[背景]白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用.目前,许多人工养殖僵蚕基地在实际生产中使用的菌种多为未进行纯化优选的自然感病死亡僵蚕孢子粉且无固定的施用浓度,使得蚕的僵化死亡率难以保证.提高白僵菌菌株的致病力并筛选性状优良的高毒力菌株是工厂化生产白僵蚕研发的重要方向.[目的]利用紫外-微波复合诱变技术筛选高毒力菌株,为僵蚕工厂化生产提供优良菌株.[方法]利用孢子稀释法从山西省养殖农户中自然感染白僵菌的家蚕中分离获得一株原始白僵菌,运用紫外-微波复合的方式对该菌株进行诱变,并比较诱变前后菌株的产孢量及对家蚕的致病力.[结果]分离得到的原始菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana),命名为Beauveria bassiana Bb1003.通过对致死率和正突变率的考察,确定紫外-微波复合诱变的最佳诱变条件为紫外(功率为 15 W)照射 30 min,微波(功率为 800 W、额定微波频率 2450 MHz)辐照 60 s.筛选后得到 6 株复合诱变菌株(UMCM1、UMCM2、UMCM3、UMCM4、UMCM5 和UMCM6).菌株UMCM2 对家蚕的僵化率高达 97.64%,产孢量是原始菌株的 2.48 倍,对家蚕的致病能力显著高于原始菌株.[结论]利用紫外-微波复合诱变的方式成功筛选到高毒力菌株,为工厂化生产白僵蚕奠定了基础.

以通过N+离子束诱变筛选出的高产洛伐他汀红曲霉菌株M50-2为出发菌株,进行紫外诱变,筛选低桔霉素产量菌株.将出发菌株置于30 W紫外灯下30 cm处分别照射30、60、90、120和150 s后,对所得诱变菌株进行液态发酵.采用高效液相色谱法(HPLC)中的荧光检测(λex=331 nm,λem=500 nm)和紫外检测(λ=238 nm)测定发酵产物中的桔霉素和洛伐他汀的含量.结果表明,通过紫外诱变,获得一株优良菌株.其液态发酵的产物中的桔霉素产量为2.15 mg/L,与出发菌株相比桔霉素含量减少了96.6%,而洛伐他汀产量为0.338 mg/mL,与出发菌株相比只减少了16.5%,对该菌株进行传代培养12代,结果表明该菌株具有较好的遗传稳定性.

目的 探讨不同条件下诱导和诱变培养鼠李糖乳酸杆菌降解肌酐和尿酸的活力改变.方法 在含不同浓度的尿毒症患者混合血清的MRS培养基中诱导培养鼠李糖乳杆菌后,选取降解肌酐和尿酸能力最强的菌株行硫酸二乙酯及紫外线双重多次诱变,测定其肌酐和尿酸降解活力,选出降毒素能力最强的菌株进行遗传稳定性测定.结果 ①鼠李糖乳酸杆菌诱导420代后开始出现肌酐降解作用,尿酸的降解作用在诱导培养后第390代开始增高,2种毒素均在诱导第480代时降解能力最强.②诱导后的乳酸杆菌经过硫酸二乙酯和紫外线复合诱变降解尿毒症毒素的活力明显的提高,其中第5次诱变肌酐的降解活力提升了64.56活力单位(P＜0.05);尿酸的降解活力提升了77.66活力单位(P＜0.05).③遗传稳定性结果示培养第1代肌酐降解活力127.12活力单位,尿酸降解活力157.55活力单位,第5代分别是127.33、157.32活力单位,没有回复突变.结论 诱导后鼠李糖乳酸杆菌经硫酸二乙酯及紫外线双重诱变后能明显的提高肌酐和尿酸的降解能力,且稳定性较好.

[目的]提高工业酿酒酵母Sc4126对木质纤维素预处理过程中产生的发酵抑制物的耐受性.[方法]采用紫外诱变结合驯化对工业酿酒酵母Sc4126进行选育,对筛选出的三株菌株Sc4126-1、Sc4126-2、Sc4126-3在复合抑制剂和单一抑制剂存在下对比考查其发酵性能.[结果]相比原始菌株,3株菌株对抑制剂的耐受性均不同程度地提高.在复合抑制剂存在下,优势菌株Sc4126-1发酵时间为48 h,乙醇平均产率0.19 g/L·h,而原始菌株Sc4126发酵时间138 h,乙醇平均产率0.06 g/L·h,相比原始菌株,优势菌株发酵时间缩短65.22％,乙醇平均产率提高2.17倍.对于单一抑制剂,改造后的菌株对糠醛、香草醛的耐受性明显提高,而对乙酸的耐受性提高较少.[结论]通过紫外诱变结合驯化的方法,有效提高了工业酿酒酵母Sc4126对抑制剂的耐受性.

本研究通过采用多种诱变方法以提高枯草芽孢杆菌HS-A38产抗菌肽能力,并研究诱变株产抗菌肽活性物质对副溶血弧菌的抑制作用机理.原始菌株经过多种复合诱变后,最终获得一株抗菌活性明显提高的诱变菌株(mutHS-301).进一步研究采用双倍稀释法确定最低抑菌浓度,并通过扫描电镜观察、胞膜通透性和胞膜完整性的测定,初步阐述该抗菌肽的抑菌机理.结果表明:诱变菌株mutHS-301对副溶血弧菌的抑菌活性较原始菌株提高了20％;抗菌肽成品对副溶血弧菌的最低抑菌浓度为0.625 mg/mL;抗菌肽破坏了菌体细胞的形态,出现形变;随着抗菌肽作用时间的增加,胞外紫外吸收物质和胞外蛋白含量明显增加,说明抗菌肽影响了副溶血弧菌细胞膜的通透性,其胞膜的完整性遭到破坏,影响其代谢活性,从而抑制副溶血弧菌的生长.该研究表明,微生物产抗菌肽主要作用于细菌细胞膜,该产品适宜添加到水产动物养殖饲料中,对提高水产动物免疫力和预防疾病起重要作用.

目的 通过诱变育种,提高糖化酶生产菌株黑曲霉WT(Aspergillus niger WT)的产酶能力.方法 用硫酸二乙酯(DES)和紫外线(UV)进行复合诱变,通过淀粉透明圈法筛选优势菌株,并通过摇瓶发酵对优势菌株的产酶能力进行验证.结果 通过DES诱变,得到一株产酶能力为11 737 U/ml的突变株DES3,较原始菌株黑曲霉WT产酶能力提高30 %;将DES3进行紫外诱变,得到一株产酶能力为13 858 U/ml的突变株DUV1,产酶能力较DES3提高18 %,较原始菌株黑曲霉WT提高53 %.结论 本论文采用DES和UV复合诱变的方法,有效提高了糖化酶生产菌株黑曲霉WT的产酶能力,对糖化酶产业的发展具有重要意义.

目的 为提高棘白霉素B脱酰基酶产生菌的转化率.方法 采用常压室温等离子体诱变复合链霉素抗性筛选转化高产菌株;对新菌株转化棘白霉素B的底物溶剂、转化温度和转化时间等条件进行优化.结果 获得稳定突变株ZH-6-78比出发菌的转化率提高了26.7％;优化后转化条件为:转化温度35℃,转化时间24h.结论 高产菌种在优化的转化条件下,转化率达到90％,比出发菌原工艺提高了50.0％,为工业化生产奠定基础.

3-羟基丁酮(Acetoin)作为一种重要的食用香料和平台化合物被广泛应用于医药、食品等领域.为改善解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens的3-羟基丁酮生产能力,采用常压室温等离子体(ARTP)和60Coγ射线进行复合诱变,以3-羟基丁酮产量为分析指标,筛选获得最优突变株B.amyloliquefaciens H-5,3-羟基丁酮产量为68.2 g/L.为进一步实现3-羟基丁酮的高效生产,对此突变株进行5L发酵罐水平的培养条件优化,并于30 L发酵罐上进行放大培养,最终3-羟基丁酮产量达85.2 g/L,较出发菌株B.amyloliquefaciens FMME088提高了26.8％.上述研究结果表明,ARTP和60Co γ射线复合诱变能够有效获得高产菌株,该突变株具有较高的工业化微生物发酵生产3-羟基丁酮的潜能.

目的 利用诱变结合抗性筛选方法选育多杀菌素高产菌株,并通过发酵培养基优化进一步提高多杀菌素产量.方法 分别确定链霉素、安普霉素和鼠李糖3种抗性的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC),然后以S.s1-4为出发菌株,通过紫外(UV)结合链霉素、安普霉素、鼠李糖抗性因子诱变选育,在此基础上利用亚硝基胍(NTG)结合上述抗性因子诱变选育,并利用响应面实验设计对发酵培养基中葡萄糖、糊精、棉籽蛋白3种成分进行优化.结果 出发菌株经过紫外照射30s,涂布于抗性平板上,筛选得到S.s2-21,S.s2-21再用NTG处理30min,涂布于抗性平板上,最终获得1株遗传性状稳定的菌株S.s3-37,产量为78.26mg/L,提高了45.71％;发酵培养基优化后,其产量达83.00mg/L.结论 利用紫外和NTG结合抗性复合诱变选育获得多杀菌素高产菌株是有效的,通过发酵培养基优化,其产量较出发菌株提高了54.55％,获得良好的效果.

本实验室中保存的一株从土壤中分离得到的米尔贝链霉菌(Streptomyces milbemycinicus)27号菌株所产米尔贝霉素A3和A4的初始产量分别为61.0和23.8μg/mL.以该菌株为出发菌株,采用核糖体工程技术,结合紫外诱变技术,对米尔贝霉素产生菌米尔贝链霉菌进行诱变,并以链霉素耐受为筛选压力进行筛选.经过诱变后对单菌落进行摇瓶复筛,其中正突变株中米尔贝霉素产量最高的菌株编号是R2-6-5,其米尔贝霉素A3和A4的产量分别是105.2和38.8μg/mL,较原始菌株分别提高了72.5％和63.3％,且遗传稳定.最后,对产量变化较大的11株突变株基因组中rsmG基因和rspL基因进行突变位点分析,发现在rspL基因内均未发生突变,rsmG基因均发生突变.本研究表明,链霉素抗性降低的突变菌株确实都在相关基因内发生突变,且核糖体工程结合紫外诱变的诱变方式效果良好,能够快速有效的提高米尔贝链霉菌生物合成米尔贝霉素的能力.