论文部分内容阅读
黑曲霉,是一种常见的曲霉属真菌,被认定为安全菌种,可以用来生产多种酶制剂,很好地应用于工业、化工、医药等行业领域,在生物技术发展和生产生活中起到很大作用,目前报道的果胶酶生产菌大多是黑曲霉。脉冲强光诱变技术是一种新型诱变方式,其研究起步较晚,具有高强度、瞬时性、操作简便、安全性高的特点。本文采用响应面设计法确定了脉冲强光处理黑曲霉高产果胶酶的最佳诱变参数,并与紫外诱变进行对比。考察果胶酶活力、突变株菌体性能、突变株产酶酶学性质,进而说明脉冲强光的诱变能力。同时,本研究探讨了脉冲强光的诱变机理,讨论脉冲强光能否作为一种新型环保的诱变方法来提高黑曲霉产果胶酶的活性。主要实验内容及结果如下:(1)确定脉冲强光法的最佳诱变条件并筛选高果胶酶活力突变株。本实验以突变株果胶酶活力为指标,采用单因素和响应面分析的方法,确定脉冲电压2075V,脉冲次数36次,脉冲距离5.4cm为脉冲强光诱变的最佳条件。通过筛选成功得到遗传性能稳定的脉冲强光高酶活力突变株L9(188.21±1.22 U/mL),优于紫外突变株U39(138.10±1.01U/mL)。(2)测定突变株的菌株性能。与原始株相比,突变株L9对酸、温度、酒精的耐受性有不同程度的提高(p<0.05)。突变株L9较原始株对数生长略有延长,菌体生长量增多。(3)突变株产果胶酶的酶学性质。研究表明突变株L9和原始菌株产果胶酶活力在45℃时最大,在pH 5.0下显示最佳活性。突变菌株L9果胶酶的pH稳定性明显高于原始菌株,同时诱变菌株果胶酶的热稳定性有较明显的提升。实验结果表明,脉冲强光诱变方式会对菌株产酶性质产生一定影响,稳定性能有所提高。(4)诱变机理的初探。通过RAPD-PCR技术发现,突变株L9在引物扩增后,条带出现变化,产生差异。这可能是由于形成了嘧啶二聚体,进而阻碍碱基间正常配对,引起突变株L9基因组DNA损伤。SDS-PAGE电泳结果表明,突变株L9的全细胞菌体蛋白条带与原始株不同,说明脉冲强光诱变处理影响了菌株遗传物质的表达。以上结果说明,脉冲强光技术操作简便、安全可靠,可作为一种诱变方式诱变选育黑曲霉高产果胶酶突变株,并且在提高果胶酶活力方面效果优于紫外诱变。