门多萨假单胞菌的鉴定方法与主要用途及应用领域！

北京百欧博伟生物技术有限公司

2023/12/28 15:34

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门多萨假单胞菌的鉴定方法与主要用途及应用领域！

一、菌种简介

门多萨假单胞菌是一种细菌。利用门多萨假单胞菌NK-01发酵生产褐藻寡糖，并开发其在医药、食品、饲料、化工和化妆品等行业的应用，生产出大批量有重要价值的下游产品。

二、基本信息

中文学名：门多萨假单胞菌

英文名称：Pseudomonas Mendocina

界：细菌界

用途：医药、食品、饲料、化工

生产：褐藻寡糖

三、特征特性

菌落圆形凸起，透明，水滴状，表面光滑湿润，边缘整齐，菌体杆状0.5*1.0μm, 有荚膜,格兰氏阴性。具有自生固氮能力，降解芳香烃。

四、结构鉴定

研究发现门多萨假单胞菌NK-01 在菌体内积累中长链聚羟基脂肪酸酯(PHAMCL)的同时也能够合成褐藻寡糖分泌到发酵液中, 其产量与培养基的碳氮比有关, 高碳氮比有利于褐藻寡糖的合成。本研究利用紫外-可见分光光度法、傅立叶红外光谱分析、1H 和13C 核磁共振对褐藻寡糖的结构进行了分析鉴定, 发现褐藻寡糖的结构是由β-D-甘露糖醛酸、α-L-古洛糖醛酸通过β-(1→4)/ α-(1→4)键连接而成的无支化线性多糖, 并且在单体的2 位或3 位羟基上部分乙酰化。凝胶渗透色谱(GPC)对分子量的测定结果为2054。

褐藻寡糖是褐藻多糖的寡聚物, 是聚合度较小的褐藻多糖。褐藻多糖是由海藻和细菌合成的一种多糖, 海藻中褐藻多糖主要起骨架作用, 而细菌中褐藻多糖是细胞壁的一种成分, 抵制不良的环境，有些细菌则将合成的褐藻多糖分泌到细胞外。褐藻多糖是由β-D 甘露糖醛酸、α-L-古洛糖醛酸通过β-(1→4)/ α-(1→4)键连接而成的无支化线性多糖。其中β-D 甘露糖醛酸中的C5 被差向异构化即是α-L-古洛糖醛酸。褐藻多糖中有3 种类型的链段 (Blockstructure), 其一是完全由β-D 甘露糖醛酸按照β-(1→4)键结合的M-M 型; 二是完全由α-L-古洛糖醛酸按α-(1→4)键结合的G-G型; 三是由β-D 甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸混合交替结合的M-G 型。来自细菌的褐藻多糖和来自海藻的褐藻多糖具有相同的基本结构, 差别仅在于细菌褐藻多糖中C2 和/或C3 羟基常常不同程度地被乙酰化, 乙酰化程度因菌株及生长条件的不同而有明显的差异。褐藻多糖及其寡聚物已广泛应用于食品、制药、化工等多个领域, 具有广阔的开发前景, 如富含甘露糖醛酸的褐藻多糖和寡糖具有抗肿瘤和免疫调节等作用。

褐藻寡糖有多种合成方法。化学合成法主要缺点是需要多重基团保护和去保护步骤, 产量低, 因而没有实际的工业价值。用酶法制备褐藻寡糖, 多是先分离纯化得到褐藻寡糖裂解酶后再制备褐藻寡糖系列产物, 但酶的分离纯化比较繁琐, 且在这一过程中酶也容易失活, 酶法合成的价格也比较昂贵。本研究采用门多萨假单胞菌NK-01 合成褐藻寡糖属于液体发酵, 工艺简单, 发酵周期短, 适合大规模工业化生产。

研究发现Pseudomonas mendocina NK-01 在菌体内积累中长链聚羟基脂肪酸酯(PHAMCL)的同时,也能够合成褐藻寡糖分泌到发酵液中。本研究采用多种分析手段, 对褐藻寡糖的结构进行了鉴定。

五、主要用途

利用门多萨假单胞菌NK-01 合成褐藻寡糖。

六、应用领域

利用门多萨假单胞菌NK-01发酵生产褐藻寡糖，并开发其在医药、食品、饲料、化工和化妆品等行业的应用，生产出大批量有重要价值的下游产品。确立褐藻寡糖的发酵工艺流程和下游分离提取工艺流程，完成门多萨假单胞菌NK-01发酵生产褐藻寡糖的结构鉴定和分子量的表征。为以葡萄糖一步法发酵生产褐藻寡糖奠定基础。从土壤中分离到1株能够合成中长链聚羟基脂肪酸酯(PHAMCL)的细菌, 经分类鉴定命名为Pseudomonas mendocina NK-01。对于该菌株在氮源限制的情况下, 利用葡萄糖合成的PHAMCL进行了结构分析。同时, 获得了该菌株PHA合成酶基因phaC1, 利用大肠杆菌表达载体pBluescript SK-构建了重组载体pBSphaC1, 并在E.coli JM109中成功表达。以所构建的工程菌株进行了发酵合成。

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