紫外-微波诱变选育抗菌肽高产菌株及抗菌肽性质分析

摘要

以抑制大肠杆菌能力为指标,采用紫外-微波诱变的方法对Tu-569菌株进行选育,并以遗传稳定性试验评价正突变菌株的稳定性,以获得抑菌能力更强、遗传更稳定的高产菌株;通过观察高产菌株的菌落和菌体形态,以生理生化试验和API 50 CH细菌鉴定条综合评测高产菌株生理生化特性,结合16S r DNA序列分析来鉴定高产菌株的种属;通过考察硫酸铵盐析、透析处理、蛋白酶处理、加热处理、缓冲液pH值等对突变菌株胞外产抑菌物质活性的影响,探索抑菌物质的性质。结果表明,于30 cm处紫外照射240 s时,筛选出1株抑菌圈面积增大0.79倍且传代十次遗传稳定的正突变菌株T-4M-5。选取T-4M-5菌株进行微波诱变,当微波炉参数为P50,辐射共60 s和70 s时,筛选出4株抑菌圈显著增大且遗传稳定的正突变菌株,其中T-70-1菌株的活性最高(抑菌圈面积达到363.8 mm2)且遗传稳定性最好,是Tu-569菌株抑菌圈面积的2.74倍。T-70-1菌株具有与Tu-569菌株相同的菌落菌体形态;除不产接触酶、可耐受10%和15%的Na Cl、可利用D-半乳糖和D-塔格糖外,其余生理生化特性与Tu-569菌株相同;结合16S r DNA序列分析鉴定T-70-1菌株为Bacillus velezensis。T-70-1菌株胞外抑菌物质可被70%饱和度的硫酸铵盐析;该抑菌物质相对分子质量在3.5~8.0 k Da之间;抑菌物质分子结构中含有可被胰蛋白酶或胃蛋白酶酶解的肽键;在pH值3.0~9.0范围内均有较高活性;抑菌物质对40~100℃加热处理具有较强耐受性,但121℃处理后完全失活。经紫外-微波诱变获得了一株高产抗菌肽、遗传稳定的T-70-1菌株,其胞外产抗菌肽抑菌活性较强,耐受胃肠道环境,较为耐热,在畜牧养殖业极具应用潜力。