脂肽高产菌株的ARTP诱变选育、发酵优化及鉴定Mutation breeding, fermentation optimization and identification of lipopeptide producing strain by ARTP.pdf

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5、aolingSupervisor:Pro.ChenShuangxiMay,2015摘要枯草芽孢杆菌合成的脂肽是以β-羟基脂肪酸和肽通过内酯键结合,以脂肪酸链作为疏水基团,氨基酸链或者环作为亲水基团的一类生物表面活性剂。其表面活性强、低毒、易于降解,在生物采油、医药、材料、环保、食品和日化等行业具有广阔的应用前景,已成为研究的热点之一。本文主要从脂肽高产菌株的常压室温等离子体(ARTP)诱变选育、摇瓶发酵条件优化、脂肽的性质及鉴定等方面进行了研究,主要研究内容如下:⑴对出发菌株进行摇瓶发酵条件优化。通过单因素实验初步得到摇瓶发酵培养基(g/L):蔗糖

6、30、尿素4、酵母膏1、磷酸二氢钾10、磷酸氢二钠4、氯化钠5、硫酸镁0.3、谷氨酸钠1.2、pH8.2。采用斜面种接种,200rpm,37℃培养72h,排油圈直径由3.6提高到6.5(cm),脂肽产率由0.45提高到3.21(g/L)。⑵采用ARTP技术对脂肽合成菌株进行诱变选育,高产菌株菌落饱满偏大,中间凸起,泡高、微发白,边缘褶皱,菌苔存在较多的粘性物质,挑取拉丝。经多次诱变选育,获得一株遗传稳定的脂肽高产菌株,命名为BacillussubtilisSF90。相比初始菌株,摇瓶发酵周期缩短到60h,脂肽生物表面活性提高约2.3倍,产率由1.9

7、3提高到5.12(g/L)。2+2+2+2+⑶金属元素Zn、Fe、Mn、Cu单因素实验表明:极微量的金属离子对脂肽的合成均具有显著促进作用;正交实验结果表明,在培养基中添加ZnSO4·7H2O1.0mg/L,FeSO4·7H2O0.2mg/L,MnSO4·H2O0.5mg/L,表面活性提高约3倍,脂肽产率由6.11提高到11.12(g/L)。⑷在发酵前期(0-12)h以及发酵后期(44-48)h添加0.001-0.01(g/L)的氨基糖苷类抗生素(奇霉素、庆大霉素、卡拉霉素)能够明显促进脂肽的合成,微量的奇霉素可造成发酵后期菌体形态拉长,利于脂肽胞

8、外分泌降低胞内的反馈抑制,并使脂肽表面活性提高约2.2倍,产率由3.3提高到6.02(g/L)。⑸采用Bacillussu

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