- 上一篇：BIO ORGANS同源基因克隆及拟南芥转化
- 下一篇：基于环化剪接的植物基因簇克隆与重构
3.1 菌种的筛选 . 18
3.2 复合碳源对发酵结果的影响 19
3.3 不同pH值对发酵结果的影响 20
3.4 其他添加物对发酵结果的影响 .. 20
3.5 盐浓度变化对发酵结果的影响 .. 21
3.6 培养时间对发酵结果的影响 .. 22
3.7 结论与展望 23
结论 24
致谢 25
1 引言 1.1 纳豆芽孢杆菌 纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）是在 20世纪前期从纳豆或豆豉制品中以及从自然界的稻、谷上面被发现并分离出来的一种产酶的嗜氧菌，它分属于芽孢杆菌属、细菌科，它的原始菌株与枯草芽孢杆菌的菌株大致无异，为枯草芽孢杆菌的一个亚种[1]。其生理学特性及理化性质与枯草杆菌几乎无异，所以将纳豆菌归于枯草杆菌属。纳豆芽孢杆菌的功能十分全面且多样，它可以分解蛋白质、碳水化合物、脂肪等一系列大分子的物质，纳豆芽孢杆菌的发酵产品中含有丰富的有机酸、氨基酸、寡糖等多种营养成分，且容易被人体吸收， 在纳豆芽孢杆菌发酵的纳豆中还发现些许具有生理活性的物质使其具有更多样的保健功能。比如：抗肿瘤的作用，溶血栓的功能，降血压作用，以及抗菌作用等。纳豆芽孢杆菌是研究最透彻的γ-PGA（γ-poly glutamic acid，γ-聚谷氨酸）生产菌株，用它来合成γ-PGA 的生物机制已经得到基本的认证和阐明。微生物生物合成γ-PGA与普通蛋白质的合成并不相同，它的合成不需要RNA模板，属于非依赖核糖体的肽合成[2]。但跟非核糖体合成的其他肽类相比，γ-PGA的生物合成又有其自有的特征：在多种酶的相互作用下，经过单体的消旋作用、活化作用和聚合作用形成拥有巨大分子量且含有两种不同的对映体。
1.2 聚谷氨酸
1.2.1 聚谷氨酸的化学结构 γ–PGA全名为 γ-Polyglutamic acid，是以 γ-位上的酰胺键聚合左、右旋光性的谷氨酸单元体而成的同质多肽(Homo-polypeptide)，聚合度约在 1,000-15， 000 之间。其分子量在100，000～2，000，000左右。其为α-氨基和γ-羧基形成肽键结合谷氨酸单元的高分子聚合物结构。γ-(D)-PGA, 和 γ-(L)-PGA，γ-(D,L)-PGA,等都统称为γ-PGA。Ivanovics 和Bruckner 在研究炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthtacis）荚膜多肽早期，提出: 有四种稳定的肽键存在聚谷氨酸高分子中：α-肽键、含吡咯烷酮内环的α-肽键、γ-肽键以及 α ,γ-交叉（或分枝）的连接。通过缩二脲和茚三酮反应、抗蛋白酶（如胰蛋白酶）降解能力的测试、pKa的测定和红外吸收光谱等数据表明聚多肽的结构是γ-PGA[3]。其结构式如图1.2。Tanaka用一种内解聚酶（γ-PGA中只分解 L-谷氨酸部分的一种酶），来证明枯草芽孢杆菌产生的γ-PGA是一种 D型和L型的共聚物[4]。现在已经认为枯草芽孢杆菌不是两套单独的系统分别合成γ-D-PGA和γ-L-PGA。而是只含有单一的γ-（D，L）-PGA合成系统
1.2.3 聚谷氨酸生物合成 γ-聚谷氨酸（γ-PGA）与其他蛋白的合成不同，他不是通过蛋白的核糖体合成途径来合成的。目前，对于γ-聚谷氨酸（γ-PGA）的合成机制，已经有了大量的研究。早期有研究者用B.licheniformis ATCC9945A 作为材料研究提出了一种“机制”。近年来以B. subtilis IFO3335 为材料的大量研究又得到了一种新的以酶复合物 PgsBCA 为基础的机制。这种已得到肯定证实，被认为是目前γ-聚谷氨酸合成的唯一机制[5]。见图1.4。