高产灵菌红素菌株培养条件优化开题报告

《高产灵菌红素菌株培养条件优化开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、开题报告高产灵菌红素菌株培养条件优化1选题的背景和意义随着社会的发展和人们生活水平的提高，合成色素对人体健康的危害越来越引人注目。大量的研究报告指出，几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质，某些色素还会危害人体健康。其中的危害包括一般毒性、致泻性、致突性（基因突变）和致癌性。因此合成色素作为食品添加剂的用量越来越少，甚至被众多国家禁止使。而天然色素具有安全、无毒、色泽亮丽诱人，尤其是一些天然色素本身就是人们日常饮食的成分，有一定的营养价值和药理保健作用，因此倍受人们的瞩目。现今，天然色素(prodigiosins)的种类并不多，灵菌红素就是天然色素

2、之一，具有吡咯环结构。灵菌红素有一定的免疫活性，如抑制真菌、细菌和霉菌等功效，且具有一定的抗肿瘤作用，因此具有很大的药用价值。除此之外，灵菌红素在纺织染色方面也比其他染料有优势，受到科研工作者和企业家的极大关注，具有创造巨大经济价值的潜力。目前，主要是通过微生物发酵来获得灵菌红素，能产生灵菌红素的微生物主要有链霉菌属（Streptomyces）、沙雷氏菌属（Serratia）和假单胞菌（pseudomonas）等种属。其中又以沙雷氏菌属生产灵菌红素最受关注，报道也最多。但是，利用微生物发酵的灵菌红素还存在很多问题，例如产灵菌红素的菌种不稳定，产量较低和

3、成本偏高等。因此，本实验便是以一株产红黏质沙雷氏菌为出发菌株，通过优化培养基组成及成分配比，使用低成本的农作物或工业废弃物来生产和提高灵菌红素的产量，降低生产成本。2相关研究的最新成果及动态近年来灵菌红素的在医学、环境治理，纺织染色以及食品上的应用越来越广泛，具有很高的利用价值。根据灵菌红素的抗肿瘤、免疫抑制活性、抗菌、抗疟疾活性等作用，在医学上有巨大的发展潜力。但是，灵菌红素的医学作用机理还不是很清楚，但大体上分为三个方面来作用细胞：第一、灵菌红4素能引发铜离子诱导的双链DNA的裂解与其分子中A环的结构密切相关，完整的双吡咯环发色团结构灵菌红素显现铜

4、介导的核酸酶活性的关键。第二、灵菌红素可以破化细胞内的线粒体，高尔基体和溶酶体对细胞质的pH梯度，降低细胞内ATP水平。这是由于灵菌红素可以在这些细胞器的膜上起到离子孔（Ionophore）的作用，而抵消氢氯离子的同向转运。第三、灵菌红素可以激活细胞内细胞凋亡途径。一方面，灵菌红素激活前半胱天冬酶8（Pro-Caspase8），继而启动了细胞内半胱天冬酶依赖的细胞凋亡。另一方面，它也可以使线粒体释放其细胞凋亡诱导因子（Apoptosisinducingfactor，简称AIF）而触发非半胱天冬酶依赖的细胞凋亡。除此之外，灵菌红素还会通过一系列诱导或抑制

5、的作用达到抑制细胞周期的目的。另外，根据Zhang等研究中，灵菌红素还可以促进细胞集结，阻止癌细胞对周遭组织的入侵或是远端转移。在环境治理方面，据韩国科学家对海洋微生物的研究，发现灵菌红素对于消除赤潮有很好的作用。这一发现，有效治理水体由富营养化引起的赤潮，并且是使用生物天然的治理方法，具有高度的安全性，对环境的修复和保持有重大的意义。在纺织染色方面，灵菌红素染色效果比其他合成色素有优势。钟绵国等对灵菌红素染色的研究，发现灵菌红素比其他染色材料更容易染色，并且染色色度更鲜艳，并且不易洗脱。还有根据灵菌红素的抗菌性，对被染色的材料还有一定的抑菌性。这在纺

6、织上有很大的发展空间。在食品方面，色素是一种食品添加剂，这直接影响人们的健康。随着科学技术的发展，人们渐渐发现合成色素使用过量有致癌作用，对人体有极大是危害。因此合成色素作为食品添加剂的用量越来越少，甚至被众多国家禁止使用。而天然色素作为食品添加剂具有较高的安全性，无毒、色泽亮丽诱人，尤其是一些天然色素本身就是人们日常饮食的成分，有一定的营养价值和药理保健作用，因此倍受人们的瞩目。可是天然色素又远不能满足现代食品工业发展的需要，开发新品种的天然色素，对原有的天然色素的生产工艺进行改进，已成为添加剂行业非常迫切的问题。综上所述，研究灵菌红素有很大的发展空

7、间，并且现今已有较大的研究进展。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标3.1研究内容本课题所要研究的是黏质沙雷氏菌培养基优化，4通过使用低成本的农作物或工业废弃物来生产灵菌红素和提高灵菌红素的产量，降低生产成本。3.2采取的研究方法、技术路线：先采用单因子实验，主要考察碳源、氮源的种类和浓度范围。根据单因子实验结果，进行正交分析，确定发酵的显著因素，确定最佳的培养基。3.3课题的研究难点：单因子实验及正交实验的变量多，导致实验操作较为繁琐，且使用的培养原料较粗，沙雷氏菌利用不稳定，导致培养结果具有很大的差异性，导致优化结果

8、不理想。3.4实验方案通过单因子实验和正交实验确定主要的影响因素，确定最佳，成本最低的培养基，