ARTP处理的嗜碱芽孢杆菌突变株

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1、ARTP处理的嗜碱芽孢杆菌突变株β-环糊精葡萄糖基转移酶5m3发酵罐中提高了124.8%河南省食品工业科学研究所有限公司张新武在《食品安全质量检测学报》（JournalofFoodSafetyandQuality）2016年12月第7卷第12期发表的“常压室温等离子诱变选育β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株及发酵工艺研究”，内容简要如下：β-环糊精葡萄糖基转移酶因内疏水性、外亲水性的特点，作为药物载体、品质改良剂、稳定剂、包埋剂及吸附剂，广泛应用于医药、食品、农业及化工等领域。目前，β-环糊精葡萄糖基转移酶主要通过微生物发酵方法生产，但是所有菌株的产酶活力普遍较低。河南省食品工业科学

2、研究所有限公司张新武利用常温室压等离子体（ARTP）诱变技术处理嗜碱芽孢杆菌(Bacillusalcalophilus)，再通过平板菌落透明圈大小结合摇瓶发酵酶活测定进行菌株筛选和发酵工艺优化，筛选出一株遗传稳定性好的β-环糊精葡萄糖基转移酶高产突变株HX188。该突变株在5m3发酵罐装料系数为55%的条件下，经连续6代发酵生产试验，发酵周期平均为40h，产酶水平可稳定在6302U/mL左右，较出发菌株2803U/mL提高了124.8%。并进一步证明了，ARTP诱变育种方法，射流温度低、产生的等离子体均匀、无需真空装置，与传统诱变方法相比具有操作简单、成本低、与生物大分子和细胞作用

3、明显等优点，已成为快速突变微生物基因组的有效方法。β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株的ARTP诱变选育图1嗜碱芽胞杆菌的ARTP致死率曲线（n=3）Fig.1ThefatalityratecurveofB.alcalophilusinducedbyARTP（n=3）表1突变株HX188连续6代的产酶稳定性试验Table1Enzymeproductionstabilitytestof6consecutivegenerationofHX188mutantstrains类别/传代次数123456平均值发酵周期（h）44484343454644.8酶活力（U/mL）4753480250984

4、954501047864901β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株HX188的发酵工艺优化图2不同搅拌转速对诱变菌株HX188发酵的影响(n=3)Fig.2EffectsofdifferentstirringspeedsonthefermentationofHX188mutantstrains(n=3)(a)溶解氧；(b)酶活力；(c)OD600(a)dissolvedoxygen；(b)enzymeactivity；(c)OD600图3不同溶氧水平对诱变株HX188发酵过程的影响(n=3)Fig.3Effectsofdifferentdissolvedoxygenlevelsonth

5、efermentationprocessofHX188mutantstrains(n=3)(a)OD600；(b)β-CGTase酶活力(a)OD600；(b)β-CGTaseenzymeactivity图4不同温度对诱变株HX188发酵过程的影晌(n=3)Fig.4EffectofdifferenttemperaturesonthefermentationprocessofHX188mutantstrains(n=3)图5流加玉米淀粉对诱变株HX188发酵过程的影晌(n=3)Fig.5Effectofcornstarchaddedtobacterialfluidontheferm

6、entationprocessofHX188mutantstrains(n=3)图6流加豆粕粉和乳糖对诱变株HX188发酵过程的影响(n=3)Fig.6EffectofsoybeanmealandlactoseaddedtobacterialfluidonthefermentationprocessofHX188mutantstrains(n=3)图7出发菌株与诱变菌株单位发酵时间产酶对比(n=3)Fig.7Comparisonofenzymeproductioninunitfermentationtimeofproductionstrainandmutantstrain(n=3)

7、表2室验因素水平Table2Levelsofexperimentalfactors水平玉米淀粉/%豆粕粉/%pH值温度/℃12.04.58.53422.55.09.03733.05.59.540表3正交设计实验数据Table3Experimentaldataoforthogonaldesign试验号玉米淀粉豆粕粉pH值温度/℃酶活力111114586212226275313335306421234185522315275623126184731324418832133