应用代谢控制理论选育香菇多糖高产菌株的研究

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首次研究了香菇单核菌丝产生多糖的特点。由香菇939的担孢子萌发长成的单核菌丝菌落,根据菌落特征可分为四种类型:S型,菌丝贴生型;A型,粉状致密型;R型,菌丝稀薄型;H型,绒毛气生型。将香菇939的双核菌丝和4种不同类型的单核菌丝分别接入液体多糖发酵培养基中,摇床震荡培养至产糖高峰期,双核菌丝培养至第11天,单核菌丝培养至第18天,产糖量达到最高值88.85mg/100mL和102.40mg/100mL发酵液,而发酵终了的pH值达到最低值pH2.96和3.32。根据产多糖能力,可分为两组.第一组S型和R型,多糖产量和双核菌丝相同;第二组A型和H型,多糖产量比第一组低.第一组多糖产量比第二组高8.31%,并达到极显著水平。 通过紫外线诱变确定了紫外线对于香菇939孢子的最佳诱变时间是90s,并获得了两株高产多糖的突变株,分别是:不利用多糖型突变株5和生物素缺陷型突变株10,这两株突变株的产糖量明显高于野生型,其产糖量分别提高了31.90%和35.57%。突变株5菌落类型属于H型,绒毛气生型;突变株10的菌落类型属于S型,菌丝贴生型。通过测定菌落的生长速度,发现单核菌丝的生长速度比双核菌丝缓慢。 对香菇多糖发酵培养基的碳源、氮源、pH值、装液量和不同的金属离子等方面进行了研究,得到发酵培养基的最佳碳源、氮源、pH值、装液量和金属离子。单核菌丝不利用多糖型突变株939-5发酵的最佳条件是:碳源:淀粉,氮源:酵母膏,pH:6.0,装液量:150mL/500mL三角瓶,金属离子:Mg2+;并通过L9(33)正交表设计实验,结果表明,碳源:淀粉3.5%,氮源:酵母膏1.5%,金属离子:Mg2+0.175%。按此组合配制产糖摇床培养基,养基中的其它因素按前面单因子试验结果所确定的条件,摇床培养后测定产糖量达到141.75mg/100mL发酵液,比最初未优化的摇床培养基高出了12.65%,基本上达到了优化的目的。单核菌丝生物素缺陷型突变株939-10发酵的最佳条件是:碳源:蔗糖,氮源:酵母膏,pH:6.0,装液量:200mL/500mL三角瓶,金属离子:Fe2+;L9(33)正交表设计实验确定了发酵条件的优化组合为:蔗糖3.5%、酵母膏1.5%、Fe2+0.175%。按此组合配制产糖摇瓶培养基,培养基中的其它因素按前面单因子试验结果所确定的条件,其产糖量达到137.92mg/100mL发酵液,比最初未优化的摇床培养基高出了10.46%,基本上达到了优化的目的。
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