酶法生产L-苯丙氨酸酶转化条件研究

通过单因子和正交试验 ,对酶法生产L 苯丙氨酸的转化条件进行优化 ,在L 苯丙氨酸积累浓度不降低的情况下 ,减少转化时间 ,缩短生产周期 ,得到最适的转化条件 ,提高酶的二次利用率 ,降低成本。     

基因工程酶法结合酵母能量耦联高效合成L-谷氨酰胺的研究

通过PCR方法从Bacillus subtilis基因组DNA中扩增出谷氨酰胺合成酶基因(glnA),克隆至表达载体pET28b, 经测序鉴定后转化大肠杆菌BL21(DE3), 用IPTG及乳糖诱导表达。 SDSPAGE分析表明,所表达的谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase ,简称GS)为可溶性蛋白,约占总菌蛋白的80％。利用表达的GS蛋白 N端的6×HisTag 对GS进行亲和层析,将获得的纯蛋白进行酶活性测定。结果表明,纯化的GS合成反应的最适温度为60℃,最适pH为6.5,Mn²⁺能明显提高GS的活性和稳定性。工程菌BL21(DE3)/pET28b-glnA粗提物中GS的比活是宿主菌本身的84倍。以谷氨酸、NH₄Cl和ATP为底物的转化实验表明谷氨酸的转化率达95％以上。 经筛选获得一株高效能量耦联酵母菌株,命名为YC001;通过能量耦联表明,该系统对谷氨酸的转化率高达80％,平均谷氨酰胺产量为22g/L。     

L-谷氨酰胺高产菌的选育和发酵条件

以嗜乙酰乙酸棒杆菌(Corynebacterium acetoacidophilum)LG-3为出发菌株,经紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,磺胺胍(SG)、高浓度(NH4)2SO4定向筛选,获得1株谷氨酰胺高产菌株LG-65,在未经优化的条件下摇瓶发酵72 h可产谷氨酰胺43.5 g/L,比出发菌株的产量32.4 g/L提高了34.3%.在此基础上,对其发酵条件进行优化,经72 h摇瓶发酵产量可达47～48 g/L,7 L发酵罐补料分批发酵40 h可达55 g/L.     

微生物酶法转化生产L-肉碱的研究进展

L -肉碱作为一种新型的营养强化剂和临床药物 ,广泛应用于医疗、保健、食品等领域。L- 肉碱的生产方法有化学合成、微生物发酵、微生物酶法转化等 ,其中微生物酶法转化被认为是一种最经济且最有前途的方法。就 3种酶法转化 (DL -肉碱衍生物的酶法拆分、巴豆甜菜碱的酶法转化、D- 肉碱的酶法转化 )的微生物产酶菌株、产酶条件和酶法转化的最适条件作一概述。     

谷氨酰胺发酵条件的研究

以黄色短杆菌ＳＧｒ和ＤＯＮｒ抗性菌株作为生产菌株,在１６升罐对产谷氨酰胺的发酵条件进行了研究。试验结果,产谷氨酰胺５．２２％,周期４４ｈ,转化率３３．３％。该变异菌株具有工业化开发的价值。     

谷氨酰胺转胺酶发酵条件的优化研究

通过优化种子培养条件和发酵培养基组分使谷氨酰胺转胺酵产酶水平有了很大的提高,确定种龄为20－24h,接种量8％左右。发酵培养基含淀粉15g/L、葡萄糖15g/L、蛋白胨25g/L、酵母膏3g/L、无水硫酸镁2g/L、磷酸氢二2g/L,无水磷酸二氢钾2g/L,24－28h添加质量浓度为0．5％的硫酸铵,在10L发酵罐实验中,验证了溶解氧对MTG合成至关重要,确定较适宜通气量1：1．25vvm,搅拌转速300mr/min,最高产酶单位最终稳定在3．2u/mL,放罐时间在44－46h左右较适宜。     

酶法转化L-谷氨酸生产a-酮戊二酸

利用L-谷氨酸氧化酶(LGOX),对酶法转化L-谷氨酸生产α-酮戊二酸(α-KG)的工艺条件进行了研究。首先对野生菌链霉菌Streptomyces sp.FMME066进行亚硝基胍诱变,获得一株遗传性状稳定的突变株Streptomyces sp.FMME067;突变株在最优培养基(g/L):果糖10,蛋白胨7.5,KH2PO4 1,CaCl2 0.05条件下,LGOX酶活为0.14 U/mL。LGOX的生化特征为最适pH 8.5、温度35℃,Mn2+是激活剂。对LGOX转化L-谷氨酸生产α-KG的条件进行优化,在最优条件下转化24 h,α-KG产量为38.1 g/L,转化率为81.4%。研究结果为开发LGOX酶法转化生产α-KG的工业化奠定了坚实的基础。     

转化条件对质粒DNA转化大肠杆菌的影响

研究了质粒DNA大小、质粒DNA浓度、CaCl2 浓度、热休克时间及感受态细胞保藏时间等因素对大肠杆菌HB1 0 1和JM1 0 5转化频率的影响 ,并对转化子中质粒DNA进行了分离、酶切、琼脂糖凝胶电泳检测。结果表明 ,CaCl2 浓度、质粒大小和浓度 ,以及感受态细胞的活力对转化频率有重要影响 ,42℃热休克处理可以提高转化频率。     

L-谷氨酰胺生化性质、用途及生产方法概述

L-谷氨酰胺对生命的重要性正日渐突出,被认为是目前所知道的最重要的氨基酸之一,介绍了L-谷氨酰胺的生化性质及其在食品、药品等方面的用途,并对其生产方法进行归类概述。     

响应面法优化L-谷氨酰胺发酵培养基的研究

目的:采用响应面法对L-谷氨酰胺发酵培养基成分进行优化,以提高L-谷氨酰胺发酵产量。方法:首先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响L-谷氨酰胺产量的主要因素葡萄糖、玉米浆和(NH4)2SO4,在此基础上采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并利用中心组合设计及响应面分析法进行回归分析。结果:通过求解回归方程得到L-谷氨酰胺发酵培养基最佳浓度为葡萄糖100 g/L、玉米浆4.5 ml/L、(NH4)2SO437.2 g/L,L-谷氨酰胺产量理论最大值达41.0 g/L。结论:经模型验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下谷氨酰胺产量提高了37.6%。     

节杆菌(Arthrobacter sp.) EpRS66 β-呋喃果糖苷酶重组表达及酶促合成低聚乳果糖

【背景】 低聚乳果糖是一种新型的功能性低聚糖,具有改善肠道菌群及提高免疫力等功能,被应用于食品、饲料等行业,市场需求量逐年增加。β-呋喃果糖苷酶对乳糖的受体特异性较高,工业上常用来制备低聚乳果糖,但现有酶种转化率较低、生产成本较高。【目的】 挖掘新型 β-呋喃果糖苷酶基因,探究其酶学性质及制备低聚乳果糖的能力。【方法】 克隆节杆菌(Arthrobacter sp.) EpRS66的β-呋喃果糖苷酶基因,将其在大肠杆菌(Escherichia coli)中重组表达,研究重组酶的酶学性质,优化其催化制备低聚乳果糖的反应条件。【结果】 重组酶的最适温度为40 ℃,最适pH值为6.0,在pH 5.0-8.0范围内稳定性良好,在40 ℃的半衰期为20 min。利用重组酶制备低聚乳果糖,以15%蔗糖和15%乳糖为底物,在40 ℃、pH 6.0及加酶量25 μg/mL的条件下反应3 h后转化率最高达到32.2%;而在30%蔗糖和30%乳糖的高底物浓度下,转化率也可达到30.8%。【结论】 本研究获得了一种能有效催化形成低聚乳果糖的新型β-呋喃果糖苷酶,为工业化生产低聚乳果糖提供了新的选择。     

酶法转化生产α-酮酸的研究进展

α-酮酸是一种同时含有羧基和酮基的双官能团有机化合物,广泛应用于食品、药品和化妆品等行业。为了满足环境友好、安全高效和可持续发展的社会要求,利用酶转化法生产α-酮酸受到人们的广泛关注。文中从酶的筛选、酶的改造以及酶的转化条件优化3个方面介绍丙酮酸、α-酮戊二酸、酮亮氨酸、酮缬氨酸、苯丙酮酸和酮蛋氨酸酶法合成的研究状况,并展望了α-酮酸进一步高效生产的发展方向。     

地衣芽孢杆菌TG116胞外蛋白酶产酶条件与酶学性质

【背景】从独角莲中分离得到的地衣芽孢杆菌TG116是一株对植物病原菌具有广谱抗性作用的生防菌株。【目的】优化TG116的产酶条件并探索其酶学性质,进一步了解其抗菌机制。【方法】采用Folin-Phenol显色法与响应曲面法,优化菌株TG116的产酶条件并研究其蛋白酶的酶学性质。【结果】菌株TG116产酶最适条件为:温度40.83°C,p H 8.01,发酵时间53.74 h,增加通气量可以显著提高酶活力。按照优化后的条件培养48 h后,上清液蛋白酶活力从57.46 U/mL达到了254.07 U/mL。酶学性质研究表明:该酶为碱性蛋白酶,最适反应pH为8.5,最适反应温度为50°C,具有良好的温度和pH稳定性,EDTA对酶活具有强烈的抑制作用,金属离子Mg~(2+)、Ca~(2+)、Na~+、Co~(2+)、K~+等对酶活也具有一定的抑制作用。【结论】菌株TG116具有良好的p H与温度稳定性,在实际应用中蛋白酶不易失活,可以分解真菌的细胞壁蛋白成分,破坏细胞壁结构,从而抑制甚至杀死病原菌,达到抗菌作用。     

酶工程专刊序言

酶工程是酶学与工程科学融合的综合性科学技术,是现代生物技术的支柱之一。近年来我国在酶工程研究方面取得了较大进步,为促进国内酶工程研究的发展,本期\"酶工程专刊\"集中展现了我国酶工程专家学者在酶促生物转化、医药用酶、饲料用酶、环境修复用酶和生物能源用酶等领域所取得的最新进展。     

重组毕赤酵母表达棘孢木霉几丁质酶Tachi1的酶学性质研究及表达条件优化

【目的】对转棘孢木霉几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母工程菌GS-tachi1-K进行诱导表达,研究重组几丁质酶Tachi1的酶学性质,优化表达条件。【方法】对GS-tachi1-K进行甲醇诱导培养,纯化目的蛋白Tachi1进行几丁质酶酶学性质的研究;通过单因素和正交试验对GS-tachi1-K菌株产几丁质酶Tachi1表达条件进行优化。【结果】GS-tachi1-K表达的几丁质酶Tachi1表观分子量约为44 kDa,酶反应最适的温度和pH分别为50℃和5.5,具有较宽的温度、pH适用范围;50℃以下保持较高的酶活力,在碱性条件下稳定性较差;受Ag+、Hg2+、Cu2+、Fe2+和高浓度的SDS及β-巯基乙醇强烈抑制。该菌株的最佳表达条件为:pH为6.5,甲醇诱导浓度为0.5%,起始细胞浓度为OD600=2,甲醇诱导时间为180 h;几丁质酶Tachi1活力可达17.93 U/mL,蛋白表达量为6.19 g/L。【结论】成功实现了棘孢木霉新几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母高效分泌表达,工程菌GS-tachi1-K具有高表达量和表达产物酶活性高两个特点,明确了几丁质酶Tachi1的酶学性质和最佳诱导表达条件,为该几丁质酶及其基因的深入研究和开发利用奠定了基础。     

PGDH~L生化突变型谷氨酸生产菌株选育的生化模式

以Tbm-3（icl-,异柠檬酸裂解酶活力丧失的生化突变株）为出发菌株,经紫外线诱变,通过依据生化代谢所设计的选择培养基（L-阿拉伯糖平板与D-葡萄糖酸钠平板）对接的筛选方法,获得磷酸葡萄糖酸脱氢酶（PGDH,E．C．4．2．1．12）渗漏突变型（pgdh1）的生化突变型菌株Tbm3-18．该菌株经摇瓶发酵试验显示,比出发菌株Tbm-3提高产酸率8．9％和转化率8．1％．表明pgdh-或pgdh1生化突变型菌株的选育,对谷氨酸的积累是有利的,该选育生化模式是成功的．     

Enzymatic Synthesis of Dehydro Cyclo(His–Phe)s,Analogs of the Potent Cell Cycle Inhibitor,Dehydrophenylahistin, and Their Inhibitory Activities toward Cell Division

Cyclo(His–Phe) was effectively converted to its dehydro derivatives by the enzyme of Streptomyces albulus KO-23, an albonoursin-producing actinomycete. Two types of dehydro derivatives were isolated from the reaction mixture and identified as cyclo(ΔHis–ΔPhe) and cyclo(His–ΔPhe). This is the first report on cyclo(His–ΔPhe) and the enzymatic preparation of both compounds. Cyclo(ΔHis–ΔPhe), a tetradehydro cyclic dipeptide, exhibited a minimum inhibitory concentration of 0.78 μmol/ml inhibitory activity toward the first cleavage of sea urchin embryos, in contrast to cyclo(His–ΔPhe) that had no activity. The finding that the isoprenylated derivative of cyclo(ΔHis–ΔPhe), dehydrophyenylahistin, had 2,000 times higher activity than cyclo(ΔHis–ΔPhe) indicates that an isoprenyl group attached to an imidazole ring of the compound was essential for the inhibitory activity.