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常压室温等离子体诱变技术在高产纤维素酶菌株选育方面的应用

作者:admin 发布时间:2020/02/25 浏览量:254
纤维素酶是能够分解纤维素生成葡萄糖的复合酶的总称,可以用于动物饲料、食品、纺织品、洗涤剂和纸张的制造中。在食品工业中,纤维素酶可广泛用于果汁和蔬菜汁的澄清、果汁和果泥的生产以及橄榄油的提取等;而在饲料加工过程中,纤维素酶则可降低粗纤维的含量从而提高牧草的品质;秸秆的主要成分是纤维素,是自然界含量最大的糖存储形式。近年来,能源问题越来越严峻,纤维素的开发和利用也成为研究的热点,降解纤维素的方法很多,一般采用物理、化学、微生物法,物理和化学法因生产成本高、环境污染问题,效果不理想。生物降解法备受青睐,纤维素酶能够有效降解纤维素,因此筛选出高产纤维素酶菌株成为开发利用纤维素资源的核心工作。

通过常压室温等离子体诱变系统进行诱变,邹荣松等筛选到2株正突变株,酶活力分别提高了69%和72%;连续10代培养稳定[4]林晓琼等以解淀粉芽孢杆菌为出发菌株,选育出一株遗传稳定性良好的突变菌株。该菌株产纤维素酶活力达到1.759 U/mL,比出发菌株提高了41.8%。突变菌株产酶时间比出发菌株提前了8 h[2]

邹宗胜等通过常压室温等离子体技术诱变里氏木霉,筛选得到高产纤维素酶突变株,其摇瓶发酵最高滤纸酶活可达2.21 IU/mL,为出发菌株的2.21倍,优化后在5 L罐中流加发酵所产最高滤纸酶活为5.40 IU/mL;测序结果显示突变株基因组中共有752个突变发生,其中半乳糖激酶基因中被插入的18个碱基可能是突变株纤维素酶活力增加的原因[3][6]

李豪等以实验室前期筛选获得的高产纤维素酶菌株枝孢菌B03为出发菌株,经过紫外和ARTP复合诱变,筛选出CMC酶活提高36.14 %,FPA酶活提高97.03 %的突变菌株,其CMC 酶活显著高于已报道的菌株[5]自振滔等也通过复合诱变筛选到一株纤维素酶活提高28.2%的菌株;这是第一次报道采用ARTP诱变可有效提高草酸青霉纤维素生产能力[1]

ARTP 诱变方法与传统诱变方法相比操作方便、成本低、对人体和环境影响小,是诱变微生物菌种的有效方法。其在绿化废弃物堆肥或其他纤维素降解行业具有进一步研究和应用的价值。

 

参考文献:

[1] 自振滔, 石文昊, 李钰茜等. 利用等离子诱变技术改造纤维素酶生产丝状真菌工业菌株[J]. 中国酿造, 2013(S1):5-8.
[2] Xiaoqiong L , Yang S , Guang C , et al. 常压室温等离子体快速诱变筛选高产纤维素酶生产菌株[J]. 吉林农业大学学报, 2016, 38(5):543-547.
[3] 邹宗胜, 王婧雅, 赵运英. 高产纤维素酶突变株的筛选及其产酶条件优化[J]. 食品科学, 2019, 40(6).
[4] 邹荣松李素艳孟童瑶. 一株分离自绿化废弃物堆肥枯草芽孢杆菌的常压室温等离子诱变及其发酵条件[J]. 微生物学通报, 2019, 46(11):2919-2926.
[5] 李豪白光剑吴静紫外-常压室温等离子体复合诱变高产纤维素酶真菌[J]. 食品与发酵工业, 2019(15).
[6] Zongsheng, Zou, Yunying, et al. Efficient Isolation and Characterization of a Cellulase Hyperproducing Mutant Strain of Trichoderma reesei.[J]. Journal of microbiology and biotechnology, 2018.

 

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