乳酸菌胞外多糖高产菌株的诱变选育

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乳酸菌是人体肠道内的一大类正常菌群,是公认的安全的微生物,因其代谢产物中有一些对于人体有一定的益处,而广泛地应用于食品、医药等多个领域。嗜热链球菌能够产生乳酸,属于乳酸菌,是链球菌属中唯一的益生菌。其产生的异型多糖具有多种生理功能,能够增强人体免疫,可用于食品工业和医药等领域,具有潜在的开发价值,因而受到人们关注。但是胞外多糖的产量较低,这是限制胞外多糖在工业中应用的一个瓶颈。为了解决这个问题,人们做了大量的研究工作。在发酵工业中,提高微生物代谢产物产量的方法有多种,包括改变菌株的遗传性状、优化微生物的发酵条件及优化产物的提取条件等。诱发突变是利用各种诱变剂处理菌株,使其遗传特性发生改变,从中筛选出能够生产较多较好的目的产物的突变菌株。  本文以嗜热链球菌为材料,采用单因子诱变、理化因子复合诱变的方法进行处理,得到了较为满意的较果。  将菌悬液置于垂直距离20 W紫外灯30 cm处照射50 s,得到胞外多糖产量最大的突变株是U3050。其胞外多糖产量为1438.47mg·L-1,比出发菌株的647.68 mg·L-1提高了122%。  用终浓度为0.1 M的亚硝酸处理菌悬液20 min,获得胞外多糖产量最大的突变株是N01015。其胞外多糖产量为1159.81 mg·L-1,比出发菌株的651.45 mg·L-1提高了78%。  用浓度为1.0%的的硫酸二乙酯处理菌悬液40 min,得到变异程度最大的正突变株是D001040。其胞外多糖产量为888.69mg·L-1,比出发菌株的666.52mg·L-1提高了33%。  除以上单因子诱变剂之外,本文还使用了紫外线与亚硝酸、紫外线与硫酸二乙酯复合诱变的方法进行处理。  20 W紫外灯,垂直距离30cm处照射30 s后,再用终浓度为0.1M的亚硝酸处理15min。得到的胞外多糖产量提高幅度最大的突变株是UN300515。该突变株的胞外多糖产量为1227.59 mg· L-1,比出发菌株的658.98 mg·L-1提高了86%。  20 W紫外灯,垂直距离30 cm处照射30 s后,再用浓度为1.0%的的硫酸二乙酯处理30 min,获得变异程度最大的正突变株是UD30001030。该突变株的胞外多糖产量为1107.19 mg·L-1,比出发菌株的670.28mg·L-1提高了65%。  本文采用的几种诱变方法均取得了较为满意的效果,其中最为理想的突变菌株U3030出现在单因子诱变中的紫外线诱变。菌株对化学诱变剂显示出一定的选择性,对亚硝酸较硫酸二乙酯更为敏感。总体而言,物理化学复合因子诱变更易于正突变株的筛选。该结果为今后的诱变研究工作奠定了一定的基础。
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