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利用碳、氮源合成培养基鉴别鼠疫菌和假结核菌的实验研究
鼠疫菌与假结核菌在形态、培养特性、生化特性、抗原结构等方面都非常相似.在现实中鼠疫菌和假结核菌鉴别方法显得尤其重要.本文主要通过对鼠疫菌和假结核菌在含有碳、氮源合成培养基上的不同生长情况的研究,来探索出鼠疫菌和假结核菌鉴别方法的一种新途径.
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生物技术文摘
B33-01通过重组带棒链霉菌NRRL3585脱乙酰头孢菌素C合成酶体外转化青霉素N类似物为头孢菌素SimJ等[EnzymeMicrobTechnol,2001,29(4-5):240]青霉素N类似物体外转化成头孢菌素在带棒链霉菌NP1的静息细胞和无细胞提取物中首次获得证实.本研究通过详细鉴定其所需辅因子,优化了高表达可溶性重组带棒链霉菌NRRL3585脱乙酰头孢菌素C合成酶(scDAOCS)产物的转化率.研究发现在该试验的特定反应条件下,0.2～16mmol/L二硫苏糖醇和0.2～10mmol/L抗坏血酸会抑制scDAOCS的活性.用一个改进的新反应条件,包括50mmol/Ltris-HCl(pH7.4)、0.8mmol/LATP、1.28mmol/Lα-酮戊二酸和1.8mmol/LFeSO4,可将两种青霉素N类似物--青霉素G和氨苄青霉素的转化率分别提高20和35倍.[龚家玮摘朱春宝校]B33-02粘红酵母(Rhodotorulaglutinis)突变株利用蔗糖糖蜜生产β-胡萝卜素BhosaleP等[JIndMicrobiolBiotechnol,2001,26(6):327]通过考察蔗糖糖蜜培养基中菌体的生长、产生类胡萝卜素(1)及β-胡萝卜素(2)的比例等指标,筛选了几株红酵母菌(Rhodotorulasp.)的野生菌株和突变株,并且从总还原糖(TRS)浓度、pH两个因素对其中较好的突变株-32产生1的发酵条件进行了优化.在以糖蜜为唯一营养源、TRS浓度为40g/L、pH6的摇瓶培养过程中,1产量为14mg/L,其中2占70%.在一14L搅拌罐中,在简单的糖蜜培养基中观察到torulene的含量增加了20%.但添加酵母抽提物后这种效应就逆转了,观察到2的含量增加了31%.将突变株-32在简单糖蜜培养基中进行恒溶氧分批培养,在二倍或三倍浓度的糖蜜培养基中产生的1总量分别为71和185mg/L.当培养基中补加酵母抽提物后1的总产量分别为97和183mg/L,其中2含量增加了30%,而同时torulene的比例却降低了40%.二倍和三倍浓度培养基的分批培养可以获得高浓度的菌体.[吴大治摘朱春宝校]B33-03利用黑曲霉生产组织纤溶酶原激活剂(t-PA)WiebeMG等[BiotechnolBioeng,2001,76:164]以一株蛋白酶缺陷的黑曲霉菌株作为宿主生产人t-PA(1).在合成培养基中进行分批培养和补料培养,1产量可达0.07mg/g生物量.在分批培养的第一次生长末期添加葡萄糖后菌体出现二次生长,1产量增加了2～3倍.在合成培养基中添加大豆蛋白胨后1产量可达1.9mg/g生物量.在补加大豆蛋白胨的分批培养物中1产生速率为0.2～0.6mg/(L·h),可以与在高产量的哺乳动物细胞或昆虫细胞培养物中所观察到的生成速率相媲美.在添加大豆蛋白胨、限制葡萄糖浓度的恒化培养中,1以0.7mg/(L·h)的速率生成.黑曲霉表达1蛋白后导致涉及去折叠反应的三个相关基因(bipA,pdiA,cypB)的高表达.但1生产菌株中cypB基因过量表达后,1产量却没有增加.在黑曲霉中产生的1被剪切成两条分子量和人黑素瘤的双链t-PA相近的链.这两条链在宿主菌的培养上清液中至少稳定16h.[吴大治摘朱春宝校]B33-04用小分子化合物使耐药菌对万古霉素重新敏感ChiosisG等[Science,2001,293:1484]病原性肠球菌正在对目前临床使用的抗生素产生耐药性,包括对万古霉素(1)这一作为抗革兰阳性菌感染的后一线药物.细菌对1的抗性主要是由于构成细菌细胞壁的肽聚糖的前体的末端发生改变,使其不能结合1而导致细菌耐药.研究发现一些有定向性亲核、亲电基团并与肽聚糖末端手性互补的小分子,能有选择性地催化肽聚糖前体缩酚肽(depsipeptide)的裂解.据此设计了一些小分子化合物,其中有代表性的是SproC5.与1联合用药的试验表明,它能将一株耐1的肠球菌的低抑菌浓度从500μg/ml降到62.5μg/ml.这种能使耐药菌对1重新敏感的小分子化合物可能是对付耐药菌感染的一个有希望的手段.[龚家玮摘朱春宝校]B33-05脂类包被的脂肪酶在水-有机两相系统中作为一种有效的水解催化剂MoriT等[BiotechnolBioeng,2001,76(2):157]脂类包被的脂肪酶(1)在有机溶剂中可溶,在无水有机溶剂中可充当有效的酯化催化剂.研究发现,1在水-有机两相系统中也可作亲脂性酯的有效水解催化剂.1和底物均可溶于有机相,与水相中水分子发生反应.在天然脂肪酶的反应系统中,由于酶和底物分别位于水相和有机相,反应只发生在两相界面.因此,在水解反应时,用1的水解反应速率比天然脂肪酶快40～100倍.1催化的水解速率不受水相pH和两相搅拌速度的影响.1的酶活可与PEG修饰的脂肪酶相媲美,本研究还对两相反应的米氏动力学进行了考察.[杨正茂摘朱春宝校]
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运用高通量筛选技术优化红霉素A发酵的合成培养基
目的 设计并优化出一种适用于红霉素发酵的合成培养基.方法 利用单因素缺失实验设计来减少培养基组分,然后利用Plackett-Burman实验设计来优化组分浓度.上述实验都是采用高通量方法进行的.结果 初选取了38种与生长和次级代谢相关的物质;然后通过2次单因素缺失实验将培养基组分减少到了19种;后通过Plackett-Burman实验对19种组分的浓度进行了进一步优化,确定各物质的浓度.5L罐发酵结果表明本研究获得的优化后合成培养基生成的红霉素A产量是采用现有文献报道合成培养基得到红霉素A产量的13.6倍.结论 高通量筛选技术是一种快速有效的筛选方法,该方法适合于优化培养基的组分.采用本论文中得到合成培养基可以对红色糖多孢菌的胞内代谢特征和红霉素A合成的关键代谢因素进行深入分析,利用这些代谢特点和影响代谢的关键因素,本文可以更加理性地对红霉素A的发酵过程进行调控,进而提高工业红霉素A产量并降低生产成本.
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中生菌素产生菌发酵合成培养基的设计优化
目的 针对目前没有适合中生菌素产生菌的合成培养基的现状,进行中生菌素产生菌发酵合成培养基的设计,并对其进行优化,以期为以后中生菌素产生菌发酵生产、营养生长、代谢、遗传育种和产素机制的研究提供基础.方法 顺序通过无机氮源和有机氮源的筛选、正交试验,并利用统计学软件SPSS V13.0对实验数据进行分析,确定并优化中生菌素产生菌发酵合成培养基的组成成分.结果 终确定了中生菌素产生菌发酵合成培养基,该培养基在定量加入微量元素的基础上,组成成分为谷氨酸钠0.5%,葡萄糖1.5%,可溶性淀粉1.5%,NH_4C10.3%,KH_2PO_4 0.02%,MgSO_4 0.025%,NaCl 0.5%,CaCO_30.3%.结论 经过发酵验证,该培养基的产素能力可达到2000μg/mL左右,虽然比天然成分培养基低,但可以满足以后营养生长、代谢、遗传育种和产素机制等的研究.
