絲狀真菌被孢霉生長(zhǎng)群體感應(yīng)的初步研究.pdf

1、被孢霉屬絲狀真菌是生產(chǎn)多不飽和脂肪酸（PUFAs）的主要工業(yè)菌株大類，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。但是在微生物工業(yè)發(fā)酵逐級(jí)放大和規(guī)模化生產(chǎn)過程中，特別是被孢霉類絲狀真菌，存在著接種密度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等一系列問題，這拉高了生產(chǎn)成本和降低了生產(chǎn)效率。為了解決這一問題，提高工業(yè)化發(fā)酵競(jìng)爭(zhēng)力，本論文以高山被孢霉為例開展研究，試圖驗(yàn)證高山被孢霉菌體群體感應(yīng)現(xiàn)象及群體感應(yīng)信號(hào)分子的存在，以期能建立在較低接種密度條件下，菌體仍能保持較高的生長(zhǎng)率和產(chǎn)率

2、的關(guān)鍵技術(shù)，指導(dǎo)工業(yè)化生產(chǎn)。取得的主要研究成果如下：
　?。?）初步發(fā)現(xiàn)了高山被孢霉群體感應(yīng)現(xiàn)象的存在：基于不同接種密度10％、8%、6%、4%、2%體積比對(duì)應(yīng)的高山被孢霉菌體生物量、發(fā)酵液殘留葡萄糖濃度、pH值變化規(guī)律，確定高山被孢霉臨界接種密度的閾值為2%~4%；通過條件培養(yǎng)液培養(yǎng)和連通瓶培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，確定在常規(guī)接種密度（10%）條件下，高山被孢霉存在顯著的群體感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)酵液中存在一定濃度的群體感應(yīng)信號(hào)分子，且能使低接種密度（2

3、%）的菌體延滯期顯著縮短、生物量提高。
　?。?）判定了高山被孢霉群體感應(yīng)分子的可能物質(zhì)類型：通過高溫處理、減壓蒸餾和液液萃取等一系列分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，獲得不同類別的發(fā)酵液組分，分別研究其對(duì)高山被孢霉菌體生長(zhǎng)調(diào)控效果，研究結(jié)果初步判定高山被孢霉菌體群體感應(yīng)分子沸點(diǎn)高（相較水而言），且是非蛋白類的中等極性有機(jī)分子，可利用中等極性有機(jī)溶劑正丁醇進(jìn)行萃取濃縮，這為進(jìn)一步分離、提純和鑒別群體感應(yīng)信號(hào)分子的具體化學(xué)分子種類和結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

4、
　?。?）外源群體感應(yīng)分子對(duì)高山被孢霉菌體生長(zhǎng)具有調(diào)控作用：添加外源群體感應(yīng)信號(hào)分子香葉醇、苯乙醇和法尼醇至高山被孢霉發(fā)酵培養(yǎng)基，通過檢測(cè)高山被孢霉菌體生物量、細(xì)胞脫氫酶比活力、油脂量等研究其對(duì)高山被孢霉菌體生長(zhǎng)調(diào)控，結(jié)果發(fā)現(xiàn)苯乙醇能顯著提高菌體生長(zhǎng)率、細(xì)胞代謝活力以及促進(jìn)菌體油脂合成；相比之下，香葉醇的作用效果有限；而法尼醇作用效果不明顯，還可能抑制菌體相關(guān)代謝活性；但三者均未顯著改變油脂的脂肪酸成份及其相對(duì)含量。