裂殖壶菌诱变筛选的研究.pdf

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1、第42卷第12期2012年12月中国海洋大学学报PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA42(12)：054～058Dec．，2012裂殖壶菌诱变筛选的研究+许永，臧晓南“，徐涤，张学成(中国海洋大学海洋生命学院，山东青岛266003)摘要：首次采用紫外诱变和喹禾灵筛选的方法，选育出2株二十二碳六烯酸(Docosahexaenoicacid，DHA)含量高的裂殖壶菌(Schizochytrium)突变菌株OUC002和OUC007，其中OUC002生物量(6．82g·d_1·L_1)和DHA含量(15．31％)，分别比对照

2、菌株OUCl68提高8．08％和13．74％；OUC007生物量(7．04g·d_1·L1)和DHA含量(17．33％)，比对照菌株分别提高11．57％和28．75％。通过GC-MS(气质联用)对OUC007脂肪酸组成进行分析，DHA含量达到脂肪酸的37．28％。本研究为裂殖壶菌的发酵生产提供了性状优良的菌种，并为裂殖壶菌菌种选育提供了新方法。关键词：裂殖壶菌；喹禾灵；紫外线；脂肪酸组成；DHA中图法分类号：Q813．5文献标志码：A文章编号：1672—5174(2012)12—054—05脂肪酸是生物生存和生长不可缺少的营养物质，分为饱和脂肪酸和不

3、饱和脂肪酸。在多不饱和脂肪酸中，备受关注的是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，由于其在人体和动物体内不能合成，因此称为必需脂肪酸[1]。其中，DHA对人体还具有促进神经系统和视觉系统的发育[2≈]、抗凝血、防心血管病[4]、降血脂、抗癌[5。6]、抗炎等重要生理功能，有重要的药用价值和经济意义[7‘8]。长期以来，DHA的来源是鱼油和微藻。其缺点明显：鱼油的产量和DHA含量都不稳定，提取出的DHA常带有腥味；微藻DHA含量较低，成本较高。近年来，裂殖壶菌(Schizochy—trium)因其生长速度快、易于培养、DHA含量高且没有鱼腥

4、味等优势而备受关注[9_2

5、，是目前进行工业化生产DHA的理想物种之一L7j。裂殖壶菌(Schizochytrium)是属于网粘菌门(Labyrinthulomycota)、网粘菌纲(Labyrinthulomyce—tes)、破囊壶菌目(Thraustochytriales)、破囊壶菌科(Thraustochytriaceae)的一类类藻的海洋真菌[13]。目前，国外DHA的生产已经进人工业化生产阶段，早在1991年，美国Omega生物技术公司就研究出了一套Schizochytrium的培养工艺，培养2d后，菌体的生物量可达209／L，DHA达细胞

6、干重的10％[7]。国内一些研究机构在10年前开始进行裂殖壶菌的品系选育、培养基优化等研究。紫外线是一种非电离辐射，它直接作用于研蛆分子形成嘧啶二聚体，二聚体出现会减弱双键间氢键的作用，并引起双链结构扭曲变形，阻碍碱基间的正常配对，从而有可能引起突变[14{。紫外照射已经广泛用于酵母[1纠6

7、、木聚糖酶高产黑曲霉[173、纤维素分解菌[181、裂殖壶菌[挣21]等的诱变选育。它的诱变频率高，而且不易回复突变，是微生物育种中最常用和有效的诱变剂之一[22

8、。喹禾灵(Quizalofop—p—ethyl)是一种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂(见图1)。它是乙酰辅

9、酶A羧化酶(AC—Case)的抑制剂，而ACCase是生物体脂肪酸合成的关键酶[23

10、。喹禾灵已用于硅藻过量产二十碳五烯酸[2引、小球藻筛选[24]的研究。目前尚没有该除草剂用于裂殖壶菌菌种选育的报道。本世纪初开始进行的裂殖壶菌工业化生产，虽然已取得长足的进展，但是在发酵生产过程中发生的种质退化问题，影响发酵产量和DHA产量。本文首次采用紫外线诱变和喹禾灵筛选的方法对裂殖壶菌进行定向选育，筛选品质优良的菌株，并对诱变菌株的脂肪酸组成进行分析研究，以期解决发酵过程中的种质问题。c联y。U，暑r图1除草剂喹禾灵的结构式Fig．1Molecularstru

11、ctureoftheherbicidequizalofop-p-ethyl1材料与方法1．1菌株本实验采用裂殖壶菌菌株Scizochytriumlimaci一*基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2008AA092410)；国家科技支撑计划项目(2006BAD09A12)资助收稿日期：2012—01—31；修订日期：2012—04—27作者简介：许永(1986一)，男，硕士。Email：oxxyyo@126．corn*÷通讯作者：E-mail：xnzang@ouc．edu．cn12期许永，等：裂殖壶菌诱变筛选的研究nHm0UCl68作为出发菌株，该

12、菌株由中国海洋大学生命学院藻类遗传学和生物技术实验室提供。1．2培养基基本培养基：70g／L的葡萄糖，20g