常压室温等离子体

摘要： 赤藓糖醇是一种天然多元醇类甜味剂,具有热量较低、无致龋齿性、口感佳、非吸湿性以及对糖尿病患者安全等优点,已成为大多数保健食品成分的优先选择。与化学合成方法相比,赤藓糖醇的微生物发酵生产过程温和,易于控制,具有更多的生产优势。在本研究中,笔者从蜂巢、土壤和花粉等物质中筛选出了一株赤藓糖醇高产菌株,鉴定其为Moniliella sp.MU1。用常压室温等离子体(ARTP)生物育种系统对该菌株进行突变并从中挑选出4种菌株进行发酵并优化发酵条件,结果发现:不同种类的碳源、葡萄糖浓度和金属离子条件都会影响赤藓糖醇的产量,高浓度的葡萄糖有利于赤藓糖醇的生产;同时,当提供300 g/L葡萄糖和25 mmol/L Ca^(2+)时,菌株YE-A27的赤藓糖醇产量达到97.6 g/L。

摘要： 从自然水体中筛选得到1株产聚唾液酸的微生物菌株SA-1,经Biolog生化和分子生物学分析,鉴定其为大肠杆菌。以大肠杆菌SA-1为出发菌株,通过常压室温等离子体(ARTP)诱变育种,借助酸碱透明圈和高通量自动挑选仪筛选获得高产聚唾液酸的突变菌株SA-18。摇瓶发酵结果显示,大肠杆菌突变株SA-18的聚唾液酸产量可达0.95 g/L,是出发菌株产量(0.20 g/L)的4.75倍;进一步,通过调控优化K_(2)HPO_(4)浓度实现了突变大肠杆菌SA-18的高密度发酵:当K_(2)HPO_(4)质量浓度为5.0 g/L时,在10 L发酵罐中,36 h时聚唾液酸产量达到12.20 g/L,继续补料发酵,至60 h时,聚唾液酸产量最高可达16.10 g/L。

摘要： 选育高脂肪酶活性菌株,考察其发酵制备豆豉过程中磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)和磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)的含量变化。采用维多利亚蓝和中性红油脂平板从淡豆豉饮片中初筛高脂肪酶活性菌株,运用对硝基苯酚法进行复筛,通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术对筛选的菌株进行诱变以提高其酶活力,分别以出发菌株和诱变菌株发酵制备豆豉,采用HPLC测定豆豉不同发酵阶段PC、PI和PE的含量变化。筛选出1株高脂肪酶活性菌株,经ARTP诱变后,酶活性提高了25.98%,经Biolog微生物鉴定系统鉴定为伞枝梨头霉;出发菌株和突变菌株发酵7 d制备的豆豉PC、PI和PE的含量没有明显差异,但显著高于市售淡豆豉相应成分的含量,分别约为后者的5倍、8~11倍和30倍。该研究优选了高脂肪酶活性的菌株,显著提高了豆豉中磷脂类成分的含量,确定了富含功能性磷脂的豆豉制备工艺,为后续研究奠定基础。

摘要： 以ASAGF 2-G4为出发菌株,进行常压室温等离子体与2 mg/mL亚硝基胍的复合诱变选育。结合96孔板发酵培养进行了初筛及摇瓶复筛后,共得到高产突变菌株5株,经复筛验证获得1株高产且稳定遗传菌株2-A9,其比出发菌株产量提高30.92%。利用Pulckett-Burman实验设计筛选发酵培养基中的影响因素,得到葡萄糖、糊精、棉籽蛋白、玉米浆干粉为显著因素。利用Box-Behnken响应面实验设计优化4种影响因素,获得最优培养基配方为(g/L):葡萄糖60.0、糊精25.0、棉籽蛋白25.0、玉米浆干粉12.5、胨化牛奶10.0、Mg SO_(4) 1.0、NaCl 2.0、CaCO_(3) 5.0。经重复实验验证后,丁烯基多杀菌素平均产量与预测产量接近,表明该模型可行有效。

摘要： 本文以小新月菱形藻(Nitzschia closterium f.minutissima)B248为研究对象,利用常压室温等离子体(ARTP)诱变育种技术对其进行诱变,并从中筛选出生长、光合活性和岩藻黄素含量均优于出发株的优良突变株。研究表明:小新月菱形藻B248产生有利突变的最佳条件为ARTP输入功率120 W、气流速度10 L/min、处理距离2 mm、处理时间16或20 s,在上述条件下藻的致死率在90%以上。将诱变的突变株经过固体平板第一轮筛选、96孔板第二轮筛选、20 mL试管第三轮筛选、100 mL锥形瓶第四轮筛选,最终获得6株优良突变株,分别编号为Z-A1、Z-A2、Z-A3、Z-A4、Z-A5和Z-A6,6株优良突变株的PSII最大光能转化效率Fv/Fm为0.577~0.686,相对电子传递速率rETR为15.0~19.0,单位体积干质量为0.55~0.71 g/L,岩藻黄素含量为1.01~1.53 mg/L,与出发株相比,分别提高了9.8%~30.4%、15.1%~45.7%、33.4%~71.5%和14.7%~73.1%。遗传稳定性研究表明,编号为Z-A1、Z-A4和Z-A6的突变株遗传稳定性较高。研究结果表明,ARTP诱变育种技术是选育高产岩藻黄素小新月菱形藻藻株的有效手段,最终筛选出的3株突变株在生长、光合活性和岩藻黄素含量方面均优于出发株,且经5次传代后性状稳定。

摘要： 该研究采用平板酶解圈法从南海海域海藻、动物及沉积物样品中筛选产褐藻胶裂解酶细菌,对筛选菌株进行分子生物学鉴定,并利用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术选育高产褐藻胶裂解酶菌株。结果表明,共分离筛选得到酶活较高的细菌14株,16Sr DNA比对分析结果表明,它们隶属于3个门、5个纲、7个目、8个科、9个属,其中有5株菌(占35.7%)可能代表着新的分类单元。以高产褐藻胶裂解酶海藻类芽孢杆菌(Paenibacillus algicola)HB172198T作为原始菌株,利用ARTP诱变技术选育获得2株褐藻胶裂解酶活力明显提高的突变株(编号分别为30-19、80-6),其酶活力分别比原始菌株提高了32.6%和21.6%,且连续6次传代培养诱变菌株的产酶遗传性状稳定。

摘要： 在啤酒工业中,啤酒酵母的絮凝特性是决定啤酒高质量生产的重要因素之一。下面啤酒酵母菌株L-1应用于大生产存在酵母悬浮稳定期较短等问题,导致发酵不彻底,影响了最后的啤酒风味质量。基于此,该研究以菌株L-1为出发菌株,进行常压室温等离子体诱变并对诱变菌株进行初筛和二轮复筛,获得了絮凝性减弱且遗传稳定性能较良好的3株目的菌株179、293和361,其絮凝能力分别降低了6.67%、6.67%和5.56%,死亡率分别降低了31.21%、34.57%和16.93%,对应的发酵液中乙醛含量分别降低了19.53%、19.17%和15.83%,同时其消耗碳源、α-氨基氮、产酒精能力等指标均有所提高,主要高级醇含量无明显变化。这些菌株的获得在啤酒工业生产中具有一定的实际应用潜力。

摘要： 以一株发酵性能优良的野生型酵母X-5为出发菌株,进行常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变,筛选出一株较野生型性能更加优良的猕猴桃果酒专用酵母Y-5。以猕猴桃为原料,诱变后菌株Y-5为研究对象,以菌株Y-5接种量、发酵温度、初始pH值为影响因子,采用正交试验优化其发酵条件。诱变后菌株Y-5,产香力强,性能优于野生型,发酵力、酒精度和V_(C)含量分别比野生型高50.98%、11.15%和17.68%。经过优化后的猕猴桃果酒最佳工艺条件为酵母接种量8%,发酵温度20°C,发酵初始pH值为3.5。在该发酵条件下所得猕猴桃果酒澄清透明,酒香浓郁,风味典型,口感好。

摘要： 为了得到1株高产柚苷酶菌株并探究其工业应用价值,从发霉的柚子皮上筛选出1株塔宾曲霉(Asper-gillus tubingensis)MN589840,采用紫外与常压室温等离子体(atmospheric room temperature plasma,ARTP)复合诱变技术,获得突变株UA13,其柚苷酶活力可达41.524 U/mL,是原始菌株的3.06倍.对酶解条件进行探究,其酶解最适温度为40～50°C,最适pH值为5.0.利用突变株UA13发酵产酶脱苦宜昌蜜橘果汁并进行理化指标检测,当酶解约50 min时,果汁中柚皮苷含量低于柚皮苷苦阈值;当酶解时间>75 min,果汁中仅剩下少量柚皮苷.使用高效液相色谱对脱苦结果验证检测,结果显示,突变株UA13产酶可有效水解果汁中的柚皮苷,且能提高果汁风味.因此,突变株UA13具有潜在的工业应用价值,为后续实验研究奠定基础.

摘要： 以地衣芽孢杆菌(Baclicus lincheniformis)E-417为出发菌株,采用氯化锂(LiC1)-常压室温等离子体(ARTP)复合诱变法对其进行诱变,通过酪蛋白平板初筛、摇瓶复筛、遗传稳定性验证筛选高产碱性蛋白酶的优良菌株,并通过单因素及响应面试验对其发酵产酶条件进行优化.结果表明,在氯化锂添加量为1.5％、ARTP照射时间为45 s的最适复合诱变条件下筛选得到1株高产碱性蛋白酶的优良菌株F-3,酶活达到12 147 U/mL,且该菌株传代8次后仍具有良好的遗传稳定性,其最适发酵培养基成分为玉米粉41 g/L、豆饼粉40 g/L、碳酸钠2.1 g/L、磷酸氢二钠2.0 g/L;最适发酵条件为发酵温度37°C、初始pH值7.0、接种量8％.在此优化条件下,碱性蛋白酶酶活达到16 156 U/mL,较原始菌株提高75％.

摘要： 常压室温等离子体(ARTP)具有射流温度低、无需真空装置、操作简易和成本低廉等优点，在生物医疗和生物技术领域有着广泛的应用前景，但是等离子体对微生物的致死及诱变效应机制，等离子体与生物分子和细胞作用的机理均处于黑箱状态。为进一步推动ARTP作为一种新型快速基因组突变方法的研究及应用，从分子和细胞层面对等离子体和微生物细胞之间的相互作用机理进行系统和深入的研究十分重要。本文采用新型裸露同轴电极放电的常压室温等离子体(ARTP)装置，研究微生物的快速基因突变新方法及其相关机理。结果表明，采用氦气放电的ARTP可以破坏环状质粒DNA的双链，其中起作用的是等离子体中的活性粒子，而不是紫外线、带电粒子、强电场或者温度的影响。进一步采用人工合成的不同种类的寡聚核苷酸(长度为8个碱基)研究了ARTP对DNA物质的破坏机制。结果表明等离子体可以将这些寡聚核苷酸破坏成不同的片段，而且不同的寡聚核苷酸序列表现出不同的稳定性。

摘要： 常压室温等离子体(ARTP)诱变技术是利用高浓度活性粒子的等离子体射流作用于微生物,导致其产生高频率基因突变,利于筛选目的表型,目前在食品微生物选育方面已得到广泛应用.ARTP通过诱变红曲霉、黑曲霉、米曲霉、丝孢酵母以及枯草芽孢杆菌等食品微生物,分别筛选获得相应的高产红色素、单宁酶、曲酸、脂肪酶和中温-淀粉酶等产物,应用于食品着色、天然食品防腐剂、酿酒、烘焙等领域,改善了食品感官品质、质构特性和风味.

摘要： 本研究利用自主研发的ARTP技术和仪器，对微生物突变机理进行了不同层次的解析，建立了对真菌、细菌等各种微生物菌株进行了快速突变的操作平台，结果显示该方法能够对微生物基因组突变具有快速、多样、突变库容大、突变遗传稳定性高等特点。其中在阿维链霉菌的ARTP突变中，菌株的总突变率约为30%，正突变率达到21%。其中一株突变株G1-1遗传稳定性高，不仅在Bla与阿维菌素的总产量比野生菌株各提高了40%和18%，而且总阿维菌素中的Bla含量达到47.8%，高于野生菌株的39.1%。这些结果表明突变株在代谢网络上发生了显著的变化。到目前为止，ARTP已成功地用于甲烷氧化菌，产气肠杆菌，酵母和微藻等30余种微生物的快速突变，筛选出了表型变化显著的突变株，并建立了突变库。本研究通过对突变库质量的评价，结合高通量筛选方法和系统生物学方法，证明ARTP能够成为微生物快速进化育种的平台技术。

摘要： 本发明阐述了一种新型结合诱变与高通量筛选高产重组酶菌株的方法，属于基因工程、酶学及发酵技术领域。采用ARTP诱变技术对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)WB600宿主进行诱变，利用筛选平板初筛、96孔板高通量复筛、摇瓶发酵筛选验证的方式获得一株高产重组酶的突变株。以碱性淀粉酶为筛选模式酶，高通量筛选出产酶酶活力较高的突变株B.subtilis WB600-mutl2，发酵得酶活力为186.4U/mL，为出发株酶活的130.3％。过氧化氢酶在B.subtilis WB600-mut12中异源表达后，酶活力提高至出发宿主酶活的135.0％。该发明具有重要的实用与经济价值。

摘要： 本实用新型提供了一种可显著扩展等离子体射流长度的常压等离子体装置，包括腔室、类注射器石英管、电极以及样品台，所述类注射器石英管开有所述进气口和所述喷嘴，所述电极置于所述类注射器石英管中间，所述腔室由所述石英筒、所述上封闭盖和所述下封闭盖组成，所述出气口在所述石英筒的右下侧。本实用新型所述腔室可形成一个充满放电气体的封闭环境，减少了周围大气对放电的影响，可显著延长等离子体射流长度，封闭环境也有利于降低等离子体放电电压，同时可以对有毒有害的气体进行等离子体射流研究。

摘要： 本发明涉及一种新型常压室温等离子体诱变育种装置，包括样品处理系统、冷却系统、控制系统和检测系统，样品处理系统包括无生物活性的污染物的洁净工作仓，洁净工作仓内设置有步进电机和载物台，载物台设置于步进电机上，洁净工作仓的内腔或壁上至少预留一个消毒装置安装位置，检测系统包括气体流量控制器、温度传感器和位置传感器，控制系统包括操作面板和控制器，控制器通过控制步进电机实现载物台的升降或水平旋转以进行对多个样品的自动处理。本发明可以实现样品连续自动化处理以及自动消毒、自动化监测和控制功能，能够更高效率地完成在常压室温环境下的等离子体诱变育种。

摘要： 本发明属于微生物领域，具体涉及常压室温等离子体诱变的沙氏芽孢杆菌及应用。申请人筛选到一株拮抗芽孢杆菌鉴定为沙氏芽孢杆菌(Bacillus shackletonii)。利用常压室温等离子体（ARTP）诱变仪对菌种进行诱变，获得一株高拮抗能力菌株Bacillus shackletonii BS156，抑制率可达92.1%，与出发菌株相比提高了12.9%，该菌株的保藏编号为CCTCC NO：M20211208，能应用于微生物肥料或生物农药领域。

摘要： 本发明公开常压室温等离子体联合新霉素诱变菌株在抗酸奶后酸化中的应用，通过筛选诱变菌株、对其生长特性、菌株耐酸性活性及抗后酸化验证试验，诱变菌株的H+‑ATP酶活性均低于原始菌株，其中诱变菌株中H+‑ATP酶活性最低为0.57U/mg；将诱变菌株接种于全脂牛乳中，测定发酵乳的pH值及酸度，对照组pH变化最大，10d后下降趋势减缓，菌株BJT‑7变化幅度最小，没有出现急速下降期；菌株BJT‑7在MRS培养基中连续传代培养5代，在12°C条件下储藏6d，测定在储藏6d后pH和滴定酸度，表明常压室温等离子体联合新霉素诱变菌株副干酪乳杆菌(Lactobacillus.paracasei)BJT‑7具有较好的稳定遗传性，并具有显著的抗酸奶后酸化作用，为适应益生菌开发应用的具有重要的意义。

摘要： 本发明提供的一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，可用于处理绿豆种子、黄豆种子、玉米种子和小麦种子，与对照组相比，经等离子体处理的农作物种子的出芽率明显提高；经过萌发处理后，出芽率也明显提高，诱变效果更佳，比如机械破皮处理后的出芽率明显高于种皮完整萌发的出芽率，经过赤霉素浸泡处理的出芽率也明显高于未经浸泡的出芽率。

摘要： 本发明涉及一种新型常压室温等离子体诱变育种装置，包括样品处理系统、冷却系统、控制系统和检测系统，样品处理系统包括无生物活性的污染物的洁净工作仓，洁净工作仓内设置有步进电机和载物台，载物台设置于步进电机上，洁净工作仓的内腔或壁上至少预留一个消毒装置安装位置，检测系统包括气体流量控制器、温度传感器和位置传感器，控制系统包括操作面板和控制器，控制器通过控制步进电机实现载物台的升降或水平旋转以进行对多个样品的自动处理。本发明可以实现样品连续自动化处理以及自动消毒、自动化监测和控制功能，能够更高效率地完成在常压室温环境下的等离子体诱变育种。

摘要： 本实用新型公开了一种小型常压室温等离子体诱变育种仪，包括底板，所述底板的下表面四角分别设有锁止万向轮，所述底板的上表面设有防护箱，所述防护箱的下部左右两侧壁之间转动连接有双向螺杆，所述双向螺杆的右侧穿过防护箱的右侧壁且连接驱动机构，所述双向螺杆的左右两侧分别螺纹连接有移动块，两个所述移动块的上侧分别转动连接有支撑杆，所述防护箱的内部下侧壁四角分别设有导向柱，四个所述导向柱之间滑动连接有支撑板，所述支撑板的下表面设有导向轴，所述导向轴上滑动连接有两个安装座，两个所述安装座的下侧分别与两个支撑杆的上端转动连接，本装置的防护箱可以为育种仪本体提供良好的防护效果，避免造成育种仪本体损坏。

摘要： 小型常压室温等离子体诱变育种仪，包括壳体和设置在壳体内的射频电源、操作室和控制系统，射频电源固定在壳体内左侧；操作室设置于壳体内右侧，操作室内设有等离子体发生器和载物平台，其中载物平台设置于等离子体发生器下方，可实现自动旋转和上升功能，等离子体发生器可为同轴型，也可为平板型；控制系统设置于壳体内，与壳体外部的触摸屏相连，实现对等离子体诱变时间、气体流量通断、载物平台升降、旋转的控制；流量计也设置在壳体内，用于控制等离子体发生气体的流量。本设备结构简单、体积小，可放入超净台中，当完成微生物/植物种子或植物组织的诱变处理后，可及时将样品从操作室转移到超净台中，既方便了下一批次样品的诱变，又避免了样品染菌的可能性。

摘要： 本实用新型涉及一种新型常压室温等离子体诱变育种装置，包括样品处理系统、冷却系统、控制系统和检测系统，样品处理系统包括无生物活性的污染物的洁净工作仓，洁净工作仓内设置有步进电机和载物台，载物台设置于步进电机上，洁净工作仓的内腔或壁上至少预留一个消毒装置安装位置，检测系统包括气体流量控制器、温度传感器和位置传感器，控制系统包括操作面板和控制器，控制器通过控制步进电机实现载物台的升降或水平旋转以进行对多个样品的自动处理。本实用新型可以实现样品连续自动化处理以及自动消毒、自动化监测和控制功能，能够更高效率地完成在常压室温环境下的等离子体诱变育种。