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转化植物甾醇单产雄甾雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮菌株的诱变选育及产物初步提取

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第一章 绪论

1.1 甾体药物概述

1.1.1 甾体化合物的结构

1.1.2 甾体药物的分类与作用

1.1.3 雄甾烯酮ADD的制备方法

1.1.4 植物甾醇简介

1.2 甾体微生物转化研究进展

1.2.1 甾体边链降解的研究进展

1.2.2 甾体微生物转化的主要问题

1.2.3 提高甾体微生物转化效率的主要方法

1.2.4 常见表面活性剂增溶原理

1.3 大孔树脂

1.3.1 大孔树脂的种类

1.3.2 大孔吸附树脂的性质和分离原理

1.3.3 大孔吸附树脂吸附作用的影响因素

1.4 立题意义

1.5 本课题主要研究内容

第二章 材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 菌株

2.1.2 主要试剂与材料

2.1.3 主要仪器

2.1.4 培养基

2.2 实验方法

2.2.1 分析方法

2.2.2 诱变育种

2.2.3 菌株发酵条件的优化

2.2.4 大孔树脂Amberlite xad—7 初步提取产物ADD的研究

第三章 结果与讨论

3.1 菌株诱变选育

3.1.1 出发菌株生长曲线

3.1.2 致死率曲线制定

3.1.3 紫外诱变结果

3.1.4 紫外-亚硝基胍复合诱变

3.1.5 传代稳定性研究

3.1.6 出发菌株与突变株发酵性能的比较

3.2 菌株Mycobacterium sp.uv—11—12 发酵条件的优化

3.2.1 葡萄糖对突变株生长及产物生成率的影响

3.2.2 不同氮源对突变株生长及产物生成的的影响

3.2.3 蛋白胨对突变株生长及产物生成率的影响

3.2.4 K2 HPO4 对突变株生长及产物产率

3.2.5 MgSO4 浓度对突变株生长及产物产率的影响

3.2.6 MnCl2 对突变株生长及产物产率的影响

3.2.7 初始pH对突变株生长及产物产率的影响

3.2.8 温度对突变株生长及产物产率的影响

3.2.9 转速的影响

3.2.10 接种量对生物量及产物ADD生成率的影响

3.2.11 突变菌株优化情况的分析

3.2.12 表面活性剂Tween80,卵磷脂对产物生成的影响

3.2.13 β—环糊精(β—CD)对产物生成的影响

3.2.14 最佳优化条件下突变株发酵性能比较

3.3 产物雄甾烯酮ADD的初步提取

3.3.1 Amberlite xad—7 对产物ADD标准品静态吸附容量测定

3.3.2 不同洗脱剂的选择

3.3.3 发酵液中吸附时间对吸附的影响

3.3.4 粗ADD提取流程分析

3.3.5 粗样品ADD分析

3.4 结论与展望

3.4.1 主要结论

3.4.2 展望

致谢

参考文献

附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

甾体激素药物主要有肾上腺皮质激素、性激素、蛋白同化激素三大类,对机体起着非常重要的调节作用,在世界范围内其产量仅次于抗生素。以油脂工业副产物大豆油脚中蕴藏的植物甾醇为原料,通过微生物转化为关键甾体药物中间体,是甾体药物生产的优势途径。在实验室一株能有效以植物甾醇为底物转化生产雄甾-1,4-二烯.3,17-二酮(ADD)的菌株的基础上进行诱变筛选出一株转化植物甾醇单产ADD突变株,对其发酵特性进行研究,并对底物ADD的提取分离进行初步探索。
   主要工作包括以下3个方面:
   1、采用紫外诱变筛选得到转化植物甾醇单产ADD的突变株Mycobacteriumsp.uv-11,在其基础上进行紫外-亚硝基胍复合诱变的到一株稳定单产ADD的突变菌株Mycobacterium sp.uv-11-12,在甾醇添加量1%时,ADD浓度最高达到0.87g/L,生成率提高了约40%,而AD在发酵5天后几乎检测不到。
   2、根据出发菌株培养条件进行优化最终确定产物最佳转化培养基(%):植物甾醇1.0,葡萄糖1.0,蛋白胨1.0,K2HPO40.3,MgSO40.02,MnCl25×10-5,卵磷脂0.4,pH7.0,10%的接种量,30℃,转速200 r/min下发酵7天,优化后产物ADD浓度最高达到1.44g/L,生成率为21.73%,比原培养基提高了72%。
   3、确定了大孔树脂Amberlite xad-7粗提产物ADD工艺,粗样品中ADD含量为66.6%,几乎检测不到AD。

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