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高分子量聚唾液酸生产菌株诱变筛选及其发酵优化

作者:admin 发布时间:2019/07/05 浏览量:1631

本期为您推荐江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室,洛阳格莱克斯生物科技有限公司詹晓北研究团队发表在《食品与发酵工业》上的一篇文章:高分子量聚唾液酸生产菌株诱变筛选及其发酵优化。

文章摘要内容如下:

聚唾液酸(polysialic acid,PSA)是唾液酸单体以α-2,8或α-2,9键连接而成的直链同聚物,参与细胞粘附、细胞迁移、神经突触生长、神经分叉等功能,是目前发现最好的多肽与蛋白类药物的可降解控释剂。另外PSA是一种线性聚阴离子结构化合物,含有大量羧基,可以产生很大的水合作用,分子量越大的PSA水合作用越强,分子排阻体积越大,抗粘附特性越强。目前已报道最高分子量PSA为260kDa,与已被用于药物缓释材料或组织材料的透明质酸的分子量相差较多。获得高分子量PSA是解决这些问题的基础,而微生物发酵法是目前唯一的生产PSA的方法,因此深入挖掘探索产高分子量PSA菌株及其发酵条件是十分有必要的。

    本研究为获得产高分子量聚唾液酸(polysialic acid,PSA)菌株,分步采用常温常压等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)和硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)诱变,结合变色圈初筛、高通量筛选和摇瓶复筛对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coliK235 进行诱变筛选,并对获得的突变菌株进行了7L式发酵罐水平发酵优化。

结果表明:最佳ARTP诱变时间为45s,通过ARTP诱变筛选得到一株产PSA分子量较初始菌株提高了36.84%,将其命名为E.coli K235 4B31。对E.coli K235 4B31进行DES诱变的最佳处理时间为30min,获得一株产PSA分子量较初始菌株提高了78.18%的突变菌株,将其命名为E.coli K235 6E61。突变菌株E.coli K235 6E61通过了5代遗传稳定性测试,具有良好的遗传稳定性。在7L发酵罐水平上,通过三阶段搅拌转速控制策略最终使得突变菌株E.coli K235 6E61发酵产物PSA分子量达到430.5 kDa,为目前已报道的最高分子量 PSA。

文章精彩内容如下:

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3 ARTP诱变摇瓶复筛结果

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3 E.coli K235 6E61的遗传稳定性测试

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6 不同搅拌转速对诱变菌株E.coli K235 6E61发酵生产PSA影响


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