蓝光诱导促进黑曲霉产糖化酶的研究

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1、!"卷#期微生物学报!（"#）：’(!)’(*$%%"年&%月!日!"#$%&"’()&(*(+&"$,&-&"$!+,-./01$%%"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!蓝光诱导促进黑曲霉产糖化酶的研究&，$&"($$朱俊晨，王小菁，张广，苏捷，朱明（&华南师范大学生命科学院广州#&%"!&）（$深圳职业技术学院生物工程系深圳#&2%##）（(清华大学深圳研究生院生命科学部深圳#&2%##）摘要：考察了蓝光对黑曲霉产糖化

2、酶的影响并采用扫描电镜观察蓝光下黑曲霉形态发育过程，结果表明，与黑暗对照组相比，蓝光处理使菌丝粗壮，孢囊增大，分生孢子发育提前，黑曲霉糖化酶活力增加，孢子发育和产糖化酶的进程有一定的对应性。黑曲霉在黑暗下生长至("D时，经蓝光诱导糖化酶产量提高更为明显，提示了黑曲霉存在一个对蓝光反应产生最适光感应的发育阶段，对于光调节黑曲霉产糖化酶来说，蓝光诱导的光强由弱到强，比持续蓝光培养或采用较高光强诱导效果更好，表明黑曲霉产糖化酶存在一种光适应机制，能够感应和适应光强度变化，调节其自身代谢。从抑制性扣除杂交实验和蓝光光强

3、变化对差异基因表达的分析来看，糖化酶基因以及呼吸链中部分氧化还原酶基因在蓝光诱导下表达皆有增强，蓝光信号转导影响了核基因编码的线粒体呼吸链相关酶基因表达水平，交替氧化酶可能参与了蓝光信号途径，影响了黑曲霉产糖化酶和孢子发育。研究结果可为在现有水平上应用蓝光调节提高糖化酶产量找到新的技术突破口和提供新思路。关键词：蓝光；黑曲霉；糖化酶中图分类号：E*("文献标识码：F文章编号：%%%&9"$%*（$%%"）%#9%’(!9%"除了植物以外，光信号的感应现象还存在于很用中引入光这一参数提供必要的理论依据K我们选多非

4、光合作用的生物中，其中蓝光作为重要的环境择了产糖化酶黑曲霉东酒&号为材料，研究蓝光作信号，能够调节包括真菌在内的很多生物的生长发用下黑曲霉产糖化酶规律和光反应机制，以探索在育、代谢、向光性和生理节律变化在内的很多生命活现有水平上提高黑曲霉糖化酶产率的新途径，也为［&)#］动。虽然目前很多研究表明不少发育和生理过光调控霉菌的生命周期、生长发育及其酶制剂的工程都受蓝光的影响，如调节其代谢、生长、有性和无业化应用奠定理论基础。［")2］性发育、色素形成、向光性等，然而真菌对光应［*］!材料和方法答的确切机制还有待于更

5、进一步研究和阐明，而深入了解光信号在真菌生长发育过程中的作用对于!"!材料更好的开发利用真菌价值来说是又非常重要的，目!"!"!光源：!%L蓝色荧光灯由广州灯泡厂生产，前国际上在光调节真菌发育和生理方面，研究较多将蓝色光源通过蓝色滤膜（M’(）（日本ケルデイ的主要是是须霉、脉孢菌和木霉，而对黑曲霉光反应ユヌ株式会社生产的截止型滤膜）而获得较纯的蓝现象的研究还未见报道。光（NO），蓝光最强波长为!#%>;，半高宽为#%>;，光糖化酶，又称葡萄糖淀粉酶（G4H,.7;I47=0，:J强调为#%（%;.4;9$=9&

6、，温度控制为（$2P$）Q。(B$B&B(），作为淀粉原料糖化的一种重要酶制剂广!"!"#菌株和培养基：黑曲霉（!"#$%&’(()"*’&$%）东泛应用于酿酒业、制糖业、医药等行业，具有优良的酒&号，由广东微生物研究所提供。采用查氏培养节能前景，其价值已广泛被人们认识。黑曲霉基并加以改进，添加&R可溶性淀粉，%B(R大豆粉，（!"#$%&’(()"*’&$%）既是糖化酶的重要生产菌，也是外&R葡萄糖和%B&R酵母膏，ST"B%。源基因在丝状真菌的重要表达系统，有着重要的生!"!"$主要试剂和仪器：逆转录酶（F

7、UV）为产实践意义。因此，研究黑曲霉在蓝光下产糖化酶W>X<-1.Y0>产品；常用限制性内切酶、连接酶、SZJ9&29和形态发育的关系，可为丝状真菌培养和工业化应39X0,-.1为宝生物工程有限公司（大连）产品；+,-基金项目：国家自然科学基金（(%&’%##2）"通讯作者。3045678：2"9$%92#$&"!&’；:9;7<4：=,<0>,0?@,A&$"B,.;作者简介：朱俊晨（&*"2C），男，江西人，教授，博士，主要从事食品生物工程方面的研究。304：2"9’##9$"%&*$"’；678：2"9’

8、##9$"%&*$"$；:9;7<4：=,<0>,0?@,A&$"B,.;收稿日期：$%%#9&%9&2；接受日期：$%%#9&&9%(；修回日期：$%%"9%!9&#朱俊晨等：蓝光诱导促进黑曲霉产糖化酶的研究]I微生物学报（K--H）N（H.）