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常壓室溫等離子體技術快速選育多拉霉素高產菌

作者:admin 發布時間:2021/09/09 瀏覽量:792

本期為您推薦華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室王澤建副研究員研究團隊發表在《常州大學學報(自然科學版)》上的一篇文章:常壓室溫等離子體技術快速選育多拉霉素高產菌。


文章摘要內容如下:

多拉菌素(Doramectin)是由阿維鏈霉菌(Streptomyces avermitilis)突變株在含有前體環己甲酸的條件下合成的抗生素,具有更好的藥代動力學特性和更廣泛的抗蟲譜,近年來受到越來越多的關注。目前多拉菌素的生物合成途徑已經被徹底闡明,有關研究者采用特異性誘變,半合成的DNA改組,組合生物合成和培養條件優化等方法來提高多拉菌素生物發酵水平,但相關研究進展緩慢。


本研究采用常壓室溫等離子體(Atmospheric and Room Temperature Plasma,ARTP)誘變技術選育多拉菌素高產菌。建立了利用24孔板進行批量發酵培養和酶標儀快速檢測篩選方法,獲得了高產菌株的形態變化特性,篩選到了多拉菌素發酵高產菌S.avermitilis 3D5。在5L罐上實驗結果顯示:菌株3D5在初級代謝期具有較高的細胞呼吸活力,能夠快速生長,菌體最大比生長速率為0.36h-1,相對于出發株提高了38.46%,底物糖轉化率比出發菌株提高10.31%;多拉菌素高產菌3D5最終效價達531.93mg/L,產量提高了36.34%,表明該高產菌株3D5具有較高工業化應用價值。


常壓室溫等離子體(ARTP)誘變技術最早是由清華大學科研團隊引入生物育種領域。ARTP的作用機理是:工作氣體(He)在外加射頻電場的作用下產生高活性的等離子體(氦原子,氧原子,OH自由基等),等離子體對生物的遺傳物質造成損傷,并誘發細胞啟動修復機制,在修復的過程中出現豐富的錯配位點,最終穩定遺傳從而獲得突變生物。ARTP技術是新興的生物育種技術,其特點是條件可控,通量高,操作簡單,對環境及工作人員安全等優點,該技術得到國內外業界的認可。ARTP誘變技術在真菌,細菌,放線菌和微藻等領域已經得到廣泛的應用。本實驗首次將ARTP誘變技術用于多拉菌素高產菌株的選育工作中,并結合高通量孔板培養方法及酶標儀快速檢測方法,目的是快速有效地篩選出多拉菌素高產菌。


文章精彩內容如下:

圖片1 

4 ARTP誘變選育菌株孔板培養實驗結果


4 ARTP誘變的菌落形態與正突變率

圖片2 


圖片3 

6 5L生物發酵罐上高產株與出發株的在線參數變化

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