解淀粉芽孢杆菌WK1产脂肽产量评价新方法及其培养条件优化

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:csincis
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芽孢杆菌代谢产生的脂肽类物质具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性,但芽孢杆菌脂肽产量普遍较低,探索高产量的培养条件是开发利用的重点,而快速的产量评价方法则可大大提高条件探索的效率。本论文在前人成功筛选出一株对山核桃干腐病病原菌葡萄座腔菌B.dothidea有明显抑制效果的芽孢杆菌WK1的基础上,开展了解淀粉芽孢杆菌WK1最佳发酵时间、评价其产量的新方法探索,应用液相电喷雾质谱法对主要代谢产物成分进行鉴定,应用HPLC评价不同培养基、不同初始pH以及不同接种量对脂肽抗生素产量影响,以其获得最佳发酵条件。获得以下初步结果:  最好的发酵时间的探索。芽孢杆菌WK1作为芽孢杆菌属,对山核桃干腐病病原菌葡萄座腔菌B.dothidea有明显的抑制效果。通过48、60、72小时等3个不同时间的摇瓶发酵得到抗生素代谢产物,制作含有抗菌物质的固体培养基,将葡萄座腔菌B.dothidea的病原菌的单细胞接种到所有含有抗生素的培养基中均无法生长,而以病原菌饼接种到含有抗生素的培养基中,则可以观察到抑制率抑制效果的差别,最好的发酵时间为72h。  一种快速评价芽孢杆菌脂肽产量以及底物碳利用效率的新方法。以解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)WK1为试验菌株,设计不同初始 pH(5、6、7)培养,生产不同产量(浓度)的抗菌脂肽物质,通过测定发酵液酸沉降前后总有机碳的差值、推算脂肽类物质粗提物的产量,以传统的重量法为对照。不同处理的重量法与差减法脂肽产量差异规律相同,均为 pH6>pH7>pH5,两者的相关体系数为 0. 5632 (n=9),但相同初始 pH条件下差减法所得的数值均高于重量法。pH5条件下微生物产脂肽效率和二氧化碳排放量均最低,初始 pH6与pH7条件下单位培养基有机碳的二氧化碳排放量(700 C mg?Kg-1)相同,但pH6条件下产脂肽产量(1228 mg?L-1培养基)和产脂肽效率(234 mg?Kg-1 OC)最高。结论,差减法是评价脂肽产量的简单快速而有效的方法。  WK1菌株生产抗生素的条件优化。通过不同培养基种类(Landy培养基 和NA培养基)、接种量(3%和5%)、初始pH值(5、6和7)对WK1菌株进行发酵的过程中发现,对于脂肽抗生素,NA培养基脂肽抗生素产量比Landy培养基高、5%接种量产量比3%接种量高、pH6产量高于pH7高于pH5。对于聚酮类物质,Landy培养基产量比NA培养基高、3%接种量产量比5%接种量高、pH6产量高于pH7高于pH5。所有培养基条件下,脂肽抗生素的产量都明显高于聚酮类物质,从脂肽物质产量角度考虑应该选择NA培养基,由于前期重量法初步评价培养基对脂肽类粗提物影响时发现,Landy培养基的产量明显高于NA培养基,所以没有对NA培养基的接种量和初始pH进行深入实验,需要继续探索。WK1产聚酮类物质优化条件是Landy培养基、3%接种量和初始pH6(装瓶量300mL情况下)。
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