中科院青岛海洋生态研究所的肖天教授向本实验室赠送一株好氧海洋细菌YSC-1,该菌可在细胞内合成电子致密颗粒。 本实验室与肖天教授实验室合作,对该菌形态及生理生化特性进行研究,初步鉴定该菌属于原核生物α-亚纲,与Arctic seawater bacterium和Roseobacter属亲缘关系最近。通过原子吸收法测定其细胞内铁元素含量,并与大肠杆菌进行了比较,结果发现,YSC-1菌体内含铁量超过大肠杆菌10倍以上,对铁元素具有较强的富集能力。 通过生长条件单因素实验及培养基成分正交实验确定了YSC-1的培养条件,其培养基初始pH为7.5,培养温度为24℃,摇床转速为200 rpm,铁源为奎尼酸铁;使用天然海水配制培养基营养成分为:酵母膏1.0 g/L,蛋白胨5.0 g/L,奎尼酸铁10μM。通过这一阶段工作,使YSC-1在K2216培养基中的菌体密度由原来的0.7左右提高至1.2左右。 通过DEAE-Sepharose（fast flow）、CM-Sepharose（fast flow）、Q-Sepharose（fast flow）柱层析等分离方法,从YSC-1菌株的细胞破碎液中纯化到一个高铁还原酶组分,标记为Ysc,经SDS-PAGE检测分子量为36,458 Da。经过基本酶学性质研究,确定其等电点为6.3,最适作用pH为6.0,在pH 7.0左右的中性环境下比较稳定;Ysc热稳定性较差,环境温度超过30℃酶活迅速丧失。金属离子对酶活影响表明,Mn2+、Zn2+、Mg2+、K2+、Ca2+、Na+对高铁还原酶有激活作用,Ag+、Cu2+、Co2+及EDTA对其有明显的抑制作用。 对YSC-1菌体生长及细胞内电子致密颗粒产生的发酵条件进行了摸索,找到了较为理想的发酵条件:通气量4L/min,搅拌速度250 rpm,培养时间为60 h。为下一步发酵数学模型的建立,及可能的电子致密颗粒的大规模制备打下了基础。
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