1.一種高產(chǎn)耐熱蛋白酶及蟲草素的蛹蟲草菌株篩選及誘變方法,該方法包括:
(1)將野生蛹蟲草的一小塊子座置于蟲草活化固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)至產(chǎn)生菌絲;
(2)將菌絲轉(zhuǎn)接到新的PDA斜面培養(yǎng)基上,長出新的菌株,將菌株轉(zhuǎn)接到蛋白酶篩選固體培養(yǎng)基上24~28℃靜置培養(yǎng)3~4天,得到產(chǎn)生水解圈的純化蛹蟲草菌株;
(3)將步驟(2)中的純化蛹蟲草菌株進行出草試驗得到蟲草含量較高的菌株;
(4)將步驟(3)中的蟲草含量較高的菌株進行誘變,通過篩選得到一株蟲草素含量和蛋白酶活力較高的蛹蟲草菌株。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,步驟(1)中的野生蛹蟲草為2015年8月在山東省沂南縣沂蒙山采集野生蛹蟲草,采集地為土質(zhì)疏松、腐殖質(zhì)豐富的樹林中,環(huán)境溫度20~28℃,空氣濕度為70~80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,步驟(3)中的出草試驗先通過罐頭瓶接種,罐頭瓶中裝有40~50g大米、80~120ml營養(yǎng)液,然后將罐頭瓶置于人工氣候箱中培養(yǎng),23~26℃下先進行暗培養(yǎng)7~15天,待菌絲長滿培養(yǎng)基后,在罐頭瓶封口膜上打通通氣孔并轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng),培養(yǎng)溫度調(diào)整為16~22℃,光照強度為:300~500Lux,空氣相對濕度60~80%,培養(yǎng)40~60天,待子實體不再生長,表面形成粒狀子囊殼、即子座成熟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,步驟(4)中的誘變方法包括:
步驟1菌株活化培養(yǎng)
將蟲草含量較高的菌株到PDA固體斜面培養(yǎng)基進行活化培養(yǎng),25-28℃恒溫靜置培養(yǎng)4~5天,按照如上方法菌株活化2次;
步驟2菌株菌絲體制備
從活化好的菌絲固體平板培養(yǎng)基上取1cm2菌絲塊接種到裝有40 mL PDA菌絲培養(yǎng)基的250mL錐形瓶中,24-28℃,160-200 r/min進行恒溫搖床震蕩培養(yǎng)3~7天;
菌絲液體培養(yǎng)基配方:葡萄糖20~30g、蛋白胨5~8g、20%馬鈴薯浸出液200ml,(NH4)2S04 3~5g、KH2P04 1~2g、MgS04?7H20 1~2g、酵母粉4~6g,加水定容至lL,pH 6.5~7.0,121℃滅菌20min;
步驟3原生質(zhì)體亞硝基胍(NTG)與紫外線復合誘變
原生質(zhì)體的制備:將MgS04?7H20、甘露醇溶解于雙蒸水中并配制成濃度為0.6 mol/L的滲透壓穩(wěn)定劑溶液,高壓滅菌后備用,以0.6mol/L的滲透壓穩(wěn)定劑配制濃度分別為0.5~0.6%和0.8~1.2%(W/V)的蝸牛酶及纖維素酶溶液,并用0.22nm微孔濾膜過濾,按照2:1的體積比混合備用,用滲透壓穩(wěn)定溶液將無菌濾紙過濾后的菌絲體洗滌3次,按照每100mg制備好的濕菌絲對應(yīng)加入1~1.5mL混合酶液的比例,向菌絲體中加入酶液并置于25~28℃搖床上50r/min緩緩震蕩孵育3~6h,酶解后用無菌棉花柱過濾除去菌絲,濾液3000~4000r/min離心5~8min,溫和地沉淀原生質(zhì)體,棄去上清,將原生質(zhì)體懸于滲透壓穩(wěn)定劑中并適當稀釋備用,原生質(zhì)體亞硝基胍(NTG)與紫外線復合誘變:用丙酮試劑將亞硝基胍溶液配制成終濃度為1~2 mg/mL,取1 mL NTG處理液與稀釋成一定濃度的1 mL原生質(zhì)體懸液混合,于旋轉(zhuǎn)式搖床,轉(zhuǎn)速50~80r/min,26℃處理10~60min后,將處理液3000~4000r/min離心5~10min,棄去上清,用pH6.5,0.1 mol/L的無菌磷酸緩沖液洗滌菌體2~3次,終止反應(yīng),然后將洗滌后的原生質(zhì)體稀釋后取懸浮液4mL在30W紫外燈下,照射距離30cm條件下,緩緩磁力攪拌下照射20s~60s,接著原生質(zhì)體再生培養(yǎng);
步驟4原生質(zhì)體再生培養(yǎng)
將經(jīng)亞硝基胍和紫外線誘變后的生長較快的菌落再次接到新的原生質(zhì)體再生培養(yǎng)基上,相同條件下培養(yǎng),得到第一代誘變菌株,按照以上條件培養(yǎng)三次,得到第三代誘變菌株,將獲得的第三代菌株接到蛋白酶篩選固體培養(yǎng)基上,25~28℃,培養(yǎng)3~7天,挑選水解圈大菌株保藏,進一步復篩;
其中,原生質(zhì)體再生培養(yǎng)基配方為:20%的馬鈴薯浸提液200ml,葡萄糖20~30g,蛋白胨4~8g,酵母粉4~6g,KH2P04 1-~2g,MgS04?7H20 0.5~1g,瓊脂粉15g,維生素B1 0.02g,補充去離子水至1000 mL,pH6.5~7.0,121℃滅菌20min;培養(yǎng)條件為:25~28℃避光恒溫培養(yǎng)5-8d;
步驟5發(fā)酵復篩培養(yǎng)
將步驟4中再生培養(yǎng)基上的菌株接種到裝有30~50mL液體種子培養(yǎng)基的250mL三角瓶中,24~28℃ 160~200r/min搖床震蕩培養(yǎng)3~6天;然后按照6~10%的接種量以上培養(yǎng)好的種子液到裝有100~200ml液體發(fā)酵培養(yǎng)基的1000ml三角瓶中;溫度為26~32℃,搖床轉(zhuǎn)速調(diào)整為180~210 r/min,發(fā)酵3~5天,通過篩選得到一株蟲草素含量和蛋白酶活力較高的菌株;
液體種子培養(yǎng)基配方:20%的馬鈴薯浸提液200ml,葡萄糖20~30g,蛋白胨4~8g,酵母粉4~6g,KH2P04 1~2g,MgS04?7H20 0.5~1g,補充去離子水至1000 mL,pH6.5~7.0,121℃滅菌20min;
液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方:可溶性淀粉20~30g、葡萄糖10~20g、大豆蛋白胨10-~15、硫酸銨5~8g、酵母提取物5-~8g、KH2P04 1~2g、MgS04?7H20 0.5~1g、ZnS04?7H20 0.05~0.1 g、FeS04?7H20 0.02~0.05g、VB1 0.1~0.5g,加水定容至1L,pH 6.5~7.0,121℃滅菌20min,23~26℃,160~180r/min搖床震蕩培養(yǎng)4~8天。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,步驟(1)中蟲草活化固體培養(yǎng)基制備方法:取蔗糖10~20g,蛋白胨2~5g,酵母粉1~2g,20%的馬鈴薯浸提液1000ml,瓊脂粉15g,pH6.0~7.0,121℃滅菌20min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,步驟(2)中取20%馬鈴薯浸提液200ml、蔗糖10~20g、蛋白胨5~10g、酵母粉5~10g、磷酸二氫鉀1.0~2g、瓊脂15g,補充去離子水至1000ml制成PDA斜面培養(yǎng)基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,所述營養(yǎng)液配方為:葡萄糖8~15g,蛋白胨5~7g,KH2P04 2~3g,酵母膏1~2g,MgS04 0.5~1 g,VBl 5~10mg,20%馬鈴薯浸汁100ml,蠶蛹粉2~8 g,pH5~7,補充自來水至1000 mL。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的蛋白酶篩選固體培養(yǎng)基配方:20%馬鈴薯浸提液200ml,干酪素5~15g,蔗糖10~20g,KH2P04 1~2g,MgS04?7H20 0.5~1g,瓊脂粉15g,pH6.5,補充去離子水至1000ml,121℃滅菌20min,培養(yǎng)基滅菌后充分搖勻,隨著搖動,在60~70℃下倒入平板中。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7或8的20%的馬鈴薯浸提液的制備方法:去皮馬鈴薯200g,切成小塊,加水800ml,大火煮沸后改為小火,繼續(xù)煮30min,中間添加去離子水并攪拌,防止鍋底焦糊,冷卻后,過濾,收集濾液,添加去離子水至1000ml,即得到20%的馬鈴薯浸提液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,步驟(4)中得到的蛹蟲草菌株,該蛹蟲草菌株為蛹蟲草(Cordyceps militaris)的一個菌株,保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心CGMCC,保藏編號為:CGMCC No. 13179。