一种ARTP诱变保护剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于微生物选育技术领域，具体涉及一种ARTP诱变保护剂及其应用。本发明专利技术公开了一种ARTP诱变保护剂，它包括以下质量百分比的组分：水溶性酸1

【技术实现步骤摘要】
一种ARTP诱变保护剂及其应用


[0001]本专利技术属于微生物选育
，具体涉及一种ARTP诱变保护剂及其应用。

技术介绍

[0002]常压室温等离子体诱变(ARTP)是一种在常温常压下，通过等离子能产生大量的活性氧、活性氮、紫外光子、高能离子和带电粒子等，从而诱发机体基因突变，包括点突变和大片段基因的易位、交换或缺失，其对遗传物质的损伤机制多样，因此获得突变型多样性的可能性增大，从而引起的突变生物学效应。其能大大加速自然驯化的选育周期，对于代谢网络复杂的微生物诱变育种，显示出其独特的优势。尽管基因工程、细胞工程等生物学手段已经开始用于工业微生物菌种的改造，并且具有十分诱人的应用前景，但是ARTP诱变等物理诱变技术仍是诱变育种的主要应用手段，且该技术广泛应用于细菌、真菌(包括酵母、霉菌、大型真菌)、放线菌、藻类、植物细胞和动物细胞中。
[0003]但是ARTP选育引起的生物效应是多种多样的并具有双重的结果：它既能引起基因突变，亦能诱导生物机体加快对低温等离子体诱导DNA损伤的修复，例如SOS修复系统，氧化损伤修复系统等。在修复过程中如果有碱基错配而导致菌株存活，则会产生突变菌株。同时ARTP也能刺激机体促进抗氧化物酶活性的提髙、促进个体的生长、延长积累的寿命、提高代谢产物的含量等。如果ARTP破坏了核酸、蛋白、脂类和多糖的结构，引起膜损伤破坏、酶的失活，造成细胞无法修复损伤的，则会引起细胞凋亡；因此造成大量的正突变子的损失。
[0004]大量研究表明，细胞损伤修复成了制约突变菌株的关键步骤，而加入自由基清除剂可以有效的减缓这一破坏作用。专利CN 114317517 A公开的ARTP保护液为10％甘油作为诱变后的保护液；CN 114292838 A公开的ARTP保护液为20％甘油作为诱变后的保护液。以上诱变保护液成分简单，无显著的促进SOS基因修复能力，导致大量正突变株的衰亡。国内外鲜关于ARTP诱变保护液的报道，根据文献调研发现自由基清除剂主要有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷化甘肽(GSH)、虾青素、维生素C、维生素E、丹酚酸A、丹酚酸B、硫氧还蛋白(thioredoxin)等，它们通过降低细胞活性氧自由基分子中间体的含量来消除氧化损伤。专利CN201010146991专利技术的一种茶多酚、迷迭香、叶黄酮、柠檬酸、维生素C的高效复合食品抗氧化剂；专利CN202111359461专利技术的促进细胞修复液，其主要成分为三七皂苷、水杨苷、尿囊素等，为本专利技术提供了充分的理论依据。
[0005]在本案例中，通过添加一种ARTP诱变保护剂对ARTP诱变选育方法的改进，提高SOS修复和氧化损伤修复系统，从而产生更多的正突变菌株。并通过对菌株个体存活率、细胞的活力检测，并结合指示剂法平板筛选和摇瓶发酵实验的验证，从中筛选出更多的正突变株，大大提高选育的成功率。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，具体为ARTP过度破坏核酸、蛋白、脂类和多糖的结构，引起膜损伤破坏、酶的失活，造成细胞自身难以修复损伤引起的
细胞凋亡，造成的突变子复活率低的现象，提供一种ARTP诱变保护剂。
[0007]本专利技术还要解决的问题是，提供上述ARTP诱变保护剂在ARTP诱变选育中的应用。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种ARTP诱变保护剂，以提高SOS修复和氧化损伤修复系统的修复能力，从而产生更多的正突变菌株。
[0009]一种ARTP诱变保护剂，包括以下质量百分比的组分：水溶性酸1
‑
3％、修复酶1
‑
2％、脂溶类物质3
‑
10％、余量为稳定剂。
[0010]其中，所述的水溶性酸包括月桂酸、马来酸、茶多酚、柠檬酸、维生素C、谷胱甘肽、花青素、绿原酸、甘草酸、阿魏酸、透明质酸、甘氨酸、五味子肽、虾青素、吡啶羧酸铬、迷迭香酸中的任意一种或几种的组合；所述的修复酶包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶、葡萄糖氧化酶、辅酶Q10中的任意一种或几种的组合；所述的脂溶类物质包括甘油、视黄醇、迷迭香醚、维生素E、卵磷脂、蔗糖脂、高酸价山茶籽油、叶黄酮、维生素A、β
‑
乳球蛋白粉、油酸单甘酯、二丁基羟基甲苯中的任意一种或几种的组合；所述的稳定剂包括缓冲盐、渗透压溶液、超纯水中的任意一种或几种的组合。
[0011]具体的，所述的缓冲盐为PBS 10
‑
20mM pH6.0；所述的渗透压溶液为0.6
‑
0.8M NaCl、0.6
‑
0.8M MgSO4、0.6
‑
0.8M KCl中的任意一种。
[0012]有研究表明，生育酚(维生素E)、迷迭香提取物、高酸价山茶籽油具有很高的抗氧化能力；茶多酚、迷迭香醚、叶黄酮、维生素C具备高效的抗氧化吸附能力；辅酶Q10能够促进细胞能量代谢；月桂酸、虾青素是很好的酚类抗氧化剂；谷胱甘肽可以作为动物用多元机体抗氧化剂；超氧化物化酶、过氧化氢酶、硫氧还蛋白还原酶是常见廉价易得的损伤修复抗氧化酶类，其价格在20
‑
2000元/mg。
[0013]因此，在本专利技术中，通过提高抗氧化能力，优选的，所述的水溶性酸包括维生素C、谷胱甘肽、茶多酚、虾青素、月桂酸中的任意一种；所述的修复酶包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、硫氧还蛋白还原酶、辅酶Q10中的任意一种；所述的脂溶类物质包括甘油、维生素E、高酸价山茶籽油、叶黄酮、迷迭香醚中的任意一种；所述的稳定剂为PBS 10mM pH6.0、0.8M NaCl中的任意一种，以帮助细胞损伤修复。综合考虑价格成本、易获得及功效情况，上述ARTP诱变保护剂在具体实施例中优选为以下5种配方之一，但不限于这5种配方：(以质量百分比计)
[0014]配方1：2％维生素C、1％超氧化物歧化酶、5％甘油，余量为稳定剂；
[0015]配方2：2％谷胱甘肽、1％过氧化氢酶、5％维生素E，余量为稳定剂；
[0016]配方3：2％茶多酚、1％硫氧还蛋白还原酶、5％高酸价山茶籽油，余量为稳定剂；
[0017]配方4：2％虾青素、1％硫氧还蛋白还原酶、5％叶黄酮，余量为稳定剂；
[0018]配方5：2％月桂酸、1％辅酶Q10、5％迷迭香醚，余量为稳定剂；
[0019]更优选的为配方1：2％维生素C、1％超氧化物歧化酶、5％甘油，余量为稳定剂。
[0020]上述ARTP诱变保护剂的制备方法，具体是将配方里的水溶性酸、修复酶和脂溶类物质混合均匀后，用稳定剂将其溶解，经离心后用孔径100μm的黄色水系滤膜过膜除菌得到无菌保护液，备用。
[0021]上述ARTP诱变保护剂在ARTP诱变选育中的应用也在本专利技术所保护的范围之内。
[0022]其中，所述的ARTP诱变选育，其对象为细菌、真菌(包括酵母菌、霉菌和大型真菌)、放线菌、藻类、植物细胞和动物细胞中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ARTP诱变保护剂，其特征在于，它包括以下质量百分比的组分：水溶性酸1
‑
3％，修复酶1
‑
2％，脂溶类物质3
‑
10％，余量为稳定剂。2.根据权利要求1所述的ARTP诱变保护剂，其特征在于，所述的水溶性酸包括月桂酸、马来酸、茶多酚、柠檬酸、维生素C、谷胱甘肽、花青素、绿原酸、甘草酸、阿魏酸、透明质酸、甘氨酸、五味子肽、虾青素、吡啶羧酸铬、迷迭香酸中的任意一种或几种的组合；所述的修复酶包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶、葡萄糖氧化酶、辅酶Q10中的任意一种或几种的组合；所述的脂溶类物质包括甘油、视黄醇、迷迭香醚、维生素E、卵磷脂、蔗糖脂、高酸价山茶籽油、叶黄酮、维生素A、β
‑
乳球蛋白粉、油酸单甘酯、二丁基羟基甲苯中的任意一种或几种的组合；所述的稳定剂包括缓冲盐、渗透压溶液、超纯水中的任意一种或几种的组合。3.根据权利要求2所述的ARTP诱变保护剂，其特征在于，所述的缓冲盐为PBS 10
‑
20mM pH6.0；所述的渗透压溶液为0.6
‑
0.8M NaCl、0.6
‑
0.8M MgSO4、0.6
‑
0.8M KCl中的任意一种。4.根据权利要求2所述的ARTP诱变保护剂，其特征在于，所述的水溶性酸包括维生素C、谷胱甘肽、茶多酚、虾青素、月桂酸中的任意一种；所述的修复酶包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、硫氧还蛋白还原酶、辅酶Q10中的任意一种；所述的脂溶类物质包括甘油、维生素E、高酸价山茶籽油、叶黄酮、迷迭香醚中的任意一种；所述的稳定剂为PBS 10mM pH6.0、0.8M NaCl中的任意一种。5.根据权利要求4所述的ARTP诱变保护剂，其特征在于，所述的ARTP诱变保护剂为以下5种配方之一：配方1：2％维生素C、1％超氧化物歧化酶、5％甘油，余量为稳定剂；配方2：2％谷胱甘肽、1％过氧化氢酶、5％维生素E，余量为稳定剂；配方3：2％茶多酚、1％硫氧还蛋白还原酶、5％高...

【专利技术属性】
技术研发人员：应汉杰，魏荷芬，陈勇，刘庆国，温庆仕，余斌，潘晶，徐雯晖，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：