1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.课题意义四氢嘧啶(1,4,5,6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸)是在极度嗜盐光合细菌中首次发现的环状氨基酸,是中度嗜盐菌主要的渗透压补偿性溶质。
四氢嘧啶在极端条件下,如严寒、高温、干旱、极端ph值、高盐、高压和高辐射强度等,能够稳定天然蛋白质的水合层,保护酶、核酸、dna等生物大分子及细胞膜结构,从而使嗜盐菌细胞能够抵御上述各种极端环境。
基于四氢嘧啶的这些保护作用,四氢嘧啶在生物各个领域都具有极大的实际或潜在的应用价值,其中包括残余物的生物降解、制药、食品工业、环境污染的生物修复、酶制剂生产、化妆品生产等方面。
2. 研究的基本内容和问题
1. 研究目标本课题研究目标是选用高产四氢嘧啶的中度嗜盐菌,通过细菌泌乳法,测算出合适的盐浓度、循环次数和底物浓度,来强化四氢嘧啶的合成量。
最终,运用到工业发酵中,达到提高四氢嘧啶产量的目的。
2. 研究内容研究确定低渗条件下四氢嘧啶释放及高渗条件下四氢嘧啶合成的最适盐浓度;确定高/低渗透压循环冲击的次数和四氢嘧啶产量之间关系,建立细菌泌乳工艺;优化底物浓度,提高底物转化率。
3. 研究的方法与方案
1. 研究方法1.1 菌种活化与种子液制备液体培养基(g/l):ch3cooh 2,谷氨酸 0.08,天冬氨酸 0.08,乙酸钠母液经灭菌后的0.22 μm微孔滤膜过滤除菌临用前加入。
将菌体从固体培养基中挑下,接种至装有100 ml乙酸培养基的250ml三角瓶中,并于35℃、165 r/min的震荡摇床中培养48 h,然后以10%(v/v)接种量转接到新鲜的液体培养基中继续活化24h,重复转接2次后备用。
1.2 四氢嘧啶的提取与测定菌体蛋白取样及分析方法:从摇瓶中取样时轻轻摇动菌液,均匀吸取菌液1 ml,8000 r/min离心4 min沉淀菌体,沉淀部分用0.5 mol/l的naoh溶液溶解后用于菌体蛋白的测定。
4. 研究创新点
四氢嘧啶具有广泛的应用价值,目前只能通过生物方法合成,本课题采用有机酸代替普通碳源,不仅环保经济,同时提供更好的缓冲条件,有利于获得较高的四氢嘧啶产量。
5. 研究计划与进展
2016.2-2016.3 通过改变高低渗所需氯化钠的浓度,并与四氢嘧啶产量进行对比,寻找出合适的高低渗浓度和循环次数。
2016.3-2016.4 培养基采用不同的有机酸作为碳源,再次进行高低渗透压冲击,并测算有机酸作为碳源的四氢嘧啶产出量,再进行一定比例浓度的调整2016.4-2016.5 数据汇总整理并进行综合分析,课题总结并撰写论文
