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《第三军医大学》 2002年
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应用光合细菌生产辅酶Q_(10)的初步研究

袁静  
【摘要】: 背景:光合细菌(PSB)菌体蛋白质含量高,富含辅酶Q_(10)(CoQ_(10))及多种维生素,作为饲料添加剂,它可显著提高动物的存活率和增长率,增强免疫力。同时,其功能因子CoQ_(10)的保健功能及医疗价值不断受到重视和开发,作为天然保健品或药品可广泛用于人体及动物以提高机体免疫力。但野生型PSB菌株CoQ_(10)含量终究有限,如能选择合适菌株进行培养优化,并通过构建基因工程菌,使菌体中CoQ_(10)的含量成倍提高,则不仅可显著增强PSB饲料添加剂的应用效果,更重要的是,为CoQ_(10)相关产品的研发奠定良好的基础。 业已证实CoQ_(10)生物合成的关键酶为对羟基苯甲酸聚异戊二烯焦磷酸转移酶(在大肠杆菌中该酶由ubiA基因编码),该类酶对底物聚异戊二烯焦磷酸(PPP)的聚合长度并无特殊要求。如将ubiA基因导入PSB并使之高效表达,可望获得高产CoQ_(10)的基因工程菌。 目的:优化PSB产CoQ_(10)培养基及培养条件和克隆ubiA基因,为获取高产CoQ_(10)基因工程菌及确定规模化发酵工艺奠定良好的基础。 方法:皂化法抽提PSB菌体CoQ_(10),根据CoQ_(10)含量筛选高产菌株。利用均匀设计原理进行实验设计,以优化培养基中碳源、氮源、磷源、生长因子、前体物及无机盐成份的配方以及细菌培养条件。实验数据采用均匀设计软件包进行逐步回归分析。根据E.coli MC4100的ubiA基因全碱基顺序,合理设计引物,以E.coli MC4100基因组DNA为模板进行PCR扩增,将PCR产物克隆于pUCm-T Vector后对其进行测序鉴定。 结果:(1)确定R.capsulatus MT1131为高产菌株。(2)建立了快速测定菌体CoQ_(10)含量的方法。(3)确定了PSB产CoQ_(10)的优化培养基和培养条件,当培养基中酵母膏含量为3.13 g/l,硫酸铵0.8 g/l,Mg~(2+)0.64g/l,Fe~(2+)45.2mg/l,Mn~(2+)18mg/l,Co~(2+)16mg/l,培养基初始pH值为7.0时,于30℃,光 照强度为2000LX条件下培养4天后,菌体中C。Q;;;的含量比优化前由 15二13mg/l提高至20.365mg/l,产量提高约33.87%。(4)成功克隆了ubiA 基因,将该基因测序结果与GenBank中序列进行BLAST,结果显示,除 第 1007个碱基与 GenBank上发布的 E colt MC4 00的 ubiA序列相应碱基 不同(T—C汐其余碱基序列完全相同。 结论:本研究建立了快速测定PSB菌体内C。Q;;,含量的方法。为提高 PSB菌体C。Q;;,含量,利用均匀设计成功地优化了PSB产C。Q;;;发酵培养基 配方及培养条件,并成功克隆了加iA基因,为后期构建产C。Q;;,基因工程 菌奠定了良好基础。
【学位授予单位】:第三军医大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q939.9

【引证文献】
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【参考文献】
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【相似文献】
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10 万海龙;光合细菌、硝化细菌的分离鉴定及其产品的初步研究[D];西南师范大学;2003年
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