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适应性驯化选育高产吡咯喹啉醌的生丝微菌突变株

日期:2020-02-01     浏览:279    下载:0     体积:597.34K     评论:0    


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柯崇榕 1,2
1 福建师范大学生命科学学院工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心,福建福州 350108
2 中国科学院微生物研究所微生物生理与代谢工程重点实验室,北京 100101
柯崇榕. 适应性驯化选育高产吡咯喹啉醌的生丝微菌突变株. 生物工程学报, 2020, 36(1): 152–161.
Ke CR. Breeding of Hyphomicrobium denitrificans for high production of pyrroloquinoline quinone by adaptive directed domestication.
Chin J Biotech, 2020, 36(1): 152–161.
摘 要: 吡咯喹啉醌 (PQQ) 广泛存在于生物体内,具有促进机体生长、维护线粒体功能、促进神经生长因子合
成和调节机体自由基水平等生理功能,在医药、食品和化妆品领域具有广阔的应用前景。为提高脱氮生丝微菌
Hyphomicrobium denitrificans FJNU-6 的PQQ 生产性能,文中以高浓度甲醇为拮抗因子进行实验室适应性定向驯
化,通过光谱法快速筛选体系,选育PQQ 高产正突变株。6 轮适应性驯化后,每轮驯化的正向突变率达到90%
以上,产量提高1 倍的突变株达到10%左右。最后,利用5 L 发酵罐对突变株FJNU-R8 进行分批补料培养,相
较于出发菌株,突变株在不同甲醇浓度下pqq 和moxF 基因簇的表达量较高且差异较小,甲醇消耗和生长速度较
慢,PQQ 产量达到1 087 mg/L (143 h),单位细胞产量提高了1.42 倍,展现出良好的工业应用潜力。文中所述的
适应性定向驯化结合快速筛选体系能简单、快速地获得高产PQQ 的生丝微菌突变菌株,对其他甲基营养菌高产
PQQ 突变株的高通量筛选具有借鉴作用。
关键词: 生丝微菌,吡咯喹啉醌,高通量筛选,适应性驯化
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