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《华中农业大学》 2008年
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红色红曲菌M-7紫外诱变突变子特征分析

万里  
【摘要】: 红曲菌(Monascus spp.)是我国传统的食用和药用微生物,在我国已有上千年的应用历史。它能分泌产生色素、莫呐可啉类(monacolins)物质、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、麦角固醇和丰富的水解酶类等,是生产食品发酵剂、着色剂、保健食品、药品或其原料的重要微生物资源。目前,国内外对红曲菌菌种的分类、选育、发酵条件及代谢产物分离纯化的研究相对较多,而有关红曲菌的分子生物学研究才刚刚起步,有关功能基因的研究很少,而关于红曲菌产色素、产孢等相关基因的研究尚未见报道。 本研究以紫外线为诱变剂,以红色红曲菌(Monascus ruber)M-7为出发菌株,获得24株稳定的白化子与小菌落等突变株。在此基础上,对突变子的菌落形态、显微结构及其次生代谢产物等进行了分析。本课题为鉴定红曲菌菌落大小、颜色和产孢子等相关基因的研究提供了材料。具体内容如下: 1红色红曲菌(Monascus ruber)M-7的紫外诱变 对出发菌株M-7进行斜面培养18 d,用无菌水洗下孢子,用玻璃珠打散,稀释至10~6个/mL,涂布于25 cm×30 cm玻璃板,30 W,40 cm进行30 min紫外照射,避光培养7 d,挑选形态发生变化的突变子。经过多轮诱变共获得26株形态发生显著变化的突变子。突变子经过3代连续培养后,筛选获得24株稳定的突变子,遗传稳定性为92.3%。这些突变子的编号分别为501c、518b、518e、618a、618f、618e、618h、1102a、729b、929b、929h、929j、1102g、929k、729c、501d、929d、929f、929g、421a、421c、426q、618g、1102b。 2突变子的形态特征观察 25℃,PDA培养出发菌株M-7与筛选到的突变子9 d,按其菌落直径、正反面颜色、气生菌丝形态等特征共分为六大类:Ⅰ.出发菌株M-7;Ⅱ.与出发菌株M-7菌落特征相似的菌株,共7株,分别是1102a、729b、929b、929h、929j、1102g、929k;Ⅲ.小菌落菌株,直径仅1.9 cm左右,分别是501c、518b、518e、618a、618f,618e、618h;Ⅳ.白化子菌株,菌落粉色,共一株,为729c;Ⅴ.绒毡状菌落,共4株,分别是501d、929d、929f、929g;Ⅵ.栗色菌株,共5株,分别是421a、421c、426q、618g、1102b。随后,25℃下用插片法PDA培养9 d对所筛突变子进行显微形态观察。 3突变子次生代谢产物的分析 从供试菌株制得的红曲粉中分别提取色素、桔霉素、莫呐可啉K、γ-氨基丁酸四种次生代谢产物,检测分析其产量,得出结果如下:501d莫呐可啉K产量最高,达390.77μg/g;618f、929h、929b、929j的monacolin K产量均较低,已低于本实验条件下HPLC的最低检测限。其中有10株突变子monacolin K产量提高。618h的桔霉素产量最高,达40.12μg/g;729c、421a、421c产量低于检测限。518b的γ-氨基丁酸产量最高,达798.25μg/g,426q产量最低,仅20.07μg/g。618h色价最高,达2457 u/g;729c色价最低,为37 u/g。 4突变子501d和618h发酵条件初步研究 为了更好的了解各突变子的特性,对高产莫呐可啉K突变子501d与高产色素与桔霉素突变子618h进行发酵条件初步研究,包括固态发酵与三角瓶液态发酵。其中,固态发酵条件研究包括培养温度和时间因素;液态摇瓶发酵条件研究包括碳源与初始发酵液pH值两因素。得出结果如下:(1)固态发酵:不同温度培养红曲菌,其次生代谢产物变化较大。在30℃时,桔霉素产量达最高,之后呈下降趋势;25℃时,莫呐可啉K产量最高,之后下降;色价在15~35℃逐渐升高,25℃以后,上升趋势减缓。从8 d~15 d,色价、桔霉素、莫呐可啉K均呈上升趋势,15 d色价与桔霉素、莫呐可啉K产量基本达到最大值,之后变化趋于平缓或降低。(2)三角瓶发酵:甘油为碳源时其色价、莫呐可啉K和桔霉素产量均较高,但以葡萄糖为碳源时,桔霉素产量相对要低,莫呐可啉K与色价均较高。pH值变化对两株突变子色素、桔霉素与莫呐可啉K的产量都有较大的影响。pH值为3时莫呐可啉K与桔霉素产量均极低。桔霉素产量在pH为6时达最高;莫呐可啉K产量在pH为5时最高;色价在pH值为6时达最高。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TS201.3

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