粘质沙雷氏菌培养条件的优化开题报告

1. 研究目的与意义

灵菌红素是由多种微生物产生的一类具有多种生物活性的天然红色素的总称，通常都有3 个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构。灵菌红素具有抗肿瘤、免疫抑制、抗菌性、抗疟疾性多种生物学活性。

目前灵菌红素的合成主要是化学合成和生物合成，生物合成法对环境友好，成本低，备受关注。但是生物合成法中灵菌红素的发酵产量差异很大且总体水平较低，主要将通过选育菌种和优化发酵条件来进行改善。

本研究的目的为微生物发酵过程中产红色素的条件进行优化。尤其是从培养基组成、发酵参数及不同表面活性剂的添加对灵菌红素发酵的影响，对发酵出发培养基进行优化，以期为灵菌红素发酵产量的提高提供依据，从而为进一步的工业化生产和应用提供理论基础。

2. 国内外研究现状分析

目前，有关研究粘质沙雷氏菌条件的优化主要集中在培养基组成、发酵参数及不同表面活性剂的添加等方面。已有研究报道王学东对野生黏质沙雷菌株进行紫外诱变处理，筛选获得的链霉素抗性菌株摇瓶产量达到120mg/L，发酵产量可达160 mg/L。Tao 等紫外诱变获得了一株沙雷菌株B6，以葡萄糖为初始碳源，流加甘油为PG 合成诱导物，所开发的流加发酵工艺不仅可防止菌体过早自溶，而且可部分消除PG 产物的抑制作用，将PG 的合成能力提高了7.8 倍，达583 mg/L。Wei 等以改进的LB 培养基（MLB，提高胰蛋白胨和酵母膏的浓度并去除了NaCl）发酵沙雷菌生产PG，约比LB 增产3 倍，达152 mg/L；在培养基中添加2%~6% 的植物油，如豆油、棕榈油、葵花子油等可促进PG 的合成，最高达790 mg/L，表明PG 合成与胞外生物表面活性剂的存在有关。在YE培养基中添加含吡咯环的脯氨酸、组氨酸和天冬氨酸可显著促进UP 的合成。当添加10 g/L 的脯氨酸时，产量可达2.5g/L。Cang 等从土壤中分离获得一株沙雷菌S389，以乙醇为唯一碳源，PG 产量最高可达2.95 g/L。Giri等在黏质沙雷菌的培养基中分别添加花生籽粉、芝麻粉、咖啡粉，均能显著增加P G 产量，其中以添加花生籽粉最为显著，达到 38.75 g/L。

3. 研究的基本内容与计划

本实验主要从培养基组成、发酵参数及不同表面活性剂的添加对灵菌红素发酵的影响，来确定培养基，发酵参数以及不同表面活性剂的具体影响，为灵菌红素发酵产量的提高提供依据，从而为进一步的工业化生产和应用提供理论基础。研究计划如下：

1.2013.02.24―2011.03.1：查阅文献，做预备实验，培养菌种等

4. 研究创新点

1.一般粘质沙雷氏菌产生色素的最适温度在25度，超过30度即没有红色素产生。本实验所采用的菌在30度甚至37度仍具有产生色素的能力，具有一定的新颖性。

2.目前，有关研究粘质沙雷细菌条件的优化主要集中在培养基组成、发酵参数及不同表面活性剂的添加等方面。有关于表面活性剂对发酵产量影响的相关报道较多，主要是集中在氨基酸、酶类、胶质等发酵生产中，而对于表面活性剂是否能提高灵菌红素发酵产量的研究报道不多。