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产L-谷氨酸工程菌株的诱变选育及其发酵效率

本期为您推荐福建师范大学生命科学学院,工业微生物教育部工程研究中心吴松刚研究团队发表在《生物技术通报》上的一篇文章:L-谷氨酸工程菌株的诱变选育及其发酵效率。

文章摘要内容如下:

L-谷氨酸(L-glutamateL-Glu)是目前世界上产量最大的氨基酸,并且随着谷氨酸棒杆菌基因组信息注解及微生物育种技术的进步,谷氨酸的发酵水平得到极大的提升。然而,从产酸水平和糖酸转化率来看,我国谷氨酸发酵生产还落后于国际水平。因此,选育L-谷氨酸高产菌株,进一步提高产酸水平及转化率,对谷氨酸清洁生产具有重要意义。

本研究以高产L-谷氨酸的谷氨酸棒杆菌GY1为研究对象,采用ARTP进行全局诱变,进一步提高L-谷氨酸的发酵水平。首先,对谷氨酸棒杆菌GY1原生质体的制备及再生条件进行优化,接着,根据致死率选择最佳的ARTP处理时间,然后,采用96微孔板及摇瓶发酵的方式对突变株进行筛选,最后,对获得的优良突变株进行50L罐发酵验证。结果显示,溶菌酶浓度为10.0mg/mL,酶解90min,原生质体形成率和再生率达到最佳。ARTP最佳处理时间为40s,致死率达到89.6%,经过初筛与摇瓶复筛,获得突变株YAG117,其摇瓶发酵L-谷氨酸含量达16.3 g/L,较出发菌株提高13.9%,且连续传代五代遗传稳定。50L补料分批发酵条件下,L-谷氨酸产量在36h最高,达到216.6 g/L,较出发菌株提高12.9%,糖酸转化率达68.87%,比出发菌株提高了10.2%

常压室温等离子体(Atmospheric and room temperature plasmaARTP)诱变系统能够在常压下产生25-40℃的具有高活性粒子浓度的等离子体射流,通过作用于微生物细胞造成有效的DNA多样性损伤,具有操作简便、设备简单、条件温和、安全性高、诱变快速、产生突变的多样性大等特点,是新近发展起来的非常安全高效的诱变系统,本研究采用ARTP处理GY1菌株原生质体,能够有效积累有利突变,提高突变株发酵生产L-谷氨酸的能力,获得的突变株YAG117也显示了较好的工业化应用潜力。

文章精彩内容如下

1 L-谷氨酸高产菌株原生质体ARTP诱变选育流程

4 ARTP处理时间对GY1原生质体致死率的影响

5 菌株YAG117/GY1分批补料发酵代谢曲线

文章来源:http://www.biobreeding.com/te_news_media_c729/2019-12-27/26561.chtml