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常压室温等离子体技术快速选育多拉霉素高产菌

作者:admin 发布时间:2021/09/09 浏览量:190

本期为您推荐华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室王泽建副研究员研究团队发表在《常州大学学报(自然科学版)》上的一篇文章:常压室温等离子体技术快速选育多拉霉素高产菌。


文章摘要内容如下:

多拉菌素(Doramectin)是由阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)突变株在含有前体环己甲酸的条件下合成的抗生素,具有更好的药代动力学特性和更广泛的抗虫谱,近年来受到越来越多的关注。目前多拉菌素的生物合成途径已经被彻底阐明,有关研究者采用特异性诱变,半合成的DNA改组,组合生物合成和培养条件优化等方法来提高多拉菌素生物发酵水平,但相关研究进展缓慢。


本研究采用常压室温等离子体(Atmospheric and Room Temperature Plasma,ARTP)诱变技术选育多拉菌素高产菌。建立了利用24孔板进行批量发酵培养和酶标仪快速检测筛选方法,获得了高产菌株的形态变化特性,筛选到了多拉菌素发酵高产菌S.avermitilis 3D5。在5L罐上实验结果显示:菌株3D5在初级代谢期具有较高的细胞呼吸活力,能够快速生长,菌体最大比生长速率为0.36h-1,相对于出发株提高了38.46%,底物糖转化率比出发菌株提高10.31%;多拉菌素高产菌3D5最终效价达531.93mg/L,产量提高了36.34%,表明该高产菌株3D5具有较高工业化应用价值。


常压室温等离子体(ARTP)诱变技术最早是由清华大学科研团队引入生物育种领域。ARTP的作用机理是:工作气体(He)在外加射频电场的作用下产生高活性的等离子体(氦原子,氧原子,OH自由基等),等离子体对生物的遗传物质造成损伤,并诱发细胞启动修复机制,在修复的过程中出现丰富的错配位点,最终稳定遗传从而获得突变生物。ARTP技术是新兴的生物育种技术,其特点是条件可控,通量高,操作简单,对环境及工作人员安全等优点,该技术得到国内外业界的认可。ARTP诱变技术在真菌,细菌,放线菌和微藻等领域已经得到广泛的应用。本实验首次将ARTP诱变技术用于多拉菌素高产菌株的选育工作中,并结合高通量孔板培养方法及酶标仪快速检测方法,目的是快速有效地筛选出多拉菌素高产菌。


文章精彩内容如下:

图片1 

4 ARTP诱变选育菌株孔板培养实验结果


4 ARTP诱变的菌落形态与正突变率

图片2 


图片3 

6 5L生物发酵罐上高产株与出发株的在线参数变化