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高產輔酶 Q10 類球紅細菌的選育及發酵優化

作者:admin 發布時間:2022/05/18 瀏覽量:226

本期為您推薦江南大學周景文教授研究團隊發表在知名期刊《食品與發酵工業》上的一篇文章:高產輔酶 Q10 類球紅細菌的選育及發酵優化。

 

文章摘要內容如下:

輔酶 Q10(coenzyme Q10,CoQ10)是一種淡黃色的脂溶性醌類,常見于動植物和微生物的細胞內膜中,是天然的抗氧化劑和細胞代謝激活劑,其生產方法主要是發酵法。類球紅細菌是一種古老的原核生物,廣泛存在于農田、池塘、湖泊和海洋中,可以利用多種小分子有機物為碳源合成增值產品,如微生物蛋白、類胡蘿卜素、細菌葉綠素、輔酶 Q10 和長鏈游離脂肪酸等,國內輔酶 Q10 的生產效率并不能滿足當前我國日益增長的需求,國內外研究多采用誘變育種和發酵過程優化來強化輔酶 Q10 的生產。常壓室溫等離子體(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技術因其高突變率、低危險性及操作便利性等優勢在國內誘變研究工作中獲得了更多青睞,如維生素 K、吡咯喹啉醌和輔酶等重要物質高產菌株的篩選研究進展迅速。

該研究以一株具有 CoQ10 生產能力的類球紅細菌為出發菌株,其在搖瓶水平上初始 CoQ10 產量為 136.47 mg/L。通過常壓室溫等離子體誘變和多孔板高通量篩選相結合的方法,確定了 ARTP 誘變處理的時間為 120 s,致死率為 90%。在孔板初篩階段從 5184 株菌的突變菌庫通過高通量篩選方法獲得 8 株高產菌株,經過復篩得到一株 CoQ10 的高產突變菌株 7P22,其搖瓶水平 CoQ10 產量達到 158.44 mg/L,相比出發菌株提高了 16.1%。驗證其遺傳穩定性后,進一步優化了碳源、前體物質、金屬離子等,提高了輔酶 Q10 的產量。最后,在 5 L 發酵罐上對突變菌株進行培養條件的優化,CoQ10 產量提高至 1 640.6 mg/L。該研究所使用的結合篩選因子和 Craven test 檢測法的高通量篩選方法可以實現簡單、高效地獲得高產 CoQ10 突變菌株。

 

文章精彩內容如下:

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