紫外线诱变改善酵母菌细胞表面性质研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述环境工程紫外线诱变改善酵母菌细胞表面性质研究摘要：本文主要介绍了紫外诱变在微生物育种中的诱变原理以及对酵母菌进行紫外诱变的重要意义。简单介绍了紫外诱变在微生物育种的方法和应用，酵母菌细胞的表面性质及其测定方法，以及菌株的筛选方法。关键词：紫外诱变；假丝酵母菌；表面性质；菌株筛选通过图书馆查阅大量相关书籍资料和网上收集相关课题的论文资料，现文献综述内容如下。一、紫外诱变在微生物育种中的原理和紫外诱变酵母菌的意义紫外线是常用的物理诱变因子,是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在260nm。紫外辐射能作用于DNA

2、,因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂。对于紫外的作用已有多种解释,但研究的比较清楚的一个作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接[1]。二聚体出现会减弱双键间氢键的作用,并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡。二聚体的形成，会妨碍双链的解开,因而影响DNA的复制和转录。紫外辐射可以引起转换、颠换、移码突变或缺失等[2]。日本于20世纪70年代就有人进行了利用酵母茵处理废水的探索性研究。并于90年代成功地实现了酵母茵废水处理技术的工程应用。日本一制油厂利用酵母处理高含油废水，对于平均含油量达11900mg/L的废水，除油率可达99

3、%[3]。此外，通过在反应器中接入功能菌株能增加目标底物的降解，降低其毒性[4-5]。同时也可以缩短降解时间，酵母已被成功应用于处理高浓度含油废水以及石油的脱蜡等[6-8]。然而，在酵母菌处理废水的实际运行中，酵母菌对废水的处理效果往往受到其表面性质的影响而不够理想。因此，可利用紫外诱变得到疏水性好、乳化能力强、絮凝性好的酵母菌菌株，并进行连续培养得到遗传性状稳定的菌株。从而使酵母菌对废水中COD的去除率提高。二、紫外诱变在微生物育种的方法及其应用紫外线照射应在暗室内进行，且应在红光下操作。采用15～20瓦、波长为260nm左右的紫外线灯，灯管悬挂高度约30cm。处理方法：取斜面菌种一

4、环，移接到已灭菌的盛有生理盐水40ml的三角瓶内，置摇床上振荡30min。然后将其中5ml菌悬液倒入已灭菌的直径为9cm的培养皿中。培养皿底要平、照射时启动旋转器或电磁搅拌器，紫外线灯照射时间为20～40s。齐秀兰等[9]以妥布霉素产生菌黑暗链霉菌ATCC17920为出发菌株,经紫外线处理,获得一株产量较高且稳定的菌株UV259,其效价比原株提高92.3%。周建琴等[10]用康乐霉素(K2C)产生菌的自然突变株ST291为出发菌株,采用UV诱变和自然分离纯化的方法,筛选出1株突变株U102S24。发酵条件优化后,5吨罐上K2C效价比ST291提高460多倍。王筱虹等[11]用UV照射红

5、霉素产生菌红色链霉菌的原生质体,得到比对照菌株效价提高225.8%的高产菌株。值得注意的是,白兰芳等[12]以紫外线、光复活处理西罗莫司产生菌,得到正变株UV28261的效价较出发菌株高2～3倍,且紫外照射后,光复活处理比暗修复处理的正变率高得多,这与UV处理菌种后必须暗修复的传统观点恰恰相反。三、酵母菌表面性质的表面性质3.1疏水性有研究报道指出，菌株的疏水性对于其在生物处理体系中的活性及稳定性均有重要影响[13]。在利用真菌与细菌复合反应器进行生物除臭的过程中发现，亲水性的污染物基本上能够在细菌区内被去除。而疏水性的污染物则较易在真菌区内被去除。微生物细胞表面的疏水性。提高了其与疏

6、水性有机物之间的亲和力，有利于微生物吸收转化污染物。一种能利用疏水性烃类物质的酵母茵Catldidatropicalis。其细胞表面组成成分可能与这类物质的转运有关。Zhang和Miller研究了几株Paeruginosa细胞表面疏水性与疏水性烃类降解率之间的关系。结果表明，细胞表面的疏水性越高。其对这类物质的降解速率越快。因此细胞表面的疏水性与疏水性污染物的降解速率密切相关[14]。疏水性分析方法：菌株YPD液体培养基中培养获得的48h菌株，每个菌株的菌液取45mL于离心管中，放入TGL-16M高速台式冷冻机中，离心机的参数设置为3000rpm，离心三分钟后倒去上清液，加入醋酸-醋酸

7、钠缓冲液至40mL再次离心（需要两次加入缓冲离心），将离心得到的细胞培养物悬浮于絮凝缓冲液中，调节细胞培养物的浓度使得OD620=2，接着取出4mL悬液于10ml的带帽小试管中，加入1mLn-十六烷或1mL色拉油，漩涡振荡60s（30s后间歇5s，再继续下一个30s），两相分离5min后，用移液枪取出下层的水相于比色皿中在722型可见分光光度计上读出OD620。3.2乳化能力有研究指出，一些以疏水性烃类物质作为碳源的酵母具有产生乳化剂的能力：酵