论文部分内容阅读
在众多的纺织纤维中,麻类纤维是极具发展潜力的绿色环保纤维。然而,作为麻类纤维原料的原麻中含有大量的胶质,如果胶、半纤维素、木质素和蜡脂质等,不能直接用于纺纱工艺,必须经脱胶处理才能进行后续加工。麻脱胶是一个复杂的提取麻纤维的过程。从环境保护角度考虑,生物脱胶被认为是能够取代耗能大、效率低、污染严重的传统脱胶工艺的极有发展前途的一种方法。用基因工程菌产生的碱性果胶酶处理代替碱对麻织物进行煮练加工和整理工艺,以去除初生胞壁中的果胶物质,在比较缓和的pH值和温度条件下使织物手感柔软,强度高,而且还能避免因微生物处理造成的纤维素的降解。 近年来,人们对透明颤菌 VHb基因(vgb)已进行了大量研究,发现该基因的表达能够改善宿主细胞的呼吸强度、降低细胞临界氧浓度、促进细胞高密度培养,可促进宿主细胞生长,提高目的代谢产物产量以及蛋白的合成,延长细胞的寿命。 为了提高Bacillus subtilisA5菌株产果胶酶能力,本研究通过同源重组方法将vgb基因整合到Bacillus subtilisA5染色体上,得到能够正确表达VHb的工程菌株Bacillus subtilisA5-vgb(+),并评价了其亚麻脱胶能力。主要研究内容如下: 1、根据GenBank中枯草芽孢杆菌淀粉酶基因amyE、启动子p43以及vgb基因的序列,利用引物设计软件Primer Premier5.0分别设计引物 amyE-up1、amyE-up2(上游同源重组臂引物);amyE-down1、amyE-down2(下游同源重组臂引物);p1、p2(p43启动子引物);vgb1、vgb2(vgb基因引物)。根据pHSG-398质粒图谱分别设计引物 cm1、cm2(氯霉素抗性基因引物)。在上述引物5’端分别加入酶切位点:amyE-up1(XhoI),amyE-up2(HindIII),amyE-down1(XbaI),amyE-down2(SacI),p1(EcoRI),P2(BamHI),vgb1(BamHI),vgb2(XbaI),cm1(HindIII),cm2(EcoRI)。 2、分别以amyE-up1、amyE-up2,amyE-down1、amyE-down2和p1、p2为引物,以Bacillus subtilisA5基因组为模板,扩增得到amyE上下游片段作为同源重组臂和 p43启动子。以 cm1、cm2为引物,以 pHSG-398质粒为模板扩增得到氯霉素抗性基因(cm),与的片段和 vgb1、vgb2为引物,以 pMD-vgb质粒为模板,得到中得到 vgb基因。以上基因片段经过纯化,分别以相应的限制性内切酶切割,插入 pSK载体中,得到含有 vgb基因的pSK质粒(pSK-vgb(+))。 3、将所得到的pSK-vgb(+)质粒进行XhoI单酶切线性化、碱性磷酸酶处理去磷酸化,采用电转法转化(2.0kv,4.5ms-5ms)野生型Bacillus subtilisA5细胞。37℃,200 rpm振荡培养,复苏3小时后,培养在含有10ug/ml的氯霉素 LB固体培养基上涂布,过夜培养,在此平板上生长的菌落初步确定为稳定整合血红蛋白基因的A5-vgb(+)工程菌株。 4、通过双酶切、琼脂糖凝胶电泳鉴定vgb基因的正确插入。利用一氧化碳差光谱法测定血红蛋白表达情况,结果表明表达的血红蛋白具有活性。发酵摇瓶实验研究 VHb对菌株果胶酶产量的影响, DNS法测定果胶酶酶活。结果150 rpm,37℃,pH=8.0,16小时发酵的条件下,vgb基因的表达促使 A5-vgb(+)菌株的果胶酶产量较不含vgb基因的菌株提升了29.5%。 5、利用A5-vgb(+)工程菌株进行脱胶试验,XRD结晶度与电镜扫描分析鉴定脱胶效果,发现,酶处理后的亚麻表面胶质基本去除,纤维分散程度好,未经酶处理的原麻表面凹凸不平,有大量片状胶质。说明 A5-vgb(+)菌株处理后结晶度较好,麻纤维表面光滑度更好。