产凝乳酶米黑毛霉的诱变育种研究

以产凝乳酶的米黑毛霉为出发菌株,通过紫外线照射、紫外复合氯化锂处理,以筛选产凝乳酶活力较高的菌株。确定的紫外线最佳照射时间为90 s,经多次诱变,筛选得到了突变株UV-13,其凝乳酶活力为2448.98 SU/m L,比出发菌株提高了42.85%;复合诱变的最佳条件为90 s紫外照射复合1.5%氯化锂,在多次诱变的基础上,筛选得到了突变株UV-Li Cl-6,其凝乳酶活力为2703.58 SU/m L,比出发菌株提高了57.70%。传代实验表明,两株突变菌都具有良好的遗传稳定性。     

乳链菌肽高产菌株的选育

以从鲜奶中筛选的乳酸链球菌M2为出发菌株,先后采用脉冲强光照射和紫外线照射进行诱变,筛选到1株高产乳酸链球菌肽的稳定性菌株。其产量比原始菌株提高了37％,效价达到了1993IU／mL。     

亚硝基胍-紫外复合诱变筛选高产苯乳酸菌株

以自主分离的植物乳杆菌LY-78为出发菌株,以抑菌效价为检测指标,通过亚硝基胍-紫外复合诱变,双层平板拮抗法和牛津杯琼脂扩散法筛选突变菌株。试验结果表明,在亚硝基胍质量浓度3 g/L,诱变时间40min,紫外照射时间90 s时获得1株苯乳酸产量最高的变异株UN-30,苯乳酸产量达712 mg/L,比出发菌株产量246 mg/L提高2.89倍,且遗传性质稳定。     

紫外诱变筛选Nisin高产菌株的研究

以HS-5乳酸链球菌为出发菌株,进行紫外线照射诱变.经初筛、复筛得到2株高产乳酸链球菌肽的稳定性菌株.其效价比原始菌株分别提高了12.41%和4.76%.效价达到了3116IU/mL和2904IU/mL.     

谷氨酰胺转胺酶高产菌株的选育

通过对谷氨酰胺转胺酶生产菌株灰轮丝链轮丝菌ZC03(酶活0.58U/mL)的孢子进行紫外线及He-Ne激光复合诱变,筛选获得一株性状稳定、产酶能力显著提高的突变株ZC60(酶活0.91U/mL),诱变条件为:紫外灯功率15W,距离30cm,照射时间60s,He-Ne激光波长632.8nm,功率1.5mW,距离30cm,照射时间为10min。     

高产那西肽活跃链霉菌的高通量选育

为提高活跃链霉菌(Streptomyces actuosus)发酵生产那西肽的强度,对1株已应用于工业化生产那西肽的菌株11-27进行了恒温常压等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP),并对最终获得的高产突变菌株进行了工业化生产应用。首先,根据那西肽的分子特征,建立了以FeCl₃为络合显色剂的多孔板高通量筛选方法。应用ARTP诱变方法对菌株11-27进行诱变处理,最终获得了1株高产突变菌株22-3B6,其那西肽的效价相对出发菌株11-27提高了13.7%。对高产菌株进行遗传稳定性分析后,在50 m³工业生产罐上对最优菌株进行了16个批次的发酵验证,结果表明诱变菌株22-3B6生产那西肽的平均效价较对照菌株提高了10.1%。该文所建立的高通量筛选方法能简单、快速地获得高产突变菌株,从而有效地降低了那西肽的工业化生产成本。     

苹果酸乳酸转化高活力菌株的选育

选育苹果酸乳酸转化活力高的乳酸菌,为果酒的苹果酸乳酸发酵生物降酸提供新菌源。采用适宜的紫外亚硝基胍复合诱变条件处理植物乳杆菌R23,以降酸量及苹果酸乳酸转化活力为指标,对诱变获得的菌株进行筛选。紫外亚硝基胍复合诱变的适宜条件是:菌液浓度107cfu/mL,亚硝基胍质量浓度1.8 mg/mL,诱变时间60min。紫外线照射用功率15 W的紫外灯,距离20 cm,照射时间20 s。最终选育出1株降酸能力和苹果酸乳酸转化活力分别比出发菌提高77.5%与15.4%,遗传性能稳定的优良菌株RF17。     

曲酸高产菌的复合诱变选育

以米曲霉（Aspergillus oryzae）3.042为出发菌株,其孢子在无菌水中孵育4 h后,首先经两次紫外照射诱变,筛选获得产曲酸能力提高的突变株UV15。随后将UV15继续进行超声波和微波照射的复合诱变筛选,获得高产菌株M22,将其传代10次后,最终确定M22是一株生长性能和产酸能力均稳定的曲酸高产菌株。该菌株在接种量为104个/mL、30℃、摇床250 r/min、发酵时间6.5 d的条件下,产酸量由原来的11.55 g/L提高到34.28 g/L,比出发菌株提高了197%。     

γ-聚谷氨酸产生菌的诱变选育

以Bacillus subtilis GXA-28为出发菌株,采用紫外、微波、氯化锂3种单一诱变及紫外-氯化锂,微波-氯化锂两种复合诱变方式进行诱变育种.经过5轮诱变,13次初筛,8次复筛,总共初筛选3554株,复筛选236株突变菌株.获得1株底物(谷氨酸钠)耐受性为出发菌株的2倍;γ-聚谷氨酸产量达24.00g/L左右(比出发菌株高出约33％)的菌株,命名为U-59.经过6代遗传稳定性试验,该菌株性状稳定.     

γ-聚谷氨酸高产菌株的诱变选育研究

本文对一株产γ-聚谷氨酸的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)进行了紫外照射、紫外-硫酸二乙酯、紫外-亚硝基胍复合诱变筛选研究以及诱变株的摇瓶筛选研究,建立了聚谷氨酸产生菌地衣芽孢杆菌最佳诱变方法:紫外诱变8min,致死率为90.6%;紫外-硫酸二乙酯复合诱变致死率94%;紫外-亚硝基胍复合诱变致死率89.8%诱变效果最好。诱变株γ-聚谷氨酸产率最高达到了3.55%,比出发菌株1.48%提高了140%。     

ARTP诱变联合抗生素抗性选育纳豆激酶高产菌株

为获得产纳豆激酶(nattokinase,NK)活力增强的菌株,以纤维蛋白平板法测得酶活力值为判定指标,采用常压室温等离子体诱变系统(ARTP)对枯草芽孢杆菌XZI125进行诱变,通过酪蛋白平板法和利福平、卡那霉素、链霉素、氯霉素四种抗生素抗性筛选法获得高产NK突变菌株。结果表明,经6轮摇瓶发酵验证,获得了3株遗传稳定的高产突变菌株A27,Ar41和Ac35,摇瓶发酵5 d的产酶活力分别比原始菌株(2490 IU/mL)提高了23.0%、25.1%、26.5%。比较酪蛋白平板筛选方法和0.7 μg/mL利福平、50 μg/mL卡那霉素、60 μg/mL链霉素、300 μg/mL氯霉素四种抗性筛选方法,抗生素抗性筛选方法更有利于NK高产菌株的筛选。     

蛹虫草高产胞外虫草素和虫草多糖的诱变育种

通过诱变获得高产胞外虫草素和虫草多糖的蛹虫草菌株.采用紫外线诱变(UV)、化学诱变(LiCl)、复合诱变(UV-LiCl) 3种方式对蛹虫草孢子进行诱变;发酵检测存活菌株的胞外虫草素和虫草多糖的含量.结果:以胞外虫草素为指标,3种诱变方式的最大正突变率分别为化学突变(29.2％)＞紫外突变(28.6％)＞复合诱变(26.5％);以胞外多糖为指标,最大正突变率分别为紫外诱变(35.7％)＞复合诱变(33.3％)＞化学诱变(27.0％).紫外诱变突变株Z-5-1胞外虫草素产量达0.842g/L,比出发菌株高311％;紫外诱变突变株Z-4-7胞外虫草多糖产量达5.250g/L,比出发菌株高148％.在连续培养5代后,仍具有较好的遗传稳定性.紫外诱变能获得较高的蛹虫草正突变率,同时能获得高产虫草素、虫草多糖的突变株.     

曲酸生产菌的复合诱变选育

以生产菌株米曲霉（Aspergillus oryzae）w-56为出发菌株,经2次紫外线、2次60Co多重复合诱变处理,选育获得曲酸生产菌UR28,生产发酵周期由原来的130h缩短至65h,曲酸产量由原来的36g/L,提高到68g/L,比出发菌株提高了88.9%。实验证明采用复合诱变,能有效改变菌株对诱变因素的敏感性,提高突变率,逐步提高突变株的产酸水平。     

多不饱和脂肪酸高产菌株的诱变选育

为获得多不饱和脂肪酸高产菌株，以深黄被孢霉（Mortierella isabellina）AS3.3410为出发菌株，利用紫外线（UV）及氯化锂（LiCl）对其进行复合诱变，通过乙酰水杨酸初筛、苏丹黑B染色，摇瓶复筛，得到高产多不饱和脂肪酸突变菌株，并对其遗传稳定性和油脂组成成分进行分析。结果表明，筛选得到一株突变株SLZH-20，具有较好的遗传稳定性，其摇瓶发酵5 d时，生物量和油脂含量分别为22.76 g/L、52.30%，比出发菌株分别提高34.60%和24.30%；该菌株所产油脂中不饱和脂肪酸包括棕榈一烯酸、油酸、亚油酸、γ-亚麻酸、α-亚麻酸，含量为81.41%，多不饱和脂肪酸含量为16.24%，比出发菌株分别增加5.72%和2.18%。     

丙酸高产菌株的复合诱变选育

以费氏丙酸菌IFFI.10019为出发菌株,经2次紫外线、2次亚硝基胍、1次亚硝基胍-氯化锂多重复合诱变处理,选育获得丙酸高产菌株NL—3,丙酸产量由原来的0.20g/L,提高到1.23g/L,提高率达到515%。实验证明采用多因子复合诱变,特别是NTG-LiCl复合诱变,能有效改变菌株对诱变因素的敏感性,提高变异率,逐步提高突变株的产丙酸水平。     

N~+离子注入-紫外复合诱变选育纤维素酶高产菌株

对产纤维素酶菌株Rhizopus sp.TY1原生质体进行N+离子注入-紫外复合诱变,以期获得高产菌株。以原生质体形成率和再生率为指标,确定最佳酶解时间3h;以致死率和正突变率为指标,确定最佳N+离子注入剂量为2.0×1015ions/cm2、最佳紫外照射时间为90s。实验筛选得到一株高产菌株Rhizopus sp.TY1.2,液态发酵终点时滤纸酶活力(FPA)和羧甲基纤维素酶活力(CMC)分别达到5.1、20.9U/mL,与出发菌株相比,FPA和CMC分别提高了75.9%和175.0%。传代实验结果显示Rhizopus sp.TY1.2产纤维素酶性能稳定,该结果表明N+离子注入-紫外复合诱变所产生的变异是可遗传的变异。     

复合诱变对米曲霉2336产酸量的影响

以米曲霉(Aspergillus oryzae)2336为出发菌株,经紫外线、60Co复合诱变处理,采用快速筛选法获得不产黄曲霉毒素的曲酸高产菌株UC690,以玉米淀粉为碳源,发酵7d,曲酸产量由原来的12.34g/L提高到50.47g/L。经遗传稳定性试验,这一变异菌株可应用于工业化生产。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

定向进化植物乳杆菌和痤疮丙酸杆菌高产共轭亚油酸

为获得高产共轭亚油酸（conjugated linoleic acid，CLA）的菌株，对亚油酸异构酶系植物乳杆菌的肌球蛋白交叉反应抗原（myosin-cross-reactive antigen，MCRA）基因mcra和痤疮丙酸杆菌的亚油酸异构酶基因lai-p进行克隆，克隆成功后连接到骨架质粒pCold-SUMO上构建两种含mcra基因和lai-p基因的大肠杆菌重组菌株，利用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷低温诱导阳性重组菌蛋白表达，十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳验证得到目的蛋白表达条带，说明两种基因表达成功。采用易错聚合酶链式反应定向进化mcra基因和lai-p基因，构建重组菌突变体库，利用流式细胞术分选获得吸光度提高和CLA产量提高的重组菌株，其中pCold-ycmcra-gfp重组菌243 株，吸光度最高的为155号菌1.050 6±0.000 4，提高了5.02 倍；pCold-yclai-p-gfp重组菌156 株，产量最高的为39号菌（11.62±0.003 6）μg/mL，提高了2.99 倍。本研究为后期深入了解突变菌株CLA产量提高的原因，并获得两种亚油酸异构酶的产酶机制奠定了一定基础。     

LiCl-ARTP复合诱变选育高产碱性蛋白酶菌株及其发酵条件优化

以地衣芽孢杆菌（Baclicus lincheniformis）E-417为出发菌株,采用氯化锂（LiCl）-常压室温等离子体（ARTP）复合诱变法对其进行诱变,通过酪蛋白平板初筛、摇瓶复筛、遗传稳定性验证筛选高产碱性蛋白酶的优良菌株,并通过单因素及响应面试验对其发酵产酶条件进行优化。结果表明,在氯化锂添加量为1.5%、ARTP照射时间为45 s的最适复合诱变条件下筛选得到1株高产碱性蛋白酶的优良菌株F-3,酶活达到12 147 U/mL,且该菌株传代8次后仍具有良好的遗传稳定性,其最适发酵培养基成分为玉米粉41 g/L、豆饼粉40 g/L、碳酸钠2.1 g/L、磷酸氢二钠2.0 g/L;最适发酵条件为发酵温度37 ℃、初始pH值7.0、接种量8%。在此优化条件下,碱性蛋白酶酶活达到16 156 U/mL,较原始菌株提高75%。