高壓靜電場離子束組合誘變木聚糖酶產(chǎn)生菌（黑曲霉菌）的技術(shù)研究.pdf

1、隨著近代微生物技術(shù)的發(fā)展及其在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，尋找能加速工程菌生產(chǎn)繁殖代謝速率的技術(shù)與方法，成為相關(guān)科技工作者集中關(guān)注的重要課題。低能離子束生物工程是立足于以低能離子作為新的誘變源這一物理學(xué)技術(shù)平臺，采用低能離子注入技術(shù)，對生物體進(jìn)行遺傳改良的新興交叉學(xué)科領(lǐng)域。它是通過將低能離子束注入生物體內(nèi)，來研究其生物學(xué)效應(yīng)和作用機(jī)理，并將其用于遺傳育種和基因工程等方面的一種綜合技術(shù)。高壓靜電場技術(shù)作為一項節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新技術(shù)也越來越受到科研工

2、作者的重視。 本課題利用氮離子束和高壓靜電場這兩個誘變因子的協(xié)同作用，在低能氮離子束誘變微生物技術(shù)的基礎(chǔ)上，以木聚糖酶產(chǎn)生菌—黑曲霉A3菌為試驗對象，研究高壓靜電場、氮離子束組合誘變技術(shù)，進(jìn)行了旨在提高微生物代謝產(chǎn)量、活性，提高處理效果的復(fù)合誘變實驗，得到酶活力較高的突變菌株ANE152823-3(358)并對其誘變機(jī)理進(jìn)行了初步的分析。 首先，通過低能氮離子束誘變來考察出發(fā)菌株的受誘變效應(yīng)，研究了不同劑量的氮離子注

3、入黑曲霉A3菌的誘變率和存活率，進(jìn)而確定了最佳注入?yún)?shù)為能量10keV，注入劑量150×2.6×10<'13>ions·(cm<'2>·s)<'-1>。在此注入劑量下，黑曲霉A3菌的正變率為20％，最終得到一株酶活比出發(fā)菌株高48.9％的菌株AN153-5(277)。 其次，研究了高壓靜電場對黑曲霉A3孢子存活率及其生長量的影響。利用不同的電場劑量(場強(qiáng)×?xí)r間)處理黑曲霉A3孢子懸液，發(fā)現(xiàn)不同劑量對黑曲霉A3菌有不同的影響。其

4、中，4.4×2(kV·cm<'-1>)·min和3.6×2(kV·cm<'-1>)·min的劑量對孢子的萌發(fā)有較明顯的促進(jìn)作用，與對照相比，孢子存活率提高了24％，其它劑量則抑制了孢子的萌發(fā)，存活率降低。當(dāng)代酶活有明顯提高的趨勢，得到一株當(dāng)代酶活提高33.3％的編號為AE2825(248)的菌。 最后重點研究了高壓靜電場、氮離子束組合誘變黑曲霉產(chǎn)生的生物效應(yīng)。選定電場存活率較高的4.4×2(kV·cm<'-1>)·min和存活

5、率較低而當(dāng)代酶活較高的劑量5.6×2(kV·cm<'-1>)·min去處理氮離子注入過的高產(chǎn)菌，在此組合誘變處理條件下，菌株的生長周期和菌落形態(tài)均發(fā)生了變化。經(jīng)過多輪誘變和大量的篩選工作，獲得了一株穩(wěn)定的高產(chǎn)菌株，比出發(fā)菌株的酶活提高了92.5％，并獲得復(fù)合誘變高產(chǎn)菌株ANE152823-3(358)。為探討這一技術(shù)對試驗對象產(chǎn)生誘變效應(yīng)的機(jī)理，從抗氧化物酶、同功酶等方面進(jìn)行了初步的探討，結(jié)果表明各誘變因子得到的高產(chǎn)菌的三種“保護(hù)酶”和