高壓靜電場(chǎng)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?cè)催@一物理學(xué)技術(shù)平臺(tái)，采用低能離子注入技術(shù)，對(duì)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(guò)將低能離子束注入生物體內(nèi)，來(lái)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(chǎng)技術(shù)作為一項(xiàng)節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新技術(shù)也越來(lái)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(chǎng)這兩個(gè)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(yàn)對(duì)象，研究高壓靜電場(chǎng)、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(shí)驗(yàn)，得到酶活力較高的突變菌株ANE152823-3(358)并對(duì)其誘變機(jī)理進(jìn)行了初步的分析。 首先，通過(guò)低能氮離子束誘變來(lái)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(chǎng)對(duì)黑曲霉A3孢子存活率及其生長(zhǎng)量的影響。利用不同的電場(chǎng)劑量(場(chǎng)強(qiáng)×?xí)r間)處理黑曲霉A3孢子懸液，發(fā)現(xiàn)不同劑量對(duì)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(duì)孢子的萌發(fā)有較明顯的促進(jìn)作用，與對(duì)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(shì)，得到一株當(dāng)代酶活提高33.3％的編號(hào)為AE2825(248)的菌。 最后重點(diǎn)研究了高壓靜電場(chǎng)、氮離子束組合誘變黑曲霉產(chǎn)生的生物效應(yīng)。選定電場(chǎng)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(guò)的高產(chǎn)菌，在此組合誘變處理?xiàng)l件下，菌株的生長(zhǎng)周期和菌落形態(tài)均發(fā)生了變化。經(jīng)過(guò)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(duì)試驗(yàn)對(duì)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