【摘 要】
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甲基萘醌（Menaquinone,MK）为一类脂溶性K族维生素,具有促进血液凝固、预防骨质疏松、治疗精神性疾病等重要生理活性,为人体所需的重要微量营养成分。传统合成方法为化学合成,面临产量低,副产物多,反应要求高等缺点,而利用生物发酵方法生产甲基萘醌,具有产量高及耗能低等优点,本文利用枯草芽孢杆菌为菌株生产甲基萘醌,建立了一种化学导向筛选甲基萘醌菌株的方法。从以下几方面开展了工作:1、对甲基萘醌标
【基金项目】
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国家自然科学基金,编号No.81260476,抗感染土壤源放线菌抗MDRDS新型大环内酯的结构及突变选择窗研究
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甲基萘醌（Menaquinone,MK）为一类脂溶性K族维生素,具有促进血液凝固、预防骨质疏松、治疗精神性疾病等重要生理活性,为人体所需的重要微量营养成分。传统合成方法为化学合成,面临产量低,副产物多,反应要求高等缺点,而利用生物发酵方法生产甲基萘醌,具有产量高及耗能低等优点,本文利用枯草芽孢杆菌为菌株生产甲基萘醌,建立了一种化学导向筛选甲基萘醌菌株的方法。从以下几方面开展了工作:1、对甲基萘醌标准品MK-0,MK-1,MK-4高效液相色谱检测,得到甲基萘醌系列物在245 nm,265 nm,325 nm波长下产生样品吸收带,且最大吸收波长λmax为245 nm。以豆豉为筛选原材料,高温水浴初筛得29株芽孢杆菌。对菌株产物HPLC分析得16株产甲基萘醌菌株。经高效液相质谱联用（LC-MS）检测,确定产物为MK-7,验证了化学导向筛选产甲基萘醌菌株方法的可靠性。2、以MK-7产量最高的菌株DC-1为目标菌株,综合各项生物学试验结果,鉴定DC-1菌株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。3、探讨了培养基组分对菌株甲基萘醌生产性能的影响,结果表明碳源和氮源的种类及添加量对发酵产物中甲基萘醌产量和多样性均有较大影响。当碳源为甘油,添加量为0.5 g/100 m L时,菌株MK-7产量为26.830mg/L。当氮源为蛋白胨、玉米浆、牛肉膏、复合氮源（豆粉:蛋白胨1:1）时,菌株甲基萘醌产物多样性变强。除MK-7外还会产生一种不同结构甲基萘醌产物:MK-2,且当氮源为玉米浆,添加量为4 g/100m L时,MK-7和MK-2产量均为最高,分别为32.280mg/L和1.292mg/L。4、优化DC-1菌株MK-7生产性能最佳培养条件。单因素试验表明转速、培养温度和培养时间对菌株MK-7生产性能影响较大。当转速为0 r/min时,MK-7产量最高为34.296mg/L;当温度为42℃时,MK-7产量最高为50.283mg/L;当发酵时间为4 d时,MK-7产量最高为54.383mg/L。进一步正交试验表明最佳培养条件为转速30r/min,培养温度39℃,培养时间3.5 d,MK-7产量高达63.942mg/L,与优化前相比提高了98.09%。
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