高通量筛选高产维生素B12的诱变菌株-黏着剑菌

本期为您推荐江南大学生物工程学院周景文教授研究团队发表在《食品与发酵工业》上的一篇文章：高通量筛选高产维生素B₁₂的诱变菌株-黏着剑菌。

维生素B₁₂又称为钴胺素，是一类含有钴的咕啉类化合物的总称。由于VB₁₂化学合成极其繁琐且昂贵，因此目前主要通过微生物发酵法来实现商业化生产。黏着剑菌（Ensifer adhaerens）因其发酵工艺简便，且含有VB₁₂生成所需的全部基因，是目前VB₁₂的主要工业生产菌株。但是，由于与VB₁₂合成的部分基因作用机理尚不清楚，大部分基因受VB₁₂的反馈调节，且E. adhaerens的基因操作系统尚不完善。基于上述原因，本研究采用诱变育种的方式提高E. adhaerens生产VB₁₂的能力。

通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma，ARTP)诱变处理E. adhaerens并从中筛选出高产维生素B₁₂的诱变菌株。确定了ARTP诱变处理的时间为80s，输出功率为100W。应用流式细胞仪、酶标仪、移液工作站等仪器对诱变菌株进行分选、检测。经过两轮ARTP诱变处理，初筛与复筛之后，最终筛选得到一株高产维生素B₁₂的突变菌株46H-1，摇瓶发酵至7.5d，维生素B₁₂的产量达到110.25mg/L，产量相比于原始菌株提高了24.8%，并且通过了遗传稳定性验证。本文所建立的高通量筛选方法能够快速、高效地筛选到高产菌株，有效降低生产成本。

相比其它传统诱变方法，ARTP诱变方法具有操作简单、运行成本低廉、条件温和无污染无危害等优点，是目前最常用的诱变方法。本研究以一株VB₁₂工业生产菌株黏着剑菌作为出发菌株，通过ARTP诱变处理，结合流式细胞仪、移液工作站、酶标仪、微孔板等仪器设备对诱变后的菌株进行检测、分选和培养，对高产VB₁₂菌株进行初筛，随后通过摇瓶发酵复筛，HPLC检测获得稳定高产VB₁₂菌株。

文章精彩内容如下：

图1 ARTP诱变致死率曲线

图2 PI染料染色流式图

图3 诱变菌株复筛产量