使用化学变异原体和氨基酸抑制剂制造单细胞蛋白质产生Bacillus subtilis突变体
Indra Berzina1, Martins Kalnins1, Zane Geiba1
1Institute of Energy Systems and Environment, Riga Technical University, Azenes Street 12/1, LV 1048, Riga, Latvia.
Scientifica
|December 9, 2024
概括
研究人员开发了一种使用氨基酸抑制剂的新方法,从Bacillus subtilis中创建增强的单细胞蛋白 (SCP) 菌株. 这种方法显著增加了生物质,蛋白质和氨基酸含量,提供了可持续的替代食物来源.
科学领域:
- 微生物学和生物技术
- 食品科学与营养 食品科学与营养
- 可持续农业 可持续农业
背景情况:
- 全球人口增长和气候变化需要替代蛋白质来源,以应对稀缺性和减少粮食生产对环境的影响.
- 单细胞蛋白 (SCP) 提供了一个有前途的解决方案,其中Bacillus subtilis由于其快速生长和高营养价值而成为一个强有力的候选人.
- 通过突变发生增强B. subtilis菌株可以进一步提高其效率和SCP应用中的蛋白质含量.
研究的目的:
- 实验验证一种新的突变发生方法,用于开发具有增强蛋白质和氨基酸 (AA) 含量的细菌细菌突变菌株.
- 调查氨基酸抑制剂作为选择性剂的有效性,以隔离高性能SCP产生突变物.
- 评估这些增强菌株作为传统蛋白质来源的可持续替代品的潜力.
主要方法:
- 在野生型B. subtilis.中,确定了三种除草剂 (酸氨酸 (GA),L-氨酸硫胺 (MSO) 和S-(2-氨基乙烯) -L-氨酸 (AEC)) 的抑制度.
- 用ESM变异原体治疗B. subtilis,然后在含有抑制剂量的AA抑制剂的介质上培养得出的突变物.
- 选择,分析,并将幸存的突变菌株与野生类型的生长和营养特征进行比较.
主要成果:
- 确定了突变选择的最佳抑制度:GA为0.05-0.4微米,MSO为0.01-0.05微米,AEC为0.2微米.
- 与野生类型相比,使用GA选择的突变体表现出显著的改善:生物质增加7.1倍,蛋白质度增加1.5倍,AA含量增加1.2倍,基本AA指数提高1.2倍.
- 使用MSO和AEC也成功分离了增强突变,证实了该方法的广泛适用性.
结论:
- 氨基酸抑制剂的应用提供了有效的选择性压力,以分离具有优越蛋白质和氨基酸配置的细菌突变菌.
- 这种突变发生的策略具有开发高效的单细胞蛋白质生产菌株的巨大潜力.
- 通过这种方法获得的增强型SCP菌株可以通过为传统蛋白质来源提供可行的替代品,为可持续的粮食安全做出贡献.
