本期為您推薦江南大學周景文教授研究團隊發(fā)表在知名期刊《食品與發(fā)酵工業(yè)》上的一篇文章：高產(chǎn)輔酶 Q10 類球紅細菌的選育及發(fā)酵優(yōu)化。
文章摘要內(nèi)容如下：
輔酶 Q10（coenzyme Q10，CoQ10）是一種淡黃色的脂溶性醌類，常見于動植物和微生物的細胞內(nèi)膜中，是天然的抗氧化劑和細胞代謝激活劑，其生產(chǎn)方法主要是發(fā)酵法。類球紅細菌是一種古老的原核生物，廣泛存在于農(nóng)田、池塘、湖泊和海洋中，可以利用多種小分子有機物為碳源合成增值產(chǎn)品，如微生物蛋白、類胡蘿卜素、細菌葉綠素、輔酶 Q10 和長鏈游離脂肪酸等，國內(nèi)輔酶 Q10 的生產(chǎn)效率并不能滿足當前我國日益增長的需求，國內(nèi)外研究多采用誘變育種和發(fā)酵過程優(yōu)化來強化輔酶 Q10 的生產(chǎn)。常壓室溫等離子體（atmospheric and room temperature plasma，ARTP）技術因其高突變率、低危險性及操作便利性等優(yōu)勢在國內(nèi)誘變研究工作中獲得了更多青睞，如維生素 K、吡咯喹啉醌和輔酶等重要物質高產(chǎn)菌株的篩選研究進展迅速。
該研究以一株具有 CoQ10 生產(chǎn)能力的類球紅細菌為出發(fā)菌株，其在搖瓶水平上初始 CoQ10 產(chǎn)量為 136.47 mg/L。通過常壓室溫等離子體誘變和多孔板高通量篩選相結合的方法，確定了ARTP 誘變處理的時間為 120 s，致死率為 90%。在孔板初篩階段從 5184 株菌的突變菌庫通過高通量篩選方法獲得 8 株高產(chǎn)菌株，經(jīng)過復篩得到一株 CoQ10 的高產(chǎn)突變菌株 7P22，其搖瓶水平CoQ10 產(chǎn)量達到 158.44 mg/L，相比出發(fā)菌株提高了 16.1%。驗證其遺傳穩(wěn)定性后，進一步優(yōu)化了碳源、前體物質、金屬離子等，提高了輔酶 Q10 的產(chǎn)量。最后，在 5 L 發(fā)酵罐上對突變菌株進行培養(yǎng)條件的優(yōu)化，CoQ10 產(chǎn)量提高至 1 640.6 mg/L。該研究所使用的結合篩選因子和 Craven test 檢測法的高通量篩選方法可以實現(xiàn)簡單、高效地獲得高產(chǎn) CoQ10 突變菌株。
文章精彩內(nèi)容如下：
本期為您推薦江南大學周景文教授研究團隊發(fā)表在知名期刊《食品與發(fā)酵工業(yè)》上的一篇文章：高產(chǎn)輔酶 Q10 類球紅細菌的選育及發(fā)酵優(yōu)化。
文章摘要內(nèi)容如下：
輔酶 Q10（coenzyme Q10，CoQ10）是一種淡黃色的脂溶性醌類，常見于動植物和微生物的細胞內(nèi)膜中，是天然的抗氧化劑和細胞代謝激活劑，其生產(chǎn)方法主要是發(fā)酵法。類球紅細菌是一種古老的原核生物，廣泛存在于農(nóng)田、池塘、湖泊和海洋中，可以利用多種小分子有機物為碳源合成增值產(chǎn)品，如微生物蛋白、類胡蘿卜素、細菌葉綠素、輔酶 Q10 和長鏈游離脂肪酸等，國內(nèi)輔酶 Q10 的生產(chǎn)效率并不能滿足當前我國日益增長的需求，國內(nèi)外研究多采用誘變育種和發(fā)酵過程優(yōu)化來強化輔酶 Q10 的生產(chǎn)。常壓室溫等離子體（atmospheric and room temperature plasma，ARTP）技術因其高突變率、低危險性及操作便利性等優(yōu)勢在國內(nèi)誘變研究工作中獲得了更多青睞，如維生素 K、吡咯喹啉醌和輔酶等重要物質高產(chǎn)菌株的篩選研究進展迅速。
該研究以一株具有 CoQ10 生產(chǎn)能力的類球紅細菌為出發(fā)菌株，其在搖瓶水平上初始 CoQ10 產(chǎn)量為 136.47 mg/L。通過常壓室溫等離子體誘變和多孔板高通量篩選相結合的方法，確定了ARTP 誘變處理的時間為 120 s，致死率為 90%。在孔板初篩階段從 5184 株菌的突變菌庫通過高通量篩選方法獲得 8 株高產(chǎn)菌株，經(jīng)過復篩得到一株 CoQ10 的高產(chǎn)突變菌株 7P22，其搖瓶水平CoQ10 產(chǎn)量達到 158.44 mg/L，相比出發(fā)菌株提高了 16.1%。驗證其遺傳穩(wěn)定性后，進一步優(yōu)化了碳源、前體物質、金屬離子等，提高了輔酶 Q10 的產(chǎn)量。最后，在 5 L 發(fā)酵罐上對突變菌株進行培養(yǎng)條件的優(yōu)化，CoQ10 產(chǎn)量提高至 1 640.6 mg/L。該研究所使用的結合篩選因子和 Craven test 檢測法的高通量篩選方法可以實現(xiàn)簡單、高效地獲得高產(chǎn) CoQ10 突變菌株。
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