[發明專利]基于高磁場重力環境的產膠原蛋白酵母菌誘變方法

在審

• 申請號: 201710859961.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN109536483A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 楊樹林;于洋;金明杰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;C12N1/16;C12R1/84
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種基于高磁場重力環境的產膠原蛋白酵母菌誘變方法，利用地面模擬裝置產生的高磁場重力環境對產膠原蛋白酵母菌進行誘變。所述方法先將對數生長期的產膠原蛋白酵母菌菌株置于高磁場重力環境下，磁感應密度為12～16T，重力水平為0～2g，誘變時間為24～72h，得到誘變菌株，再將誘變菌株涂布固體培養基，挑取生長旺盛的單菌落接種于液體培養基搖瓶發酵，以膠原蛋白產量為檢測標準，得到高膠原蛋白產量菌株。本發明的利用地面模擬裝置產生的高磁場重力環境誘變方法，操作簡便、效率較高、篩選效果較好、對環境無污染，并解除了菌株對常規物理和化學誘變方法的疲勞效應。

技術領域

本發明涉及產膠原蛋白酵母菌的誘變方法，具體涉及一種基于高磁場重力環境的產膠原蛋白酵母菌誘變方法，屬于誘變育種技術領域。

技術背景

膠原蛋白，廣泛分布于動物結締組織，對維護細胞、組織、器官的正常生理功能和損傷修復有重要作用，因其良好的物理性能和生物學特性，在醫藥、組織工程、食品、化妝品等領域也有著廣泛的應用。最早，市售的膠原蛋白產品主要是通過酸堿水解或者酶解的方法從動物的皮、骨等組織中提取。這樣的制取方法不僅使得膠原蛋白的生產規模受到限制，而且獲得產品的固有缺陷使其在醫藥、生物醫學材料等領域受到很大的限制。目前，國內外的多家企業和科研院所對產膠原蛋白的重組菌種構建及發酵工藝優化方面做了大量工作，但其發酵水平仍處于較低的水平。

誘變育種是在人為的條件下，利用物理、化學等因素，誘發生物體產生突變，加速其自然進化的過程，之后通過篩選獲得優異性狀。在過去，人們通過傳統誘變技術獲得了許多優良性狀的植物及微生物，但是傳統誘變育種具有有利變異少，須大量處理材料，突變譜窄、改良數量性狀效果較差，誘變形狀不穩定等缺點(楊小沖,陳忠軍.新型物理誘變技術在微生物育種中的應用進展[J].食品工業,2017(3):242-245.)。空間誘變育種，是將航天技術與原有的物理化學誘變及分子技術相結合的一種綜合的新技術，利用人造衛星和高空氣球攜帶、搭載微生物等生物體樣品，經特殊的宇宙空間條件(強宇宙射線、高真空、微重力等)引起生物染色體畸變，進而導致生物體遺傳變異，經地面選育試驗后，可快速而有效地育成生物的新品種(系)，供生產和研究使用。相對傳統的誘變方法(如輻射誘變，化學誘變)，空間誘變具有變異幅度大、有益變異增多、性狀易穩定傳代等優點。因此，在前期的育種工作中，尤其是重要農業作物的育種工作中，一些優質農作物品種通過空間誘變育種獲得，并進行全國推廣(張文濤,杜久元,白斌.作物空間誘變及其在遺傳育種中的應用[J].種子,2014,33(4):48-52.)。但是空間誘變育種技術需要空間搭載和攜帶實驗樣品的成本十分昂貴，并不適合一般企業使用。

空間地面模擬裝置不僅能夠節約空間搭載和攜帶實驗樣品成本，而且能夠模擬特殊的空間環境，引起生物遺傳物質改變，進而導致生物體遺傳變異，經選育實驗后，可快速而有效地育出生物的新品種，供生產和研究使用。此外，由于操作相對簡便，研發人員還能夠通過控制空間地面模擬裝置的單一誘變因素影響誘變過程，從而考察不同空間因素所產生的不同變化效果及其機理。因此，空間地面模擬裝置誘變育種綜合了空間誘變育種和傳統育種的優勢，是一種有效的、可行的誘變育種手段。目前尚未有通過誘變育種方法來進行膠原蛋白產生菌的改良。

發明內容

本發明針對現有誘變育種技術的不足，提供一種基于高磁場重力環境的產膠原蛋白酵母菌誘變方法，所述方法基于空間地面模擬裝置產生的高磁場重力環境，可以有效地提高磁場重力環境下產膠原蛋白酵母菌誘變效率，并獲得相應的正突變菌株，為后續菌株篩選以及規模化發酵生產提供基礎。

本發明的技術方案如下：

基于高磁場重力環境的產膠原蛋白酵母菌誘變方法，具體步驟如下：

步驟1，將對數生長期的產膠原蛋白酵母菌菌株置于高磁場重力環境下，磁感應密度為12～16T，重力水平為0～2g，誘變時間為24～72h，得到誘變菌株；