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常压室温等离子体诱变提高米曲霉酸性蛋白酶活性

本期为您推荐天津科技大学生物工程学院高强教授研究团队发表在国际知名期刊《Frontiers in Microbiology》上的一篇文章,原文题目为:Enhancement of Acid Protease Activity of Aspergillus oryzae Using Atmospheric and Room Temperature Plasma.

 

文章摘要内容如下:

 

酱油是由大豆和小麦粉发酵而成,具有许多保健功能,目前已在世界许多国家使用。与酵母菌和乳酸菌相比,米曲霉在酱油的发酵生产中起着决定性的作用。近几十年来,我国发酵酱油行业广泛采用的是米曲霉3.042菌株。但其主要蛋白酶为中性蛋白酶和碱性蛋白酶,在发酵中后期基质pH降低变为酸性时,其有限的酸性蛋白酶不足以水解小麦和大豆中的蛋白质,导致原料无法被充分利用。尽管基因工程技术利用先进的分子遗传方法在微生物育种方面取得了巨大的成就,但由于外源基因的引入,所产生新菌株的安全性仍然受到质疑。因此,诱变育种仍是酱油发酵工业采用的主要方法。

 

本研究利用ARTP对米曲霉3.042菌株孢子进行处理,并筛选高酸性蛋白酶生产菌株。在ARTP辐照时间为150 s,致死率为90%的条件下,根据突变株菌落形态以及菌落周围变色圈与菌落直径的比值,初步筛选出19个酸性蛋白酶活性较高的突变株。对酸性蛋白酶活性的测定结果表明,突变株B-2具有很好的遗传稳定性,且酸性蛋白酶,中性蛋白酶和总蛋白酶活性分别提高了54.7%,17.3%和8.5%,碱性蛋白酶活性降低了8.1%。

 

常压室温等离子体(ARTP)系统是一种新型的微生物基因组诱变方法,它由电源、等离子体发生器、自动控制器、水冷却器和气体供应子系统组成。ARTP产生的等离子体射流由放电功率和气体流量控制,其成分主要包括激发态氦原子、激发态氧原子、激发态氢原子和游离OH自由基。ARTP因其等离子体射流产生均匀,操作简单,安全性高等优点,在微生物育种中越来越受欢迎。本研究首次利用ARTP诱变米曲霉孢子并在固态平板培养基上筛选出高产酸性蛋白酶突变株,鉴定出的突变菌株B-2在酱油发酵中后期对提高酸性蛋白酶活性方面具有很大的潜力。

 

文章精彩内容如下:

 ARTP诱变米曲霉3.042菌株流程图

 

图3 ARTP处理的孢子菌落形态差异

 

6 突变株B-2和原始菌株3.042总蛋白酶活性

文章来源:http://www.biobreeding.com/te_news_media_c729/2020-11-28/31962.chtml