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產L-谷氨酸工程菌株的誘變選育及其發酵效率

作者:admin 發布時間:2019/12/27 瀏覽量:1660

本期為您推薦福建師范大學生命科學學院,工業微生物教育部工程研究中心吳松剛研究團隊發表在《生物技術通報》上的一篇文章:L-谷氨酸工程菌株的誘變選育及其發酵效率。

文章摘要內容如下:

L-谷氨酸(L-glutamate,L-Glu)是目前世界上產量最大的氨基酸,并且隨著谷氨酸棒桿菌基因組信息注解及微生物育種技術的進步,谷氨酸的發酵水平得到極大的提升。然而,從產酸水平和糖酸轉化率來看,我國谷氨酸發酵生產還落后于國際水平。因此,選育L-谷氨酸高產菌株,進一步提高產酸水平及轉化率,對谷氨酸清潔生產具有重要意義。

本研究以高產L-谷氨酸的谷氨酸棒桿菌GY1為研究對象,采用ARTP進行全局誘變,進一步提高L-谷氨酸的發酵水平。首先,對谷氨酸棒桿菌GY1原生質體的制備及再生條件進行優化,接著,根據致死率選擇最佳的ARTP處理時間,然后,采用96微孔板及搖瓶發酵的方式對突變株進行篩選,最后,對獲得的優良突變株進行50L罐發酵驗證。結果顯示,溶菌酶濃度為10.0mg/mL,酶解90min,原生質體形成率和再生率達到最佳。ARTP最佳處理時間為40s,致死率達到89.6%,經過初篩與搖瓶復篩,獲得突變株YAG117,其搖瓶發酵L-谷氨酸含量達16.3 g/L,較出發菌株提高13.9%,且連續傳代五代遺傳穩定。50L補料分批發酵條件下,L-谷氨酸產量在36h最高,達到216.6 g/L,較出發菌株提高12.9%,糖酸轉化率達68.87%,比出發菌株提高了10.2%。

常壓室溫等離子體(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)誘變系統能夠在常壓下產生25-40℃的具有高活性粒子濃度的等離子體射流,通過作用于微生物細胞造成有效的DNA多樣性損傷,具有操作簡便、設備簡單、條件溫和、安全性高、誘變快速、產生突變的多樣性大等特點,是新近發展起來的非常安全高效的誘變系統,本研究采用ARTP處理GY1菌株原生質體,能夠有效積累有利突變,提高突變株發酵生產L-谷氨酸的能力,獲得的突變株YAG117也顯示了較好的工業化應用潛力。

文章精彩內容如下

圖片1

1 L-谷氨酸高產菌株原生質體ARTP誘變選育流程

圖片2


4 ARTP處理時間對GY1原生質體致死率的影響

圖片3


5 菌株YAG117/GY1分批補料發酵代謝曲線



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