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《内蒙古大学》 2007年
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高压静电场离子束组合诱变木聚糖酶产生菌(黑曲霉菌)的技术研究

鲍秀珍  
【摘要】: 随着近代微生物技术的发展及其在诸多领域的应用,寻找能加速工程菌生产繁殖代谢速率的技术与方法,成为相关科技工作者集中关注的重要课题。低能离子束生物工程是立足于以低能离子作为新的诱变源这一物理学技术平台,采用低能离子注入技术,对生物体进行遗传改良的新兴交叉学科领域。它是通过将低能离子束注入生物体内,来研究其生物学效应和作用机理,并将其用于遗传育种和基因工程等方面的一种综合技术。高压静电场技术作为一项节能、经济、环保的新技术也越来越受到科研工作者的重视。 本课题利用氮离子束和高压静电场这两个诱变因子的协同作用,在低能氮离子束诱变微生物技术的基础上,以木聚糖酶产生菌—黑曲霉A3菌为试验对象,研究高压静电场、氮离子束组合诱变技术,进行了旨在提高微生物代谢产量、活性,提高处理效果的复合诱变实验,得到酶活力较高的突变菌株ANE152823-3(358)并对其诱变机理进行了初步的分析。 首先,通过低能氮离子束诱变来考察出发菌株的受诱变效应,研究了不同剂量的氮离子注入黑曲霉A3菌的诱变率和存活率,进而确定了最佳注入参数为能量10keV,注入剂量150×2.6×10~(13)ions·(cm~2·s)~(-1)。在此注入剂量下,黑曲霉A3菌的正变率为20%,最终得到一株酶活比出发菌株高48.9%的菌株AN153-5(277)。 其次,研究了高压静电场对黑曲霉A3孢子存活率及其生长量的影响。利用不同的电场剂量(场强×时间)处理黑曲霉A3孢子悬液,发现不同剂量对黑曲霉A3菌有不同的影响。其中,4.4×2(kV·cm~(-1))·min和3.6×2(kV·cm~(-1))·min的剂量对孢子的萌发有较明显的促进作用,与对照相比,孢子存活率提高了24%,其它剂量则抑制了孢子的萌发,存活率降低。当代酶活有明显提高的趋势,得到一株当代酶活提高33.3%的编号为AE2825(248)的菌。 最后重点研究了高压静电场、氮离子束组合诱变黑曲霉产生的生物效应。选定电场存活率较高的4.4×2(kV·cm~(-1))·min和存活率较低而当代酶活较高的剂量5.6×2(kV·cm~(-1))·min去处理氮离子注入过的高产菌,在此组合诱变处理条件下,菌株的生长周期和菌落形态均发生了变化。经过多轮诱变和大量的筛选工作,获得了一株稳定的高产菌株,比出发菌株的酶活提高了92.5%,并获得复合诱变高产菌株ANE152823-3(358)。为探讨这一技术对试验对象产生诱变效应的机理,从抗氧化物酶、同功酶等方面进行了初步的探讨,结果表明各诱变因子得到的高产菌的三种“保护酶”和对照比均有明显提高;酯酶同功酶谱带增多、染色变深,泳道扫描波形有很大差异。 本文创新点:①首次应用高压静电场和离子束注入组合诱变技术对木聚糖酶生产菌黑曲霉A3进行诱变育种,研究其生理和生化指标的变化,进而提高其代谢产量。②利用工业废弃物糖蜜代替葡萄糖作为发酵培养基附加碳源,使高产菌株以廉价原料生产高效、高稳定性、低成本的木聚糖酶,来促进木聚糖酶及其它饲用酶的商品化应用,以使得酶制剂在畜牧业中发挥出它所具有的巨大潜力和作用。
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q933

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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