1. 研究目的与意义
ε-聚赖氨酸(ε-Poly-L-lysine，ε-PL)是由链霉菌产生，含有2535个L-赖氨酸残基，并以α-羧基和ε-氨基缩合而成的一种同型氨基酸聚合物。因其对细菌、霉菌、酵母菌等有强烈的生长抑制作用，且水溶性好、热稳定性强、安全无毒，因此ε-PL 作为一种生物食品防腐剂，被广泛应用于日本、韩国、美国和欧盟等国家和地区。2014 年，中国也批准了 ε-PL 作为食品防腐剂在淀粉制品、肉制品和果蔬制品等食品中的使用。
现在野生型产生菌的 ε-PL 合成能力都比较低，只有经过育种改造才能满足工业生产的需求。目前，ε-PL 产生菌改造较为成功的方法是利用物理和化学诱变，选育 S-2-氨基乙基-L-半胱氨酸和甘氨酸抗性突变株，以降低或者解除前体 L-赖氨酸反馈抑制。经过近20年的持续选育，Hiraki等最终得到了一株突变株 Streptomyces albulus11011A，ε-PL 摇瓶产量达到了 2.11 g/L，较野生型出发菌产量提高了 10 倍。然而，传统的选育手段耗时、耗力、操作复杂、效率低下，严重制约了 ε-PL 菌株产量的进一步提升。
2007 年，Ochi 等提出了一种利用抗生素抗性提高次级代谢产物产量的育种新方法——核糖体工程，这一技术主要利用链霉素(Streptomycin，Str) 、庆大霉素 (Gentamicin ， Gen) 、利福平(Rifampicin，Rif)等进行菌株选育。菌株通过获得以上抗生素的抗性突变，自身的核糖体结构和次级代谢活动会发生一些改变，进而导致相关目标代谢产物产量有了较大提升。另外，与其他育种方法相比，核糖体工程简单易行，便于大批量筛选。
本实验以白色链霉菌为生产菌，利用紫外及链霉素对白色链霉菌进行物理及核糖体工程的复合诱变处理，以求获得一株稳定的ε-聚赖氨酸高产菌。
2. 研究内容和预期目标
本研究立足于国内外研究现状，以白色链霉菌为生产菌，利用紫外及链霉素对白色链霉菌进行物理及核糖体工程的复合诱变处理。以求获得一株稳定的ε-聚赖氨酸高产菌。
1）将甘油管中保藏的白色链霉菌孢子接到平板活化处理。于30℃恒温培养7天左右，待孢子变黑之后待用。
2）将变平板上黑灰的孢子转接到斜面培养基上，于30℃恒温培养7天左右，待孢资变黑后保藏待用。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：本实验以白色链霉菌为生产菌，利用紫外及链霉素对白色链霉菌进行物理及核糖体工程的复合诱变处理。以求获得一株稳定的ε-聚赖氨酸高产菌。
实验步骤：
最小抑菌浓度mic的测定：取孢子生长情况良好的菌株制备单孢子悬浮液，调整其孢子浓度到 10 6个/ml 左右。取 120 μl 单孢子悬浮液涂布到设计的抗生素梯度浓度的固体培养基上，相同浓度设置 3 个平行，30 °c 培养 5 d。观察菌落生长情况，记录无菌落生长的最小浓度，即抗生素对该菌株的最小抑菌浓度(mic)。str 的浓度梯度为：0、1、2、3、4、5 mg/l；
4. 参考文献
[1] 贾士儒, 许春英, 谭之磊,等. ε-聚赖氨酸产生菌tust-2的分离鉴定[j]. 微生物学报, 2010, 50(2):191-196.
[2] 薛晓明, 吴振强, 吴清平,等. 添加atp和生物素优化ε-聚赖氨酸发酵的研究[j]. 中国酿造, 2012, 31(1):72-76.
[3] 薄芳芳, 许召贤, 孙朱贞,等. 氧载体对小白链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸的影响[j]. 生物工程学报, 2015, 31(3):431-435.
5. 计划与进度安排
1）2022-03-04～2022-03-10：查阅资料撰写开题报告；
2）2022-03-11～2022-03-16：斜面培养基制备与菌种的活化；
