高產(chǎn)赤霉素菌株選育及發(fā)酵工藝優(yōu)化.pdf

1、ScreeningHighGibberellinAcidProducingStrainsfromGibberellafujikuroiandOptimizationontheFermentationConditionsbyⅥANGWeiAdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofScienceSupervisorPro

2、fessorLIZhonghaiCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaHunan410004，PRCHINAJune2015摘要赤霉素(Gibberellinacid，GA3)是由藤倉(cāng)赤霉菌(Gibberella[ujikuroi)發(fā)酵產(chǎn)生的一類(lèi)具有促進(jìn)植物種子萌發(fā)及根、莖生長(zhǎng)作用等作用的植物激素，

3、被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)、林、園藝、食品釀造等諸多領(lǐng)域，市場(chǎng)潛力巨大。我國(guó)雖有眾多廠家生產(chǎn)，但多年發(fā)酵水平停滯在1800mg／L左右，生產(chǎn)成本偏高制約其應(yīng)用。本研究將圍繞如何提高GA3的產(chǎn)量和質(zhì)量，在菌種篩選、發(fā)酵工藝優(yōu)化、代謝途徑分析、發(fā)酵過(guò)程建模及補(bǔ)料策略?xún)?yōu)化和吸附耦合發(fā)酵等方面進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，以期降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大GA3在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體研究結(jié)果如下：1GA3高產(chǎn)菌株定向篩選以工業(yè)生產(chǎn)菌株Gibberellafuji

4、kuroi978“為出發(fā)株，針對(duì)不產(chǎn)孢、不產(chǎn)色素的多核絲狀菌的特性，開(kāi)展了以生化推理選育(采用脂肪酶活性為初篩指標(biāo))以及耐抑真菌劑(制霉菌素或特比萘芬)的抗性GA3高產(chǎn)菌株篩選。對(duì)出發(fā)菌株菌絲機(jī)械斷裂獲得單細(xì)胞懸液后，紫外誘變處理，篩選出4株產(chǎn)赤霉素效價(jià)高于出發(fā)菌株的突變株，其中菌株GL一2在優(yōu)化豆油補(bǔ)加工藝后，發(fā)酵產(chǎn)赤霉素是菌株978。的1364倍?？剐院Y選中，對(duì)菌懸液進(jìn)行組合誘變后，分別采用抑真菌劑制霉菌素或特比萘芬進(jìn)行抗性篩選，其

5、中抗制霉菌素的赤霉菌突變株ZNL1產(chǎn)赤霉素效價(jià)達(dá)到2170gg／mL，較之誘變前發(fā)酵效價(jià)平均提高了167％。抗120“g／L特比萘芬的赤霉菌突變株ZNLl33產(chǎn)赤霉素效價(jià)為221535gglmL，較之誘變前發(fā)酵效價(jià)平均提高了1187％。以上各菌株經(jīng)連續(xù)多次試管斜面?zhèn)鞔疾欤a(chǎn)素性能穩(wěn)定，能維持原發(fā)菌株932％以上，具有良好的遺傳穩(wěn)定性和生產(chǎn)應(yīng)用—LL目日U景。2GA3發(fā)酵工藝優(yōu)化采用單因素結(jié)合正交分析對(duì)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)因素與種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了優(yōu)