产L-木酮糖菌株的筛选与鉴定..doc

产L-木酮糖菌株的筛选与鉴定 摘 要 从土壤中分离出一株具有氧化多元醇生产酮糖能力细菌ZN-14。这个菌种在37℃静息细胞反应生产一种稀有戊酮糖——L-木酮糖。在对其常规形态学及生理生化特性鉴定，结果表明，该菌株与巨大芽孢杆菌的表型特征非常相似。为进一步确定ZN-14的分类学地位，对部分长度的16S rDNA同源性进行了分析，结果表明菌株ZN-14与巨大芽孢杆菌的亲缘关系最近。综合上述结果，鉴定菌株ZN-14为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。 关键词 L-木酮糖，巨大芽孢杆菌，生物转化 Screening and Identification of L-xylulose-producing Strains ABSTRACT A novel bacterium capable of producing rare ketoses from polyols was isolated from soil and named as ZN-14. We have employed this isolated strain for the production of L-xylulose,a rare ketopentose, from xylitol by a resting cell reaction at 37℃.The strain is very similar to Bacillus megaterium in most of the phenotypes in traditional physiological and biochemical aspects, as well as in molecular phylogenetic dendrogram built from 800bp 16S rRNA gene sequence with which those of related strains were compared. Therefore, the strain ZN-14 was identified as Bacillus megaterium. Key words L-xylulose，Bacillus megaterium，biotransformation L-木酮糖（L-Xylulose）是一种戊酮糖，存在多数生物的新陈代谢中，这种碳水化合物在自然界的浓度很低，因此是一种稀有糖[]。L-木酮糖是酵母和大豆糖苷酶的抑制剂[]，同时也应用于医药和临床诊断，是急性慢性肝炎和肝硬化可靠的指示剂。L-木酮糖可以作为L-木糖、L-来苏糖等稀有糖的起始物质【】。 目前，已有几种L-木酮糖生产方法见诸报道。Larson等以D-山梨糖醇为原料通过化学法合成L-木酮糖，存在生产路径复杂并且产量低等缺点[]。近年来, 研究人员一直在寻找利用生物转化的方法来生产L-木酮糖。1956年美国科学家霍尔曼和陶斯特报道利用豚鼠肝脏线粒体将木糖醇转化为L-木酮糖是生物转化法生产L-木酮糖最早的报道【】。此后，科学家陆续发现Pantoea ananatis（菠萝泛菌）【】、Alcaligenes（产碱杆菌）【】和Bacillus pallidus（苍白芽孢杆菌）【】的静息细胞同样具有以木糖醇为原料转化生产L-木酮糖的能力。因此若能筛选获得一株性能优良的L-木酮糖生产菌株，对开发具有自主产权的稀有糖研究具有重大现实意义。 1材料与方法 1.1 土样来源 参照土样采集标准方法【】，26个土壤样品采自济南、泰安、淄博、威海、大同、通辽等地，草坪下或树林中的土样采样时先除去表层5cm表土，取5～15 cm深的土壤，采集时间均为2011年9月15日至10月10日。 1.2 培养基 1.2.1 富集培养基（MS培养基）（g/L） 木糖醇10，酵母膏5，(NH4)2 SO4 2.6，KH2PO4 2.4，K2HPO4 5.6，MgSO4·7H2O 0.1，pH 7.0，121℃灭菌20min。 1.2.2 平板培养基（g/L） 木糖醇10，酵母膏5，(NH4)2 SO4 2.6，KH2PO4 2.4，K2HPO4 5.6，MgSO4·7H2O 0.1，琼脂 20，pH 7.0，121℃灭菌20min。 1.2.3 斜面培养基（g/L） 木糖醇10，酵母膏5，蛋白胨5，NaCl 5，琼脂 20，pH 7.0，121℃灭菌20min。 1.2.4 种子培养基（g/L） 木糖醇10，酵母膏5，蛋白胨5，NaCl 5，pH 7.0，121℃灭菌20min。 1.2.5 发酵培养基(g/L） 木糖醇30，酵母膏5，蛋白胨5，NaCl 5，KH2 PO4 2.4，K2 HPO4 5.6，MgSO4·7H2O 0.4，CaCl2·