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1、江苏农业科学2010年第5期457熊俐,杨跃寰,胡洋.物理诱变技术在食品工业微生物育种上的应用进展[J].江苏农业科学,2010(5):457-459.物理诱变技术在食品工业微生物育种上的应用进展熊俐,杨跃寰,胡洋(四川理工学院生物工程学院,四川自贡643000)摘要:微生物与食品工业的关系非常密切,菌株的优良与否直接关系到产品的质量和产量,培育优质的菌株十分必要。本文综述了传统的紫外线诱变技术及新型的空间诱变、离子注入诱变、激光诱变等物理诱变育种技术的生物学效应及其在食品工业微生物育种上的应用新进展。关键词:食品工业微生物;育种;物理诱变;研究进展中图分类号:Q9
2、3-33文献标志码:A文章编号:1002-1302(2010)05-0457-02[9]行紫外线诱变选育;李亚蕾等对抗噬菌体保加利亚乳杆菌进1概述[10]行紫外线诱变选育;刁小琴等对浓香型枸杞酒酿造酵母进[11]微生物与食品工业的关系非常密切,微生物在食品工业中行紫外线诱变选育,均取得了较理想的成果。同时,很多研的应用方式主要有3种:(1)菌体的直接应用,如食用菌、乳酸究者将紫外诱变结合其他诱变方式配合使用,更是产生了突出菌的食用等;(2)微生物代谢产物的应用,如酒类、食醋、氨基的效果。赵铭钦等将紫外线与硫酸二乙酯结合使用进行复合酸、有机酸等都是微生物发酵作用的代谢产物;(3)微生
3、物酶诱变,筛选到了巨大芽孢杆菌突变株B8,其-淀粉酶和蛋白[1-2]的应用,如豆腐乳和酱油的制作。微生物菌株的优良与否酶活性较出发菌株分别提高96.41%和126.58%,突变株经5[12]直接关系到工业产品的产量和质量,培育优质、高产的微生物次传代后,性能保持稳定。邹建忠交叉采用紫外线照射和菌株十分必要。早在几千年前,人们在酿酒、制醋时就已经注光复活法对酒精酵母进行诱变,获得1株耐高温型酒精酵母意种曲的质量,并在生产实践中不断从自然界选择良曲。但微UT1,在40下,其产酒率比出发菌提高了11.1%,且对温度、[13]生物菌种的自然突变率很低,单纯依赖自然突变选育高产菌株酸度和盐度变化的耐
4、受力也更好。张雯等以出芽短梗霉远不能满足生产需要。相对而言,诱变育种操作简便、速度快、AS3.0933为出发菌株,采用紫外线照射结合亚硝酸处理和硫收效大。常用的诱变方法包括物理诱变和化学诱变。酸二乙脂处理,得到多糖产量达到20.22g/L的突变菌株,多[14]传统的物理诱变是利用各种射线(包括紫外线、X射线、糖产量是出发菌株的2.77倍。卢燕云等通过紫外线-氯化射线、快中子、微波、超声波、电磁波和宇宙射线等)为诱变锂-硫酸二乙脂复合诱变,筛选出酸性蛋白酶高产突变株,其[3][15]源,对生物靶进行诱变。近年来,又兴起一些新型高效的酶活力比出发菌提高了129.3%。诱变方法,如空间诱变、离子
5、注入诱变、激光诱变等,它们不仅2.2空间诱变育种操作简单、安全,而且具有突变谱宽和在一定程度上能克服菌空间诱变育种是指利用返回式卫星、飞船或高空气球将[4-5]种对传统诱变源的抗性饱和等优点,逐渐在食品微生物生物材料搭载到太空,利用太空特殊的环境对生物材料进行育种中得到广泛应用。诱变,再返回地面选育新种质、培育新品种的生物育种新技术。高空条件下的微重力水平、真空度、质子与电子辐射强度2物理诱变在食品微生物育种中的运用均较高,其大气结构、气温、空气密度、压力、地磁强度、辐射流2.1紫外线诱变均与地面有很大差异,另外,还有强烈的紫外线照射等。这些DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收
6、能力,空间条件都有可能引起微生物发生遗传性变异。一般认为太[16]最大的吸收峰在260nm。紫外线可使DNA分子形成嘧啶二空辐射和微重力是空间育种的主要诱变因素。空间突变聚体,阻碍碱基正常配对,引起突变或死亡。嘧啶二聚体的形的最大特点是突变频率高、突变谱广、变异幅度大、变异性状[6-7]成还会妨碍DNA双链的解开,影响其复制和转录。紫外稳定快,可获得传统诱变难以得到的有益突变,从而明显改良线诱变是食品微生物育种中最常用的技术,因为它操作简单微生物某些特性。Qi等提取经太空飞行的4株Ganoderma且效果明显。李阳等以谷氨酸棒杆菌FC22为出发菌株,经过lucidum菌株的DNA,用AFLP
7、法分析遗传性状的改变情况,[17]紫外线诱变(15W紫外灯,照射距离为30cm,时间为20s),定结果发现4株菌均出现正突变。Takahashi等分析了太空向选育出具有磺胺胍抗性的突变株,其L-色氨酸产量比原菌环境中微重力对大肠杆菌和酿酒酵母的作用效果,结果发现[8]株产量提高了约110%;李凤林等对产曲酸的米曲霉菌株进经太空飞行后,菌种DNA均出现不同程度的突变,暗示微重力在菌种DNA复制或修复过程中诱发了
