皱边石杉内生菌分离纯化及其产物四草酸钾的发酵条件研究

论文摘要

本研究在建立皱边石杉组织培养体系时发现,尽管采用了各种灭菌方法,植株总是带菌。这提示皱边石杉健康植株中生活着内生菌。特定内生真菌可能在与宿主植物长期协同进化中由于遗传信息的传递获得了宿主植物的特定代谢途径,从而使内生真菌产生与宿主相同或相似的生理活性成分。本研究从皱边石杉内生菌株分离纯化入手,用以皱边石杉氯仿提取物为唯一能源的压力筛选手段对所分离的菌株做针对性筛选。发现菌株J 060918在适宜的发酵培养条件下可生产四草酸钾。并研究了生物发酵生产四草酸钾的关键工艺技术参数。得到了以下结论:1皱边石杉拥有丰富的内生菌群为获得皱边石杉及根际土壤中丰富的真菌群,筛选具有合成有益功能产物的菌种,本研究采用经典PDA固体培养基对皱边石杉内生菌进行了初步分离纯化,共得到了32种菌株,个体之间外观形态、培养特征差异明显。经初步镜检,可以确定为绵霉、毛霉、曲霉、青霉、红酵母等种属。2菌株J 060918具有生产四草酸钾的功能为对皱边石杉中分离得到的32种菌株进行定向筛选,本研究以皱边石杉的氯仿提取物作为唯一碳源进行压力筛选,发现仅有6种能相对较好地生长,菌株J 060918在适宜的发酵培养条件下可合成四草酸钾,产量在1.758g/L以上;菌株经初步形态学鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。3优化得到四草酸钾生物发酵工艺技术参数为充分研究从皱边石杉外植体上分离纯化得到的菌株J 060918的生物发酵功能,探索其较适工艺技术参数。在单因素试验基础上,设计了正交试验,进行了四草酸钾的发酵工艺研究。研究结果表明:以马铃薯液体培养基为基本培养基,接种孢子浓度为1×10~5个/mL的孢子悬液4 mL到1 L培养基中,添加蔗糖10 g,初始pH值为自然值,120 r/min,40℃恒温培养60小时。每升培养体系,至少可生产四草酸钾粗品1.758g。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究内容和技术方案
• 第一章 绪论
• 1 研究目的及意义
• 2 植物内生菌的国内外研究动态
• 2.1 内生菌具有生产抗肿瘤活性物质的功能
• 2.2 内生菌具有生产抗生素类物质的功能
• 2.3 内生菌具有生产毒性类物质的功能
• 2.4 内生菌生产的其它生物活性物质
• 3 石杉科植物内生菌的研究进展
• 4 黑曲霉的应用研究进展
• 4.1 黑曲霉具有生产多种活性酶类的功能
• 4.2 黑曲霉具有生产多种代谢产物的功能
• 4.3 黑曲霉的其它应用研究
• 第二章 皱边石杉中内生菌的分离纯化、压力筛选及四草酸钾的结构鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 菌种饥饿筛选结果
• 2.2 候选菌株的发酵培养特征
• 2.3 菌株发酵液、皱边石杉氯仿提取物、石杉碱甲标样的薄层分析
• 2.4 18号菌株发酵产物的常规理化性质分析
• 2.5 18号菌株发酵产物的化学结构鉴定
• 3 讨论
• 4 结论
• 第三章 四草酸钾生物发酵工艺技术研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 单因素处理对四草酸钾产量的影响
• 2.2 各影响因素对四草酸钾产量的正交试验
• 3 讨论
• 4 结论
• 全文结论
• 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 附表