高产辅酶Q10光合细菌的筛选及鉴定

摘 要：对池塘污泥中富集分离的5株光合细菌产生的辅酶Q10（CoQ10）进行定性定量分析，筛出CoQ10产量较高的菌株P1，并对其进行系统鉴定。菌株P1为革兰氏阴性菌，杆状，菌体大小为（0.5～0.8）μm×（1.0～1.9）μm；适合光照厌氧培养，适宜生长温度为28～36℃，适宜pH为7.0～7.5；菌体含有细菌叶绿素a和类胡萝卜素；多种有机化合物均可作为光合作用的电子供体和碳源，蛋白胨和硫酸铵是其生长的较好氮源。16S rDNA 序列系统发育分析表明，菌株P1在系统进化树上与GenBank序列号为AB167544的沼泽红假单胞菌菌株聚为一类，初步确定菌株P1为沼泽红假单胞菌。沼泽红假单胞菌P1菌株CoQ10产量较高，在19 mg/L左右，至少能稳定传代10次。

关键词：辅酶Q10；沼泽红假单胞菌；筛选鉴定；生理生化；16S rDNA序列

中图分类号：Q939.11+2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）09-0087-04

光合细菌（Photosynthetic bacteria，PSB）是一大类能利用光能作为能源进行不放氧光合作用的原核生物的总称，是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物，除蓝细菌外，都能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用有机物作氢供体兼作碳源，进行不放氧的光合作用以合成自身物质[1]。光合细菌广泛分布在海洋、湖泊、江河、水田和活性污泥等各个角落，能充分利用光能和各种有机物为其营养源进行自身的营养繁殖[2]。光合细菌营养丰富，细胞干物质中蛋白质含量超过60%，含有多种维生素，尤其是B族维生素含量极为丰富，VB12、叶酸、泛酸、生物素的含量远高于酵母[3]，在人类生活的多方面都具有极其重要的作用。光合细菌中辅酶Q10（CoQ10）的产量较高，尤其是红螺菌科细菌。Yoshida等[4]报道了用Rhodobacter sphaeroides KY - 4113生产CoQ10。目前日本已实现利用光合细菌工业化发酵生产CoQ10，而国内应用光合细菌发酵生产的技术还未成熟， 主要还是用来净化水体、作为生物肥料以及动物饲料添加剂[5～7]。

CoQ10又称泛醌，是一种脂溶性醌类化合物，主要存在于动植物和微生物体内，在细胞内与线粒体内膜结合，作为生物体内细胞呼吸链上的电子递氢体和能量代谢的激活剂，是人体重要的生化辅酶之一。CoQ10在心血管疾病的治疗中起重要作用，并可提高人体免疫力和治疗人体免疫系统疾病，是一种临床价值很高的生化药物，近年来已广泛应用于各类心脏病、糖尿病、癌症、急慢性肝炎、帕金森症等疾病的治疗[8，9]。因此，筛选高产CoQ10的光合细菌具有积极的现实意义。我们利用富集培养基从池塘污泥中富集和分离出5株光合细菌，对这5株光合细菌产生的CoQ10进行了定性定量分析，并对CoQ10产量最高的菌株进行了表型特征、生理生化特性及16S rDNA的系统发育分析，为以后提高CoQ10产量提供菌株材料。

1 材料与方法

1.1 试验材料及仪器