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食品与发酵工业2025年第01期:menD表达强度对枯草芽孢杆菌中维生素K_2产量的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄俊宝;黄茜琳;陈宇;高旭丽;罗雅妮;陶伟;郭明雨;刘永圆;吴晶;刘艳;

单位:安徽工程大学生物与食品工程学院;

摘要:维生素K_2(Vitamin K_2,MK)是一种重要的天然化合物,在治疗多种疾病方面都有着重要的作用。为探究枯草芽孢杆菌甲萘醌途径中关键基因menD表达量的不同对于细菌生长、生物膜形态与MK合成的影响,以枯草芽孢杆菌168(Bacillus subtilis 168,BS168)为出发菌株,构建BS168-ΔmenD、BS168-P_(43)-menD、BS168-P_(xylA)-menD突变菌株,使用HPLC检测菌株中MK的含量,使用western-blot检测蛋白质的表达强度,以确定menD在枯草芽孢杆菌中对于MK合成的作用。研究发现,BS168-ΔmenD菌株生长缓慢,无法很好的产生生物膜,在培养基中需要添加甲萘醌标准品细胞才能生长;BS168-P_(43)-menD、BS168-P_(xylA)-menD突变菌株的生物膜和MK的含量与原始菌株都有较为显著的差异。静态发酵时,孔板中重组菌株BS168-P_(43)-menD、BS168-P_(xylA)-menD生物膜的形成量和褶皱程度相较于原始菌株得到较大的提升,BS168-P_(43)-menD、BS168-P_(xylA)-menD重组菌株的生物膜形成量分别为原始菌株的1.36倍与1.59倍,同时,BS168-P_(43)-menD、BS168-P_(xylA)-menD MK产量分别为原始菌株的1.64倍和1.87倍,BS168-P_(xylA)-menD的最大产量达39.27 mg/L。结果表明,作为枯草芽孢杆菌中MK合成途径的关键酶,menD的表达量是影响枯草芽孢杆菌中生物膜与MK形成的重要因素。

关键词:枯草芽孢杆菌;;维生素K_2;;启动子;;表达强度;;菌株选育

基金资助:国家自然科学基金项目(32372295);; 安徽省高校杰出青年科研项目(2023AH020013);; 安徽省大学生创新创业计划项目(202310363254)