贾永飞

摘 要：目的 探究紫外线诱变在青霉素G生产菌种中的具体应用。方法 以产黄青霉菌618为菌株，通过采用细胞脱壁后再进行紫外线诱变处理的方法，选育出高产优质菌种。结果 25 min与40 min时间段里紫外线对原生质的致死率分别为72%与83%，发酵效价与相对产量分别为109.4%与107.1%，此外，不仅对氧需求无显著要求外，还具有较良好的稳定性。结论 将紫外线诱变技术有效应用于青霉素G生产菌种中，可为青霉素的生产与可持续发展奠定扎实的基础。

关键词：紫外线诱变 青霉素G 菌种

中图分类号：TQ465.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0105-01

菌种的制备是青霉素G发酵与生产过程中的关键环节，而在其发酵与生产菌种的制备过程中，细胞壁的存在在极大程度上严重影响着菌种诱变与筛选过程中对外界理化因子的敏感性。目前，我国科学技术水平的不断发展与提高，均为各行各业提供了广阔的发展平台，并为其提供了先进的生产技术，就菌种生产行业而言，紫外线诱变原生质体方法的出现，为青霉素的生产与可持续发展奠定扎实的基础。为有效探究紫外线诱变在青霉素G生产菌种中的具体应用，该文做了以下研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究中，主要以产黄青霉菌618为菌株，以0.7MNaCL为稳定剂，以纤维素酶+cellulaseR—10为使用酶。培养基则主要包括：（1）斜面培养基，即主要由0.5%酵母浸处粉、0.75%甘油与甘油蜜糖、1.0%NaCL、2.7%琼脂、0.025%CaSO4、6.8%pH以及部分微量元素制备而成；（2）菌丝培养基，即主要由2.0%蔗糖、5.8%pH、6.1%玉米浆以及0.5%CaCO3制备而成；（3）再生培养基，即主要由2.7%琼脂、4.0%葡萄糖、0.2%酵母膏、0.3%NaNO3以及0.05%KCL制备而成；（4）种植培养基，即主要以玉米浆与蔗糖作为主要碳源与氮源；（5）酵瓶培养基，即主要由乳糖、玉米浆为主要碳源与氮源，并加入适量无机盐类组合而成。

1.2 方法

（1）制备原生质体。首先，将适当无菌水放入618菌种斜面中，刮下其孢子制成孢子悬液，将其充分打散与过滤后，取1 ml接种于40 ml的菌丝培养液中进行恒温培养36h；其次，经无菌纱布有效过滤后，收集好菌丝体并以无菌水清洗2次，于5 ml稳定剂中植入1 g菌丝体，各5 mg纤维素酶+cellulaseR—10与纤维素酶进行60 rpm的振荡摇床；最后，于镜检下观察到存在大量原生质体释放后，加入5 ml稳定剂悬浮原生质体备用。（2）取适量原生质体悬浮液进行253.7 nm紫外线诱变处理，分别照射25 min与40 min。（3）将原生质体悬浮液涂于再生培养基中恒温培养1周并选取具有紧密结构与规则形状的菌落传移至斜面培养，为发酵摇瓶筛选出701菌种做准备。

1.3 统计学方法与分析方法

统计学方法为：以SPSS 22.0统计软件对所有实验数据进行数据统计与处理。分析方法则为：选取10 ml的发酵液放置于3000 r/min离心管中进行5 min离心，菌丝量即为沉淀量与发酵液体积间的比。

2 结果

2.1 紫外线对原生质体的致死率

在本实验中，原生质体被紫外线照射25 min与40 min后的致死率分别为72%与83%，致死率与照射时间呈正相关关系。

2.2 发酵相对效价与相对产量的比较

经摇瓶筛选得出701菌种，其发酵相对效价与相对产量分别为109.4%与107.1%，而618菌种的发酵相对效价与相对产量均为100.0%。

2.3 限氧条件下的摇瓶考查与稳定性考查

如表1所示，随着瓶口纱布层数的逐渐增加，即供氧量的逐渐减少，618菌种与701菌种的发酵相对效价均无显著变化；而在稳定性考查方面，701菌株在经过有效传代并进行相应的摇瓶考查后，其F1～F3代的发酵效价与总产量均无显著变化，说明其具有良好的稳定性。

3 结论

青霉素G是一种隶属于β-内酰胺类的抗生素，其通过与细菌细胞壁上的青霉素结合，可在一定程度上阻碍细菌细胞壁黏肽合成，从而起到保护细胞壁不受损害的作用，而有选择性的抑制细胞壁合成，无剧烈毒性以及对繁殖期的细菌具有强作用性是其抗菌作用的主要特征。由于自然菌种已越来越无法满足且符合工业生产需求，因此，随着我国科学技术水平的不断发展与提高，各项科学技术均逐渐被应用于菌种生产中，就目前而言，紫外线诱变为常用方法，其诱变的机理主要为：菌种经过紫外线的一定照射后，极易引起其细胞壁内的DNA分子结构出现不同形式的变化，但是，经多项研究结果显示，主要是引起DNA链中两两相邻的嘧啶核苷酸形成二聚体，从而在一定程度生影响DNA的正常复制，最终导致菌种基因突变，达到获取具有较为优良性状的菌种。

实验结果显示，虽然产黄青霉菌对紫外线的敏感性与其是否存在细胞壁存在极为密切的关系，即：存在细胞壁，则对紫外线的敏感性强，反之，则弱，但是，紫外线照射时间与致死率却存在显著的正相关关系，说明将紫外线诱变方法有效应用于青霉素G生产菌种中，可获取良好效果。总而言之，虽然菌种的生产是一项长期而艰巨的工作，但是，在人们高度重视之下，菌种选育方法也将更多样与有效，因此，其在今后的生产过程中，将会获取更大进步空间，从而为社会做出更大的贡献。

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