产西贝碱内生真菌的诱变及发酵条件的优化

《产西贝碱内生真菌的诱变及发酵条件的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北大学硕士学位论文番茄早疫霉(Phycomycetes)、番茄灰霉(BotrytisCirerea)具．有很强的抑制作用【371。Schulz等对不同植物进行研究测定，发现43％的内生真菌菌株有除草活性，而植物病原菌仅27％具有除草活性，表生菌25％，土壤微生物18％，大型藻类只有13％【38】。虽然这些具有很强抗菌活性的内生真菌还有待于进一步深入研究，但已证明从药用植物内生真菌中寻找新的抑菌活性物质是可行的，为植物病害的抗菌药用资源也开辟了一条新的途径，具有广阔的应用前景。但目前由于对药用植物内生真菌中次级代谢产物的研究刚刚起步，还有很多问题有待进一步研究解决，比如

2、内生真菌在多次传代后，生物特性退化，以及内生真菌所产活性代谢产物的含量极低，远不能达到工业化生产的要求。因此通过何种途径提高内生真菌活性代谢产物产量成为下一步研究工作的重点。现有研究表明，改变内生真菌的生长条件能提高其产量，如在产紫杉醇内生真菌的发酵液中添加合成紫杉醇的前体物质或加入红豆杉针叶的提取物，可以提高紫杉醇的产量【39】；寻找一些真菌代谢调节剂，抑制其他次生代谢途径，也可以提高目的产物的产量【柏1。通过诱变育种的方法筛选高产菌株现已广泛应用于实际工作中，如周树良等利用物理和化学诱变的方法筛选到的菌株其石杉碱甲产量是原始菌株的3．04倍【4¨。本实验室高杨等采用

3、多种单一诱变和复合诱变的方法选育到高产菌株S．NU．302，其小檗碱产量比出发菌株提高了170％，达到12．28mg／Lt421。1．3微生物育种技术自然界中经过长期进化而形成的野生微生物通常都具有严密的代谢调控机制，这些调控机制能够使它们恰到好处地合成满足自身所需的代谢产物，这也使其在恶劣的生存竞争中取得了一定的优势。但这种特性却阻碍了野生微生物在工业中的应用，因为在工业生产中，需要微生物能够超量地生产人们所需的特定产物，所以生产应用中的菌株一般都是经过遗传改造而得到的。这种以提高微生物菌株生产性能为目的，人为改造微生物菌株遗传性状的过程称为微生物育种。现已应用于微生

4、物育种中的方法多种多样，但目前最主要的手段仍为诱变育种。它主要是利用物理、化学或生物等诱变因素处理微生物细胞，使细胞内的遗传物质发生改变，从而使微生物的遗传性状发生变异，并从中筛选出人们所需的优势菌株【431。1．3．1物理诱变物理诱变因素很多，既包括非电离辐射类的紫外线、激光和离子束等，也包括能够引起电离辐射的X射线、y射线和快中子等。5第一章弓I苦I．3．1．1紫外线辐射诱变【删紫外线是一种波长范围在136～390nm的射线，是一种非电离辐射。紫外线诱变的有效波长范围为200～300nm，其中又以260nm左右效果最佳。紫外线之所以具有诱变作用主要是因为紫外线的作用

5、光谱与核酸的吸收光谱相一致，DNA容易受其影响，当然各种微生物对紫外线的敏感程度并不相同且差异较大。对于紫外线的诱变机理存在很多解释，但较为确定的是紫外线照射能够使DNA分子形成嘧啶二聚体，减弱双键间氢键的作用，并引起双链结构的扭曲变形，阻碍碱基间的正常配对，妨碍双链的解开，从而影响DNA的复制和转录引发微生物的突变或死亡【451。经紫外线照射形成的嘧啶二聚体在黑暗条件下能与微生物细胞内的光裂合酶结合，形成嘧啶二聚体～光裂合酶复合物，但当其暴露于可见光时，酶将被激活，嘧啶二聚体重新分解成两个单体，DNA恢复其正常的双链结构。同时，酶也从复合物中释放出来，重新执行其功能。

6、因此在利用紫外线进行诱变育种工作时，应该在红光(646,--760nm)下操作，并放置于黑暗条件下培养。但也有研究指出，在诱变育种时对菌株采用致死剂量的紫外线和白纸灯进行光复活交替处理，可以增加菌种的突变频率。微生物受紫外线照射的剂量主要取决于紫外灯的功率、灯与微生物的距离以及照射时间。如果照射距离和功率固定，那么剂量就和照射时间成正比，即可用照射时间作为相对剂量。同时紫外线的剂量还是随灯与被照射物之间距离的缩短而增加的，在短于灯管长度三分之一的距离内，强度与距离成反比，在此距离之外，则和距离的平方成反比。但在很多文献中，紫外线的照射剂量是用微生物的死亡率来表示，因为在

7、一般情况下，同一菌种在一定条件下对紫外线的抗性是固定的，一定的死亡率必定对应一定的照射剂量。有时同一类型的紫外线灯管所产生的紫外线波长范围会有差别，紫外线强度也不尽相同，而且照射强度还会随使用时间的延长而下降，所以有学者认为，使用照射时间表示剂量并不确切，用微生物的死亡率来表示则更为实用。如祁红兵等以PHB产生菌8502．3作为诱变的出发菌株，经过紫外线处理，最终得到了PHB含量在60％以上的诱变菌【46】。盛翠等对一株鸟苷产生菌BacillussubtilisJSIM．G518进行原生质体紫外诱变处理，选育到一株鸟苷产量达到24109／