海參i-型溶菌酶基因工程菌的發(fā)酵及產(chǎn)品特性分析
發(fā)布時間:2021-11-25 16:56
溶菌酶,又稱N-乙酰胞壁質(zhì)肽聚糖水解酶,是一種無害、無毒,不會殘留在體內(nèi)的天然蛋白質(zhì)。其廣泛分布于不同生物體中,是一種能水解微生物細胞壁黏多糖的堿性水解酶。2007年,本實驗室首次分離和鑒定了海參i-型溶菌酶基因,并已在原核細胞和真核細胞中高效表達其目的蛋白。該研究以本實驗室已構(gòu)建的能高效表達的海參i-型溶菌酶的畢赤酵母基因工程菌HS3-1為發(fā)酵出發(fā)菌株,運用發(fā)酵罐對該工程菌進行發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)酵液經(jīng)過一系列分離純化后得到海參i-型溶菌酶產(chǎn)品。利用高效液相色譜和MALDI-TOF質(zhì)譜技術對海參i-型溶菌酶產(chǎn)品進行分析測定,通過利用分子動力學模擬的方法對該酶熱穩(wěn)定性進一步研究。研究結(jié)果如下:(1)5 L發(fā)酵罐初始為3 L BSM基礎鹽培養(yǎng)基,發(fā)酵過程控制條件為溫度30℃,pH6.0,攪拌轉(zhuǎn)速400 r/min,溶解氧DO 30%;發(fā)酵過程分為三個階段,即細胞生長階段、甘油流加階段和甲醇誘導產(chǎn)物分泌階段。發(fā)酵結(jié)束后,分析該發(fā)酵液的溶菌酶產(chǎn)量為58mg/L。最后生產(chǎn)的海參i-型溶菌酶產(chǎn)品,其酶活力為1246 U/mg。高效液相色譜分析結(jié)果顯示,該溶菌酶產(chǎn)品與蛋清溶菌酶標準品的出峰時間相同,而且無...
【文章來源】:大連工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
溶菌酶的催化機制Fig.1-1Thecatalyticmechanismoflysozyme
第三章結(jié)果與討論26圖3-2中可以看出,該圖為發(fā)酵工藝參數(shù)控制圖,在整個發(fā)酵過程中溫度和pH隨著發(fā)酵的進行,一直維持在設定值上下浮動,說明其比較穩(wěn)定。在細胞生長階段,因細胞生長繁殖需要進行大量溶解氧,這時可以通過提高通氣量和額外補充氧氣的方式來維持溶氧。發(fā)酵過程中溶解氧的變化是一個十分重要的參數(shù),它的變化可以更加精準控制發(fā)酵,從而保障了整個發(fā)酵的順利進行。圖3-2發(fā)酵工藝參數(shù)控制圖Fig.3-2Fermentationprocessparametercontrolchart3.1.2發(fā)酵過程中菌體量及酶活力檢測在發(fā)酵初始階段,測得細胞菌體濕重為61g/L。隨著發(fā)酵進行到36h,此時細胞菌體積累量達到180-220g/L,細胞積累量達到穩(wěn)定。接著加入甲醇進行誘導發(fā)酵,開始有海參i-型溶菌酶產(chǎn)生。從圖3-3可以看出,0-26h為種子液接入發(fā)酵罐內(nèi)細胞菌體大量積累。26-36h溶解氧突升到90%以上,開始對發(fā)酵液補充流加甘油培養(yǎng)基,使細胞菌體量進一步積累。36-132h在線監(jiān)測控制發(fā)酵液甲醇濃度1%左右,海參i-型溶菌酶逐漸積累,酶活力最高到達600U/mL。而132h后溶菌酶酶活力不再增加,即發(fā)酵結(jié)束。
第三章結(jié)果與討論27圖3-3酶活力及菌體濕重變化Fig.3-3Thechangesofenzymeactivityandwetcellweight3.1.3不同時期誘導產(chǎn)物的SDS-PAGE分析對上述發(fā)酵過程各個時期進行取樣,利用SDS-PAGE電泳分析其溶菌酶積累趨勢。從圖3-4中可以看出,1泳道為誘導0h時,無海參i-型溶菌酶產(chǎn)生;2泳道為誘導12h時,開始產(chǎn)生溶菌酶。隨著甲醇誘導時間的遷移,溶菌酶的表達量也隨著不斷增加,在誘導96h時蛋白表達量達到了最大。進一步將圖3-4中目蛋白表達條帶使用Bandscan軟件進行占比分析,結(jié)果顯示誘導96h的目的蛋白含量在67.8%。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]簡述溶菌酶的研究現(xiàn)狀[J]. 李紅,易建中,劉成倩,孫曉云,嚴華祥. 國外畜牧學(豬與禽). 2016(06)
[2]玉米葉片2種總蛋白質(zhì)提取方法的比較[J]. 齊建雙,王彥玲,鐵雙貴,盧彩霞,岳潤清,韓小花,燕樹鋒,孫若楠. 華北農(nóng)學報. 2015(01)
[3]溶菌酶及其在食品工業(yè)中的應用[J]. 范林林,林楠,馮敘橋,王晶晶,楊文晶,許泰百. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2015(03)
[4]熱處理對海參溶菌酶C端多肽的抑菌活性和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 武瑤,梁雯婧,李成,商旭,叢麗娜. 高等學;瘜W學報. 2014(05)
[5]溶菌酶在養(yǎng)殖中的應用[J]. 李鑫,譚志堅,凌欣華,李巧賢. 獸醫(yī)導刊. 2014(04)
[6]溶菌酶在水產(chǎn)品防腐保鮮中的應用[J]. 任西營,胡亞芹,胡慶蘭,楊水兵,余海霞,鄭剛,楊志堅. 食品工業(yè)科技. 2013(08)
[7]蛋清、重組溶菌酶酶學性質(zhì)及其對小鼠腸道菌群和血清生化指標的影響[J]. 田洪源,劉明啟,戴賢君. 中國食品學報. 2012(10)
[8]溶菌酶的分離純化與活性測定方法的研究進展[J]. 朱蓮蓮,江明鋒,王永. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2012(19)
[9]微生物溶菌酶酶學性質(zhì)及抑菌特性研究[J]. 費國琴,李曉暉,寧喜斌,韓曉晨. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2012(09)
[10]苦瓜溶菌酶的分離純化及特性研究[J]. 常景立,汪少蕓,周建,武柯,李晶,饒平凡. 中國食品學報. 2009(05)
博士論文
[1]天然無規(guī)蛋白分子力場的開發(fā)及應用[D]. 葉緯.上海交通大學 2015
碩士論文
[1]聚酰亞胺分子動力學模擬及涂膜干燥過程數(shù)值計算與優(yōu)化[D]. 李飛飛.華南理工大學 2017
[2]三氯生類似物對烯脂酰-ACP還原酶(FabI)的作用機制及其抑菌機理研究[D]. 楊旭云.天津理工大學 2016
[3]海參溶菌酶C端多肽異構(gòu)肽酶的性質(zhì)研究[D]. 牛慶昌.大連工業(yè)大學 2015
[4]FabI抑制劑的分子作用機制及藥物設計研究[D]. 艾義新.天津理工大學 2014
[5]溶菌酶抗菌肽的制備、分離與鑒定[D]. 朱伶俐.江南大學 2012
[6]海洋微生物溶菌酶的分離純化、保存及應用研究[D]. 紀存朋.青島科技大學 2009
[7]海參腸中溶菌酶分離純化的工藝研究[D]. 李英輝.大連工業(yè)大學 2008
本文編號:3518549
【文章來源】:大連工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
溶菌酶的催化機制Fig.1-1Thecatalyticmechanismoflysozyme
第三章結(jié)果與討論26圖3-2中可以看出,該圖為發(fā)酵工藝參數(shù)控制圖,在整個發(fā)酵過程中溫度和pH隨著發(fā)酵的進行,一直維持在設定值上下浮動,說明其比較穩(wěn)定。在細胞生長階段,因細胞生長繁殖需要進行大量溶解氧,這時可以通過提高通氣量和額外補充氧氣的方式來維持溶氧。發(fā)酵過程中溶解氧的變化是一個十分重要的參數(shù),它的變化可以更加精準控制發(fā)酵,從而保障了整個發(fā)酵的順利進行。圖3-2發(fā)酵工藝參數(shù)控制圖Fig.3-2Fermentationprocessparametercontrolchart3.1.2發(fā)酵過程中菌體量及酶活力檢測在發(fā)酵初始階段,測得細胞菌體濕重為61g/L。隨著發(fā)酵進行到36h,此時細胞菌體積累量達到180-220g/L,細胞積累量達到穩(wěn)定。接著加入甲醇進行誘導發(fā)酵,開始有海參i-型溶菌酶產(chǎn)生。從圖3-3可以看出,0-26h為種子液接入發(fā)酵罐內(nèi)細胞菌體大量積累。26-36h溶解氧突升到90%以上,開始對發(fā)酵液補充流加甘油培養(yǎng)基,使細胞菌體量進一步積累。36-132h在線監(jiān)測控制發(fā)酵液甲醇濃度1%左右,海參i-型溶菌酶逐漸積累,酶活力最高到達600U/mL。而132h后溶菌酶酶活力不再增加,即發(fā)酵結(jié)束。
第三章結(jié)果與討論27圖3-3酶活力及菌體濕重變化Fig.3-3Thechangesofenzymeactivityandwetcellweight3.1.3不同時期誘導產(chǎn)物的SDS-PAGE分析對上述發(fā)酵過程各個時期進行取樣,利用SDS-PAGE電泳分析其溶菌酶積累趨勢。從圖3-4中可以看出,1泳道為誘導0h時,無海參i-型溶菌酶產(chǎn)生;2泳道為誘導12h時,開始產(chǎn)生溶菌酶。隨著甲醇誘導時間的遷移,溶菌酶的表達量也隨著不斷增加,在誘導96h時蛋白表達量達到了最大。進一步將圖3-4中目蛋白表達條帶使用Bandscan軟件進行占比分析,結(jié)果顯示誘導96h的目的蛋白含量在67.8%。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]簡述溶菌酶的研究現(xiàn)狀[J]. 李紅,易建中,劉成倩,孫曉云,嚴華祥. 國外畜牧學(豬與禽). 2016(06)
[2]玉米葉片2種總蛋白質(zhì)提取方法的比較[J]. 齊建雙,王彥玲,鐵雙貴,盧彩霞,岳潤清,韓小花,燕樹鋒,孫若楠. 華北農(nóng)學報. 2015(01)
[3]溶菌酶及其在食品工業(yè)中的應用[J]. 范林林,林楠,馮敘橋,王晶晶,楊文晶,許泰百. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2015(03)
[4]熱處理對海參溶菌酶C端多肽的抑菌活性和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 武瑤,梁雯婧,李成,商旭,叢麗娜. 高等學;瘜W學報. 2014(05)
[5]溶菌酶在養(yǎng)殖中的應用[J]. 李鑫,譚志堅,凌欣華,李巧賢. 獸醫(yī)導刊. 2014(04)
[6]溶菌酶在水產(chǎn)品防腐保鮮中的應用[J]. 任西營,胡亞芹,胡慶蘭,楊水兵,余海霞,鄭剛,楊志堅. 食品工業(yè)科技. 2013(08)
[7]蛋清、重組溶菌酶酶學性質(zhì)及其對小鼠腸道菌群和血清生化指標的影響[J]. 田洪源,劉明啟,戴賢君. 中國食品學報. 2012(10)
[8]溶菌酶的分離純化與活性測定方法的研究進展[J]. 朱蓮蓮,江明鋒,王永. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2012(19)
[9]微生物溶菌酶酶學性質(zhì)及抑菌特性研究[J]. 費國琴,李曉暉,寧喜斌,韓曉晨. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2012(09)
[10]苦瓜溶菌酶的分離純化及特性研究[J]. 常景立,汪少蕓,周建,武柯,李晶,饒平凡. 中國食品學報. 2009(05)
博士論文
[1]天然無規(guī)蛋白分子力場的開發(fā)及應用[D]. 葉緯.上海交通大學 2015
碩士論文
[1]聚酰亞胺分子動力學模擬及涂膜干燥過程數(shù)值計算與優(yōu)化[D]. 李飛飛.華南理工大學 2017
[2]三氯生類似物對烯脂酰-ACP還原酶(FabI)的作用機制及其抑菌機理研究[D]. 楊旭云.天津理工大學 2016
[3]海參溶菌酶C端多肽異構(gòu)肽酶的性質(zhì)研究[D]. 牛慶昌.大連工業(yè)大學 2015
[4]FabI抑制劑的分子作用機制及藥物設計研究[D]. 艾義新.天津理工大學 2014
[5]溶菌酶抗菌肽的制備、分離與鑒定[D]. 朱伶俐.江南大學 2012
[6]海洋微生物溶菌酶的分離純化、保存及應用研究[D]. 紀存朋.青島科技大學 2009
[7]海參腸中溶菌酶分離純化的工藝研究[D]. 李英輝.大連工業(yè)大學 2008
本文編號:3518549
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