近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高。我國民眾的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變，過多地攝入高熱量、高脂質(zhì)的食物，導(dǎo)致高血脂、高血壓、冠心病等“富貴病”發(fā)病率顯著增加。目前，臨床上治療該類疾病的主要是他汀類藥物，最重要的是洛伐他汀。洛伐他?。↙ovastatin）是一類在臨床上應(yīng)用廣泛的降血脂、降膽固醇藥物，作為體內(nèi)羥甲戊二酰輔酶A（HMG-CoA）的結(jié)構(gòu)類似物，能競爭性抑制HMG-CoA的代謝，減少機(jī)體內(nèi)膽固醇的生成，從而對高血壓和冠心病等疾病起到積極的防治作用。當(dāng)前，洛伐他汀主要是通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)，在微生物發(fā)酵中，優(yōu)良的菌種是獲得生產(chǎn)成功的關(guān)鍵。誘變育種是獲得高產(chǎn)菌株的簡便有效的手段在微生物育種中被廣泛應(yīng)用。課題組采用多種誘變劑對洛伐他汀產(chǎn)生菌株紅曲霉進(jìn)行處理，以期獲得穩(wěn)定高產(chǎn)菌株，為進(jìn)一步開發(fā)功能性紅曲提供理論依據(jù)。
三種誘變劑致線曲線與分析
紅曲霉菌株對UV、DES均比較敏感，致死率與誘變劑劑量呈正相關(guān)。當(dāng)UV照射時間為120s時，致死率為72.1%。DES濃度為4%時，致死率為74.6%。由圖2可知，在實驗劑量范圍內(nèi)，紅曲霉對HNO2不敏感，致死率低且變化不明顯，因此，不宜選HNO2作為紅曲霉的誘變劑。
UV誘變結(jié)果
從篩選平板上挑取抑菌圈直徑D≥1.48cm的10株菌株孢子，置于溫度為32℃、轉(zhuǎn)速為160 r/min搖床上發(fā)酵7d，測洛伐他汀產(chǎn)量。
在所得到的10株突變株中，抑菌圈直徑比原始菌株均有不同程度的增加，但洛伐他汀的產(chǎn)量則有高有低，總的來看大部分菌株的產(chǎn)量是提高的，即發(fā)生了正向突變，如UV-5、UV-10；而有少部分菌株的產(chǎn)量不升反降，如：UV-6、UV-9。其中UV-5的產(chǎn)量最高，達(dá)到了0.239mg/mL，相對于出發(fā)菌株提高了42.3%。說明出發(fā)菌株（Monascus sp.）對紫外線敏感，采用紫外線單因素處理即可得到較理想的誘變效果。
HNO2誘變結(jié)果
經(jīng)亞硝酸誘變后，通過初篩選擇9株抑菌圈直徑D≥1.42cm的突變株，置于溫度為32℃、轉(zhuǎn)速為160 r/min搖床上發(fā)酵7d，測洛伐他汀產(chǎn)量。所得結(jié)果見表2。由表2可知，經(jīng)亞硝酸誘變后，紅曲霉對粗糙脈胞菌抑菌圈直徑及洛伐他汀產(chǎn)量變化幅度均較小。在所得的9株紅曲霉突變株中，抑菌圈變化范圍1.42～1.76cm之間，洛伐他汀產(chǎn)量最高是HN-4、HN-8菌株，均為0.184mg/mL，比出發(fā)菌株的產(chǎn)量提高不到10%，說明該紅曲霉對亞硝酸不大敏感，這與致線曲線分析是一致的。
DES誘變結(jié)果
經(jīng)硫酸二乙酯誘變后，通過初篩選擇10株抑菌圈直徑D≥1.52cm的突變株，置于溫度為32℃、轉(zhuǎn)速為160r/min搖床上發(fā)酵7d，測洛伐他汀產(chǎn)量。
篩選所得到的10株突變株中，大部分菌株發(fā)生了正向突變，產(chǎn)量均有不同程度提高，其中洛伐他汀產(chǎn)量最高的菌株為DE-8，達(dá)到了0.223mg/mL，增幅為32.7%。說明該紅曲霉對DES較為敏感，應(yīng)用DES對其進(jìn)行誘變育種能得到較理想的效果。但從洛伐他汀產(chǎn)量的提高幅度來看，DES的誘變效果不如UV好?？赡艿脑蚴谴藘煞N誘變劑的誘變機(jī)理不相同所造成的，UV能誘發(fā)DNA形成胸腺嘧啶二聚體，導(dǎo)致復(fù)制中發(fā)生錯配而引起突變；而DES能與DNA中堿基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使堿基結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致堿基配對的轉(zhuǎn)換或顛換，從而引起突變。
實驗結(jié)果表明：3種誘變劑對Monascus sp.的誘變效果有較大差異，其中紫外線誘變效果最好，硫酸二乙酯次之，亞硝酸最差。
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