新型工业酶制剂的进步对生物化学品工业生产过程的影响

工业酶制剂对化工和生物化工产品生产的影响有两方面,一是直接催化生产,另一方面是辅助发酵菌进行生产。以下简单回顾了酶制剂在工业领域的应用现状,注重讨论酶制剂在淀粉糖等方面的直接催化应用和在酒精发酵生产等方面的辅助作用,分析新型酶制剂对生产过程的影响及带来的益处,促进行业的可持续发展。     

生物催化与生物转化研究进展

由于生物催化过程具有高效、高选择性、条件温和、环境友好等优点,因此成为可持续发展过程中替代和拓展传统有机化学合成的重要方法。近两年的进展集中于新生物催化剂的发现和改造,以及将生物催化和生物转化应用于工业过程的探索,包括开发新的反应体系,新的固定化方法等。可以预见,在医药中间体等高附加值化工产品的生产过程中,生物催化和生物转化的应用将呈现加速增长趋势。     

生物转化-从全细胞催化到代谢工程

与传统的化学合成方法相比,利用生物的手段转化生产活性化合物及其衍生物无疑具有更大的吸引力。随着用于生物转化微生物种类的增多,生物转化的应用领域不断得到扩大。生物转化的发展经历了野生型全细胞催化,基因工程微生物全细胞反应,以及利用系统分析和代谢工程进行全局性调控等几个阶段。以下对这一发展趋势及相关研究的最新进展作一简要综述。     

链霉菌P450蛋白酶电子传递途径和全细胞转化系统

综述了链霉菌P450酶参与的生物转化反应,P450酶催化生物合成的电子传递途径,并对构建链霉菌P450酶全细胞系统以及该系统的功用与优化进行讨论。     

《生物工程学报》“酶工程”专刊征稿通知

为了加速酶工程技术基础研究及成果的研发交流与互动步伐,加强酶制剂生产及应用技术的交流,促进酶工程科研、生产与应用的相互合作,沟通酶工程科研成果转化为生产力的渠道,以提高生物催化工业的先进水平,中国微生物学会酶工程专业委员会、中国食品科技学会酶制剂专业学会将共同主办第七届中国酶工程学术研讨     

全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸的条件优化

【目的】N-乙酰神经氨酸有多种生物学功能,其在治疗流感、神经性疾病、炎症和肿瘤等方面具有重要的医药价值。N-乙酰神经氨酸现有的生产方法产量低、成本高,难以满足医药工业大规模的需求,因而急需建立一种经济高效的生产方法。【方法】在前期研究中,构建了一株产N-乙酰神经氨酸的代谢工程菌(Escherichia coliΔnanTEK/pNA),本研究通过单因素试验对工程菌生物转化生产N-乙酰神经氨酸的过程进行优化,包括工程菌细胞培养条件(培养温度和时间)和全细胞生物转化的各种条件(转化温度、时间、表面活性剂等)。【结果】经过条件优化后,建立了全细胞催化法生产N-乙酰神经氨酸的工艺流程,使N-乙酰神经氨酸的产量提高到294.39 mmol/L。【结论】该方法具有操作简便、高效和经济的优势,为N-乙酰神经氨酸的规模化生产奠定了基础。     

生物催化：药物的绿色生产方法

生物催化与生物转化是以微生物或酶作为催化剂,以可再生资源取代化石资源,大规模生产人类所需的化学．品、医药、能源、材料等,是解决人类目前面临的资源、能源和环境危机的有效手段。生物催化的独特优点为生产有用药物小分子提供了极大的可能。近年来,由于蛋白质工程的发展,基因工程的进步及许多新型酶的应用（如腈水解酶和醇腈醛化酶）,已有企业采用生物催化进行药物生产。然而,工业上的需求迫使生物催化进一步向前发展,这就要求制药企业在进行药物合成路线设计的时候,不但要考虑经济效益,     

异丁香酚的生物转化及香兰素的合成

利用粘质沙雷氏菌菌株AB 90027产生的离体酶催化异丁香酚进行生物转化,结合TLC、GC、UV-VISI、R等测试手段对异丁香酚的转化途径进行了探讨,借助薄层扫描法对不同反应体系下产物香兰素的产率作了比较,并研究了可催化异丁香酚合成香兰素的酶在细胞的存在位置。结果表明:在酶的作用下,异丁香酚分别经过阿魏酸和香兰素两条途径开环降解成小分子,中间产物香兰素产率可达10.90%,催化合成香兰素的酶主要是胞外酶。     

人参皂苷单体定向转化的生物催化及应用进展

人参是我国传统中药,药效显著、应用广泛。通过定向修饰与转化人参皂苷糖基可产生高抗癌活性稀有人参皂苷。传统化学法由于制备工艺极其复杂、成本过高,不能应用于临床,微生物及其酶系转化成为解决该瓶颈问题的最可行手段。有关全细胞催化、糖苷酶重组表达、固定化及其催化分子识别机制和溶剂工程的生物转化已有大量综述报道,但尚无在人参皂苷转化应用中的系统研究。文中通过对人参皂苷单体生物转化理论和应用研究最新进展的回顾,结合目前广泛采用的生物催化方法的讨论,系统梳理归纳了能够改善产物专一性、提高催化效率,且具有工业应用前景的人参皂苷单体定向转化方法。基于酶分子设计以及离子液体溶剂工程,对人参皂苷单体抗癌药物和食品、保健品市场的开发、规模化制备进行了展望。     

《生物工程学报》将结合第七届中国酶工程学术研讨会出版“酶工程”专刊

为了加速酶工程技术基础研究及成果的研发交流与互动步伐,加强酶制剂生产及应用技术的交流,促进酶工程科研、生产与应用的相互合作,沟通酶工程科研成果转化为生产力的渠道,以提高生物催化工业的先进水平,中国微生     

生物转化对二甲苯生成对苯二甲酸的初步研究*

对苯二甲酸是生产聚酯的主要原料,其生产方法主要是采用化学合成法。随着生物转化与生物催化研究的深入,其高效、环保、节能等优势越来越明显。筛选能够生物转化对二甲苯生成对苯二甲酸的菌株将会为生物催化法生产对苯二甲酸打下基础。通过建立筛选模型,利用唯一碳源法从土壤中分离筛选得到微生物16,经鉴定为嗜麦芽窄食单胞菌和睾丸酮丛毛单胞菌的混合菌株,该微生物可以利用对二甲苯为底物生物转化生成对苯二甲酸。实验中对诱导剂进行了选择,表明甲苯对该反应有明显的诱导作用,最佳诱导剂加入量为200mg/L。发酵液中对苯二甲酸及中间产     

工业生物技术专刊序言

以生物催化和生物转化为核心的工业生物技术是实现社会和经济可持续发展的有效手段。本期专刊分别从基因工程、代谢工程与合成生物学、生理工程、发酵工程与生化工程、生物催化与生物转化、生物技术与方法等方面,介绍了我国在工业生物技术领域的最新研究进展。     

生物转化对二甲苯生成对苯二甲酸的初步研究

对苯二甲酸是生产聚酯的主要原料,其生产方法主要是采用化学合成法。随着生物转化与生物催化研究的深入,其高效、环保、节能等优势越来越明显。筛选能够生物转化对二甲苯生成对苯二甲酸的菌株将会为生物催化法生产对苯二甲酸打下基础。通过建立筛选模型,利用唯一碳源法从土壤中分离筛选得到微生物16,经鉴定为嗜麦芽窄食单胞菌和睾丸酮丛毛单胞菌的混合菌株,该微生物可以利用对二甲苯为底物生物转化生成对苯二甲酸。实验中对诱导剂进行了选择,表明甲苯对该反应有明显的诱导作用,最佳诱导剂加入量为200mg／L。发酵液中对苯二甲酸及中间产物采用高效液相色谱法测定。     

真菌α-淀粉酶的研究进展

真菌α-淀粉酶在现代淀粉糖浆、焙烤制品、啤酒酿制及生料酒精等行业已得到广泛的应用。随着现代制糖工业与发酵工业的发展及其对真菌α-淀粉酶的使用需求,使得真菌α-淀粉酶在现代工业酶制剂中占有重要地位。对真菌α-淀粉酶的研究和利用,为满足国内市场需求、调整我国酶制剂工业结构和带动相关食品或发酵行业的发展等具有重要意义。从真菌α-淀粉的催化机制、来源、异源表达及应用等方面进行了介绍。     

微生物过氧化氢酶的发酵生产及其在纺织工业的应用

微生物过氧化氢酶是一种重要的工业酶制剂,可以催化分解过氧化氢生成水和氧气。这一酶制剂在食品、纺织、医药等领域表现出广泛的应用潜力。生物工程和基因工程技术的进步推动了微生物过氧化氢酶的发酵生产。以下综述了微生物过氧化氢酶发酵生产的进展及其在纺织工业中的应用,同时讨论了微生物过氧化氢酶的发酵生产和纺织工业应用的未来趋势。     

细胞催化技术生产醇类物质的研究进展

全细胞催化作为生物催化的一个重要分支,以完整的细胞为催化剂,避免了细胞裂解和酶纯化步骤,极大地削减了生产成本。同时,细胞壁成分可以保护胞内酶不受外界环境的影响,能够满足对催化剂的低成本和高稳定性的要求。对适宜乙醇、二醇、糖醇等醇类物质生产的菌株以及目前食品、化工工业中利用细胞催化技术生产醇类物质的应用进行综述,探讨提高醇类物质产量的生产策略,以期为细胞催化转化生产醇类物质的研究与工业开发提供参考。     

极端酶的研究进展

极端酶具有超常的生物学稳定性,能够在极端温度、pH、压力和离子强度下表现出生物学活性,因此极端酶为生物催化和生物转化提供了良机.新的极端物种的发现、基因组序列的确定及基因工程技术的应用,加快了发现和制备新酶的进程.蛋白质工程和定向进化技术进一步改善酶的活性和特异性,促进了极端酶的工业应用.对极端酶的研究加深了人们对酶稳定性机制的理解,丰富了分子进化理论.     

酶制剂在淀粉生产和淀粉加工上的应用

本文简单回顾了淀粉生产和应用的历史,讨论了不同酶制剂在淀粉生产和淀粉深加工生产淀粉糖上的应用,以及酶制剂的使用对生产过程中的效率和产品质量的影响。指出使用好的酶制剂,把酶制剂用好对企业提高竞争力,可持续发展有重要意义。同时也展望了未来酶制剂在淀粉制造和淀粉糖生产中的发展。     

最新专利文摘

微生物连续催化法生产丙烯酰胺;基因工程菊粉酶水解菊芋生产果糖;用酶水解人参皂甙制备20-β-D-吡喃葡萄糖基原人参二醇;一种快速测定糖化酶活力的方法;烟酸羟基化微生物转化发酵与静息细胞转化综合生产工艺;纳米磁性颗粒分离纯化链酶亲合素的方法;一种洁净简便高效降解核酸的方法;从脱氧核糖核酸钠酶解液分离纯化脱氧核苷酸钠的方法     

化学品生物合成专刊序言

以酶及微生物细胞催化剂结合工程学方法将廉价、废弃原料进行高效生物转化可实现化学品的可持续生产。近年来,合成生物学、系统生物学及酶工程等技术的快速发展大大推动了化学品的可持续生物制造,既实现了多种新型化学品的生物合成,又显著提高化学品的生物合成效率。为展示化学品生物合成的最新进展并促进绿色生物制造的发展,《生物工程学报》特组织出版化学品生物合成专刊,从酶催化与生物合成机制、微生物细胞合成、一碳生物炼制以及关键核心技术等方面,介绍化学品生物合成的最新前沿、挑战以及潜在解决方案。