎或装在金属平皿筒内；三角瓶在棉塞与瓶口外再包以厚纸,用棉绳以活结扎紧,以防灭菌后瓶口被外部杂菌所污染；吸管以拉直的曲别针一端放在棉花的中心,轻轻捅入管口,松紧必须适中,管口外露的棉花纤维统一通过火焰烧去,灭菌时将吸管装入金属管筒内进行灭菌,也可用纸条斜着从吸管尖端包起,逐步向上卷,头端的纸卷捏扁并拧几下,再将包好的吸管集中灭菌.2.1.2.高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌用途广,效率高,是微生物学实验中最常用的灭菌方法.这种灭菌方法是基于水的沸点随着蒸汽压力的升高而升高的原理设计的.当蒸汽压力达到1.05kg/cm2时,水蒸气的温度升高到121℃,经15～30min,可全部杀死锅内物品上的各种微生物和它们的孢子或芽孢.一般培养基、玻璃器皿以及传染性标本和工作服等都可应用此法灭菌。
纤维素酶高产菌株的选育
纤维素酶是一种能够分解纤维素的酶，对生物质的利用具有重要意义。
选育纤维素酶高产菌株是提高纤维素酶生产效率的关键。
以下是一些选育纤维素酶高产菌株的常用策略和方法：
1. 采用自然筛选法：从自然环境中采集植物残渣、堆肥等具有高纤维素含量的样品，通过培养和筛选获取纤维素酶高产菌株。
这种方法的优势是能够发现具有适应性强、高纤维素酶产量的菌株。
2. 遗传工程法：通过对已知具有高纤维素酶产量的菌株进行基因工程改造，引入其他有利于纤维素酶产量提高的基因或突变体。
3. 诱变法：通过化学物质（如EMS、亚硝酸钠等）或辐射（如紫外光、X射线等）处理菌株，诱发基因突变，筛选出纤维素酶高产突变菌株。
4. 基因筛选法：通过分析纤维素酶基因的表达水平和调控机制，筛选具有高纤维素酶基因表达水平和调控机制的菌株。
5. 代谢工程法：通过改造代谢途径，优化产生纤维素酶所需的底物和能量供应等因素，提高纤维素酶产量。
以上方法可根据实验室条件和研究目的选择合适的方法进行选育纤维素酶高产菌株。
1 株灰黄霉素产生菌的诱变选育及其发酵条件优化作者：罗秀针郑金华林燕燕张文华来源：《福建农业科技》2020年第06期摘要：以灰黄霉素产生菌 ji 2 为出发菌株经过紫外线与氯化锂诱变处理，选育出灰黄霉素效价高且发酵周期较短的菌株UL 100 80 ，其效价为91 304 μg·mL-1 ，比出发菌株 ji 2 提高了47.8%，通过连续传代培养，其遗传稳定性良好。
对UL100 80 发酵条件进行优化，优化后液体发酵培养基：大米粉150g·L-1 ，NaCl 8.0g·L-1 ，CaCO 3 8.0g·L-1 ，黄豆饼粉 1.0g·L-1 ，KH 2PO 4 6.0g·L-1 ，KCl 7.0g·L-1 ，NaNO 3 1.0g·L-1 ，FeSO 4 1.0g·L-1 ，pH自然;优化后的培养条件：培养40 h的种子液以12%的接种量接种，28℃下培养12 d，灰黄霉素的效价从未优化前的91 304 μg·mL-1 提高到124 965 μg·mL-1 ，提高了36.9%，与出发菌株 ji 2 相比，UL 100 80 产灰黄霉素的效价提高了1.02倍，发酵时间上缩短了48 h。
关键词：灰黄霉素;诱变育种;效价;培养基;培养条件优化中图分类号： Q939.9文献标志码： A文章编号： 0253-2301（2020）06-0012-05DOI：10.13651/ki.fjnykj.2020.06.003Mutation Breeding of a Griseofulin-producing Strain and the Optimization of Its Fermentation ConditionsLUO Xiu-zhen， ZHENG Jin-hua， LIN Yan-yan， ZHANG Wen-hua（Zhangzhou Health Vocational College， Zhangzhou， Fujian 363000， China）Abstract：By taking the griseofulin-producing strain ji-2 as the original strain， the strainUL100 80 with high potency of griseofulvin and short fermentation period was selected after the mutagenesis with ultraviolet ray and lithium chloride. The potency of the strain UL100 80 was91 304 μg·mL-1 ，which was47.8 % higher than that of the original strain ji-2， and the genetic stability was good through the continuous subculture. The fermentation conditions of UL100 80 were optimized，and the optimized liquid fermentation medium was as follows： rice flour150 g·L-1 ， NaCl8.0 g·L-1 ，CaCO 3 8.0 g·L-1 ， soybean powder1.0 g·L-1 ， KH 2PO 46.0 g·L-1 ， KCl7.0 g·L-1 ，NaNO 31.0 g·L-1 ，FeSO 4 1.0 g·L-1 ， and pH was natural. The optimized culture conditions were as follows： the seed solution cultured for 40 h was inoculated at 12% dose， and cultured at 28℃for 12 d. The potency of griseofulvin was increased from91 304 μg·mL-1 before the optimizationto124 965 μg·mL-1 ， with an increase of36.9 %. While compared with the original strain ji-2， the potency of griseofulvin produced by UL100 80 increased by1.02 times， and the fermentation time was shortened by 48 h.Key words：Griseofulvin; Mutation breeding; Potency; Culture medium; Optimization of culture conditions灰黃霉素由青霉菌 Penicillium griseofulvum 产生[1] ，它属非多烯类抗真菌抗生素，临床上普遍应用于治疗皮肤和角质层真菌感染[2] 。
一种高产蛋白酶霉菌菌株的快速筛选方法高产蛋白酶霉菌菌株的快速筛选方法可以采用以下步骤：
1. 采集不同环境样品，如土壤、水体、植物等，制备样品悬浮液。
2. 将样品悬浮液分别接种到含有蛋白质的琼脂平板上，培养24-48小时。
3. 观察菌落形态和周围透明圈的大小，筛选出产生蛋白酶的菌株。
4. 对筛选出的菌株进行初步鉴定，如形态学观察、生理生化特性检测等。
5. 通过测定菌株在不同培养条件下的蛋白酶产量，筛选出高产蛋白酶的菌株。
6. 对高产蛋白酶的菌株进行进一步鉴定和优化培养条件，以提高蛋白酶产量和质量。
该方法简单易行，可快速筛选出高产蛋白酶霉菌菌株，适用于大规模筛选和优化培养条件。
微生物学通报JUN 20, 2009, 36(6): 853~857 Microbiology© 2009 by Institute of Microbiology, CAS tongbao@基金项目：黑龙江省教育厅利心护肝保健乳制品关键技术研究项目(No. 10551226) *通讯作者：Tel: 86-459-6819231; : spxyycq@收稿日期：2008-11-17; 接受日期：2009-02-06摘要:为获得生长活力较强, 产花生四烯酸能力强的菌株, 以微生物油脂产量和花生四烯酸产量为评价指标, 采用2轮紫外线诱变的方法, 利用单因素试验确定紫外线照射时间, 并采用气相色谱分析花生四烯酸含量。
试验结果表明: 紫外灯功率20 W, 照射距离30 cm, 照射时间80 s, 其致死率为76.4%。
经过诱变及菌种筛选, 获得1株高产菌株Z80s2-109, 其总油脂含量为16 g/L, 花生四烯酸产量为2.34 g/L, 花生四烯酸产量比原始对照菌株提高377%, 并且遗传性能稳定。
关键词: 花生四烯酸, 深黄被孢霉, 紫外线, 诱变Breeding of Arachidonic Acid Producting Strain with Mortierella Sabellina by Ultraviolet MutationYU Chang-Qing* LI Li-Na(Foodstuff College, Heilongjiang August First Land Reclamation University, Daqing, Heilongjiang 163319, China)Abstract: In order to gain the strain which has high growth vigor and whose biomass concentration satisfy further fermentation to produce arachidonic acid, we took the yield of microbes olein and arachidonic acid as evaluative index, adopted twice ultraviolet mutation, determined the time of ultraviolet irradiation by single factor expriment, and then the content of the arachidonic acid was measured by GC. The results of this ex-periment showed that the power of viltalight lamp was 20 W, exposure distance was 30 cm and exposure time was 80 s, lethality of spores of Mortierella isabellina was 76.4%. After twice ultraviolet mutation and repeatedly screen, a mutation of Mortierella isabellina Z80s2-109 whose arachidonic acid concentration in biomass were 3.77 times of the control strains was obtained and genetic stability.Keywords: Arachidonic acid, Mortierella isabellina, Ultraviolet, Mutation花生四烯酸(Arachidonic acid, AA或ARA)是人体的一种重要多不饱和脂肪酸[1], 在维持细胞膜的结构和功能方面具有重要的作用, 它不仅作为一种极为重要的结构脂类广泛存在于哺乳动物的组织(特别是神经组织)器官中, 而且还是人体前列腺素合成的重要前体物质[2], 具有广泛的生物活性和重要的营养作用, 已经在保健食品、化妆品、医药等领域得到广泛应用[3]。
新霉素高产菌株的选育及其发酵过程优化新霉素是在弗氏链霉菌发酵过程中产生的一种广谱水溶性氨基糖苷类抗生素,对部分革兰氏菌的生长具有较好的抑制作用。
其治疗范围狭窄,与其它氨基糖苷类抗生素药物一样具有潜在毒性,可能引起耳毒性和肾毒性。
但硫酸新霉素(新霉素的硫酸盐)作为一种理想的干扰蛋白质合成的杀菌剂,在临床和兽医学中得到了广泛的应用。
本研究首先基于多孔板发酵与酶标仪检测,建立及优化硫酸新霉素产生菌高通量选育模型,提高诱变后突变株的筛选效率;并经过6轮ARTP诱变结合链霉素抗性筛选,获得高产突变株Sf6-2;最后利用响应面法对发酵培养基进行优化,成功提高了高产菌株Sf6-2的发酵效价。
主要研究内容和结果如下:(1)硫酸新霉素产生菌高通量选育模型的建立及优化。
对影响酶标仪检测的主要影响因素1.0×10-4 mol/L曲利本蓝溶液的添加量(μL)进行优化,并建立相应的分光光度法;对适用高通量筛选模型的微孔板种类进行选择,并对其发酵条件进行正交优化。
结果表明,硫酸新霉素在1.284～10.272 U/mL范围内,只有当曲利本蓝溶液的添加量为500 μL时,吸光度与样品浓度呈良好的线性关系,线性方程为:Y=0.0320X-0.0262(R2=0.9988),平均回收率为98.4684%,重复性RSD为3.2700%;24孔板适用于高通量筛选模型,优化后发酵条件:转速、装液量和接种量分别为220 r/min、2 mL和8%,在此基础上,实际发酵效价达到6825±77 U/mL,较原发酵条件提高了27.40%。
(2)ARTP诱变选育硫酸新霉素产生菌弗氏链霉菌。
比较不同链霉素浓度平板中效价差异突变株的分布系数及其抑制作用,确定链霉素的最佳抑菌浓度;进行ARTP迭代诱变结合链霉素抗性筛选,获得高产突变株。
结果表明,随着抗性平板中链霉素浓度的增加,具有较高硫酸新霉素效价的突变体分布系数逐渐增大,当链霉素浓度大于10 μg/mL时,菌落数急剧减少几乎为0,为获得较高的突变株筛选效率,以8μL/mL的链霉素为最佳浓度;经过6轮ARTP诱变及链霉素抗性筛选,最终筛选出一株稳产硫酸新霉素摇瓶效价为7780 ± 110 U/mL的突变株,比原菌株效价高出1.45倍,命名为Sf6-2。
