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《江南大学》 2010年
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ε-聚赖氨酸的菌种选育及合成过程强化

廖莉娟  
【摘要】:ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)由25-35个L-赖氨酸单体通过α-COOH和ε-NH2脱水缩合的酰胺键聚合而成。它具有水溶性强、热稳定性好、抑菌谱广、无毒可食用等化学防腐剂无法比拟的优点,因此是一种安全高效的天然生物防腐剂。另外,由于ε-PL支链带有正电荷的α-NH2,它还能用作生物可降解材料、乳化剂、高吸收性水凝胶、药物载体、抗癌增进剂和生物芯片外被等,所以有着广阔的发展前景。本论文主要对以下几个部分进行了研究: 对已有的ε-PL产生菌的筛选方法进行了改进。首次报道了一种对菌体毒性远小于美蓝的染色剂—诱惑红,直接添加到初筛培养基平板中,完全不影响菌体的生长。诱惑红作为一种阴离子型染料能与带正电荷的ε-PL发生静电吸引而形成浓缩的颜色圈,从而简化了筛菌步骤,可以快速、方便的筛选出目的菌。利用该方法,成功地从土壤中筛选得到了26株ε-PL产生菌,产量为0.15-0.50g/L;通过薄板层析,进一步确定了菌株的产物是赖氨酸聚合物。 探索了对禾粟链霉菌(Streptomyces graminearus)进行原生质体融合育种的方法。首先对禾粟链霉菌原生质体制备与融合的主要因素进行了研究,最佳条件为:0.5%(W/V)溶菌酶作为破壁酶,30℃酶解120 min,得到原生质体后采用30%(W/V)的PEG 6000促融5 min。以磺胺胍抗性为指标,筛选紫外诱变后的禾粟链霉菌作为融合亲本,按上述条件进行原生质体融合,得到了最高产量为0.91 g/L的融合子,较初始菌株的产量提高了72%。 考察了不同氨基酸对禾粟链霉菌发酵生产ε-PL的影响。发现在添加浓度为1 mM时,苯丙氨酸(Phe)对ε-PL发酵的促进作用最明显,进一步对Phe的添加浓度和添加时间进行了优化,在发酵初始添加3 mM Phe使ε-PL产量提高了20-30%。首次建立了禾粟链霉菌以葡萄糖为碳源发酵生产ε-PL的中心代谢网络,并通过代谢流量分析(MFA)阐述了Phe促进ε-PL产量提高的内在机理,即添加Phe抑制了莽草酸途径中的关键酶,阻碍莽草酸途径,使PEP更多的流向了OAA,最终使ε-PL产量提高。研究还表明,在发酵48 h时添加1.37 g/L赖氨酸(Lys),可使产量提高64.8%,说明存在着外源Lys直接转化为ε-PL的可能性。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ922.3

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【引证文献】
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【同被引文献】
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