亚硝酸盐还原酶高产菌选育及发酵研究(4)
诱变育种主要有以下几方面的作用：（1）提高有效产物的产量；（2）改善菌种特性，提高产品质量；（3）可以获得各种突变株，其中有些可以改变产物性能，有些能去除多余的代谢产物，有些能改变原有代谢途径，合成新的代谢产物。
1.2.1 紫外线——物理诱变
紫外线是一种使用最早、沿用最久、应用广泛、效果明显的物理诱变剂。它的诱变频率高，而且不易回复突变，是微生物育种中最常用和有效的诱变剂之一。
紫外线的诱变机制是紫外线被DNA吸收后引起突变的原因，有的使DNA与蛋白质的交联，有的使胞嘧啶与尿嘧啶之间的水合作用，有的是DNA链的断裂，还有的是形成嘧啶二聚体，而形成嘧啶二聚体是产生突变的主要原因。嘧啶二聚体不仅可以由单链上相邻的两个胸腺嘧啶之间反应后形成，也可以产生于双链相对应的两个胸腺嘧啶之间。
微生物在正常生长情况下进行DNA复制时，首先DNA双链解开成为单链，然后两
条单链各自与细胞内游离的碱基互补配对形成新链。如果此时双链之间有嘧啶二聚体存在，则因二聚体的交联作用，阻碍双链分开，复制到此处就无法进行下去，造成DNA异常状态。如果在一条单链上出现嘧啶二聚体，则会影响复制过程中碱基的正常配对。当DNA复制到二聚体存在的位置时，可能停止进行，或者超越这一点继续复制，使子代DNA形成缺口，碱基错误插入该缺口，造成新链碱基序列与母链不同而引起突变。[8]
1.2.2 硫酸二乙酯——化学诱变
硫酸二乙酯，简称DES，须保存在棕色瓶中，并在避光、干燥、低温条件下贮存。无色油状液体。有薄荷香。久贮色变深。能与乙醇和乙醚混溶，几乎不溶于水。在冷水中渐渐分解，在热水中迅速分解成乙醇及硫酸一乙酯。
1.2.3 微生物诱变育种的应用
(1) 在酶制剂菌种选育中的应用
酶制剂是活的有机体产生的有催化活性的蛋白质,是所有新陈代谢过程必不可少的要素。应用原生质体诱变技术对酶制剂的生产菌株进行诱变,已经获得了许多高产菌株。
(2) 在抗生素高产菌种选育中的应用
抗生素是微生物细胞的次级代谢产物,目前主要采用微生物发酵法进行生物合成。由于生产菌种产量的高低受多步代谢调控的制约,高产菌株的选育也很困难。原生质体诱变作为一种诱变技术,在抗生素的高产菌种选育中已有着广泛的应用。
(3) 在氨基酸、生产溶剂及有机酸菌种选育中的应用
氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,在食品、饲料、医药、化学工业、农业等行业中应用广泛,各国都在大力发展氨基酸生产。发酵法已成为氨基酸生产的主要方法。因此选育高产菌株是氨基酸工业发展的重要方向。
(4) 在文生素菌种选育中的应用
文生素是文持人和动物生命活动必需的、但不能自身合成的一类有机物质,在生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 亚硝酸盐的降解与去除的研究进展
目前，国内外已有方法降解亚硝酸盐，其中有物理降解法，化学降解法，生物降解法。但人们还在寻求更有效的方法来降解亚硝酸盐。
1.3.1.1 物理降解法
物理吸附法是使用具有高吸附能力的物质，如活性硅藻土、钠基膨润土、腐植酸、沸石粉等，将亚硝酸根吸附或络合在其结构中。这种方法在生产中广泛使用，许多底改产品均含有这些成分。其优点是作用时间短、成本低，无毒无污染。缺点是应用范围有限，不适合在食品中应用。