诱变选育木醋杆菌以提高细菌纤维素的产量文献综述
2020-06-04 08:06
文 献 综 述 纤维素是自然界最丰富的高分子物质,最主要分布在植物中,是形成植物和许多真菌、藻类细胞壁的主要成分,但植物中木质素、半纤维素的存在,使得高纯度纤维素的提取、精制成为工业领域的一项重大技术难题。
【1】部分细菌在发酵培养液中能生产纤维素,称细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC),与植物纤维素相比,具有纯度高、结晶度高、机械强度高、吸水量高和生物相容性好等优点。
它作为一种新型材料,可广泛应用于食品工业、化妆品业、造纸工业、声音振动膜、液晶材料、人造皮肤、药物载体等众多领域。
【2】 能合成细菌纤维素的主要微生物有醋酸菌属、假单胞菌属、固氮菌属、产碱菌属、葡糖杆菌属等,而木醋杆菌是其中产纤维素能力较强的菌属。
【3】1886年Brown对木醋杆菌合成细菌纤维素进行了首次报道,随着近年来分子生物学的发展和体外无细胞体系研究的深入,细菌纤维素的生物合成机制已有了很深入的研究。
【4】 木醋杆菌为革兰氏阴性菌,以单个、成对或成链存在,菌落呈圆形,不透明,突起,好氧型,表面粗糙,常出现于腐败的水果、蔬菜、醋及发酵饮料中。
【5】木醋杆菌产生的纤维素的特点为胞外膜、纤维束,纤维素的晶体形式为Ⅰ型或Ⅱ型。
微生物菌种的选育在发酵工业中占有重要地位,是决定该发酵产品能否具有工业化价值及发酵过程成败与否的关键。
用于工业生产的微生物菌种要具有以下特性: (1)在遗传上必须是稳定的; (2)易于产生许多营养细胞、孢子或其他繁殖体; (3)必须是纯种,不应带有其他杂菌及噬菌体; (4)种子的生长必须旺盛、迅速; (5)产生所需要的时间短; (6)比较容易分离提纯; (7)有自身保护机制,抵抗杂菌污染能力强; (8)能保持较长的良好经济性能; (9)菌株对诱变剂处理敏感,才有可能选育出高产菌株; (10)在规定时间内,菌株必须产生预期数量的目的产物,并保持相对稳定。
针对野生型细菌纤维素生产菌株的产量偏低,在微生物领域常采用通过对原始菌种 进行诱变和筛选,得到产生突变后的高产菌株的方法以期进行大规模的工业化生产细菌纤维素。
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