四碳有机酸生物合成的代谢工程研究进展

四碳有机酸作为重要的平台化学品,广泛应用于食品、化工、农业、医药和生物材料等领域。与传统的石化法相比,利用微生物发酵生产四碳有机酸具有反应条件温和、过程绿色环保等优势,具有广泛的应用前景。文中总结了四碳有机酸的生物合成途径和代谢机制,着重讨论了天然菌株生产四碳有机酸以及基于菌种选育和代谢工程改造策略提高四碳有机酸合成能力的研究进展及挑战,为四碳有机酸的高效生物合成提供广阔的参考方向。     

聚合级L-乳酸的非粮生物质发酵研究进展

乳酸在化工、医药和食品加工等领域有着广泛的用途。随着聚乳酸产业的兴起,对聚合级L-乳酸的需求量也不断增加。开发低成本的非粮生物质乳酸发酵工艺、实现发酵-分离耦合是降低聚合级L-乳酸成本、摆脱原料价格不断上涨压力的技术趋势。文中简要综述了近2~3年使用非粮生物质发酵生产聚合级L-乳酸的技术进展,并对未来乳酸发酵工艺作了展望。     

微生物法生产L-丝氨酸代谢工程研究进展

L-丝氨酸是生物体内一种重要的中间代谢产物,为甘氨酸等多种氨基酸、核苷酸、胆碱、磷脂的合成前体,现已广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。L-丝氨酸的生产方法有蛋白质水解提取法、化学合成法、转化法及微生物发酵法,其中微生物发酵法具有原料廉价、环境污染小、产物纯度高等优点。系统综述了微生物发酵法生产L-丝氨酸所涉及的代谢工程策略,包括微生物合成L-丝氨酸的各种代谢调控机制及相应采取的改造措施和效果,并探讨了L-丝氨酸育种技术未来的发展趋势。     

代谢工程改造酿酒酵母生产L-乳酸的研究进展

L-乳酸是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。微生物发酵法生产是当前L-乳酸的主要来源,但受限于精确的发酵条件、菌体产物耐受能力低及底物要求高等因素,导致L-乳酸供给不足且价格偏高。鉴于酿酒酵母利用廉价底物生产有价值物质方面的诸多优势,并随着分子生物学技术的发展,利用代谢工程改造酿酒酵母本身固有的代谢网络,使其高产L-乳酸已成为当前研究的热点。从L-乳酸的异源生产、关键途径改造及菌体生长能力恢复三个方面归纳了关于代谢工程改造酿酒酵母生产L-乳酸的研究进展。最后,指出了酿酒酵母异源生产L-乳酸存在的不足和今后研究的方向。     

代谢工程改造大肠杆菌生产乳酸的研究进展

乳酸是自然界中最小的手性分子,广泛应用于食品、医药和化工等领域,同时也是合成生物可降解塑料——聚乳酸的前体。目前,化学合成法和微生物发酵法是生产乳酸的两种主要方法,而后者在底物的可再生性、产物光学纯度和环境友好等方面均具有潜在优势。自然界中许多微生物细胞都能合成和积累乳酸,如大肠杆菌、酿酒酵母和乳酸菌等。与乳酸菌、芽胞乳杆菌和谷氨酸棒状杆菌等乳酸生产菌株相比,大肠杆菌具有生长速度快、营养要求简单、易于高密度发酵、代谢网络清楚、遗传操作方法成熟和产物乳酸光学纯度高等优势。本文中,笔者介绍了乳酸的研究现状及其在工业生产领域中的作用,系统综述了国内外通过代谢工程改造大肠杆菌生产乳酸的研究进展,在此基础上展望了乳酸生产研究的发展方向,以期为其工业应用提供参考。     

微生物发酵法生产L-苯丙氨酸的研究进展

L-苯丙氨酸 (L-Phe) 是一种重要的必需氨基酸,广泛应用于食品、饲料添加剂以及医药等领域.L-Phe主要由化学合成法、酶法和微生物发酵法等3种方法来生产.其中,微生物发酵法由于具有原料廉价易得、环境污染较小、产物纯度高等优点成为目前国内外工业化生产L-Phe的主要方法.本文主要以大肠杆菌为例对L-Phe生物合成途...     

L-乳酸的发酵生产和聚L-乳酸的化学加工

L-乳酸广泛应用于食品、医药、日化和工业等各个领域。近年来随着石化资源的不断紧缺,众多化学合成的高分子材料的生产受到了限制。以生物质资源为基础的L-乳酸因此被大量用于加工生产成聚L-乳酸等环境友好型生物可降解材料。正是由于L-乳酸需求量的增大,如何高效低成本地生产L-乳酸显得尤为重要。系统综述了L-乳酸生产菌株的选育,用于L-乳酸发酵生产的廉价资源的开发利用,L-乳酸的发酵生产和L-乳酸的分离纯化等方面的研究进展。目前研究的热点和难点正是基于上述四个部分:菌种方面,以可以高效代谢利用廉价底物,且营养需求低的选育目标获得了多个优良的生产菌种,然而具备综合代谢优势的菌种还有待进一步选育;发酵底物方面,已开发利用多种廉价,来源丰富且易于菌种代谢并高效转化成乳酸的底物,但是对这些底物工业规模应用还有待进一步研究;发酵工艺方面,建立了环境友好型,劳动强度低的发酵工艺,然而实际应用中仍然存在成本高的问题;后提取方面,通过选育低营养需求的生产菌种和采用新型发酵工艺有效地简化了后提取过程,但是实际应用方面仍受发酵工艺成本高的制约。最后对聚L-乳酸的化学加工以及聚L-乳酸的生物降解进行了探讨并提出了一些建议。     

氨基酸发酵工业的发展近况

一、概述 氨基酸广泛应用于食品、医药、饲料等部门。自1957年日本首创用微生物发酵法工业生产L-谷氨酸以来,各种氨基酸发酵的研究开发蓬勃发展起来,现在大部分氨基酸均可用微生物方法生产了,氨基酸工业已成为新兴的工业部门。据估计1985年世界市场的销售额已超过     

微生物发酵法生产L-色氨酸的代谢工程研究

L-色氨酸作为人体内的一种必需氨基酸,广泛应用于医药、食品与饲料等行业.工业上采用的色氨酸生产方法有化学合成法、转化法及微生物发酵法.近年来,随着代谢工程在色氨酸菌种选育中的成功运用,微生物发酵法逐渐成为主要的色氨酸生产方法.系统综述了微生物发酵法生产色氨酸所涉及的代谢工程策略,包括生物合成色氨酸的代谢调控机制以及途径...     

微生物发酵生产C_4二元羧酸研究进展

C4二元羧酸(苹果酸、延胡索酸和琥珀酸等)是TCA循环中重要的中间代谢产物,广泛用于食品、医药和化工等行业。由于市场潜在需求量巨大,微生物发酵法生产C4二元羧酸备受关注。从自然界筛选的微生物可以大量积累C4二元羧酸,但存在诸多问题。而利用模式微生物生产C4二元羧酸具有很多优势,已成为国内外的研究热点。从三个方面综述了C4二元羧酸的研究进展:利用自然筛选及改造的微生物生产C4二元羧酸,代谢工程改造模式微生物生产C4二元羧酸,C4二元羧酸的发酵生产的代谢调控。最后,提出了微生物发酵法生产C4二元羧酸今后要解决的问题和发展方向。     

微生物发酵法生产L-丝氨酸及L-半胱氨酸研究进展

L-丝氨酸及L-半胱氨酸在食品、医药和化妆品等行业有着广泛的应用,在植物和微生物中两者从头合成的前体物均为3-磷酸甘油酸。微生物发酵生产这两种氨基酸以其社会、经济及环境效益展现出良好的前景。针对近年来微生物发酵法生产L-丝氨酸及L-半胱氨酸的研究成果,本文综述了当前国内外学者在该领域研究的热点,即代谢途径及其调节、相关氨基酸的转运及运输、菌种及菌株改造、新菌种的开发等。最后结合当前生物技术的新发展,对今后的研究方向进行了展望。     

微生物酶法转化生产L-半胱氨酸的工艺研究

L-半胱氨酸(Cys)侧链巯基是构成蛋白质活性基团的重要氨基酸,在生物化学、医药、食品、饲料、化妆品等行业具有广泛的用途,国内外的需求量逐年增长.然而,Cys难以通过单纯的微生物发酵来进行生产;由于化学合成的步骤繁多,也很难进行化学合成.传统生产方法沿用毛发酸解制取L-半胱氨酸,收率低,能耗高,水解过程产生难闻气体及大量废酸,环境污染严重.     

有机酸和氨基酸行业循环经济模式的思考与实践——富马酸和L-天门冬氨酸清洁生产

一 背景 有机酸与氨基酸是生物化工产业的重要组成部分,富马酸、L- 天门冬氨酸分别是其中的代表性产品.富马酸是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,广泛用于化工、涂料、树脂、增塑剂等行业,目前越来越多用作生产氨基酸(L- 天门冬氨酸) 的原料以及新型环保型水处理剂的原料.     

L-苯丙氨酸生产及应用研究进展

L-苯丙氨酸是人体所需8种必需氨基酸之一,在人体的代谢过程中具有重要作用。广泛应用于医药、食品和化工等行业。目前,国际市场上对L-苯丙氨酸需求量持续上升,生产供不应求,而我国生产设备部分闲置。鉴于以上现象,本文主要介绍了L-苯丙氨酸的生产方法,讨论各种生产方法的优缺点,并针对我国生产企业的优势和存在的问题提出建议。     

D-乳酸产生菌的研究进展

D-乳酸作为一种重要的工业有机酸,是许多手性物质的中间体,特别是高光学纯度D-乳酸因其可以提高聚乳酸材料的性能而广泛应用。微生物发酵法是目前D-乳酸的主要生产方法,而菌种在发酵生产中占有非常重要的地位,是决定整个生产过程的关键。就近几十年来产D-乳酸常用菌株、菌种进化、研究方法、存在问题及前景做一综述。     

高产赖氨酸菌的选育与应用

赖氨酸是人体和哺乳动物的必需氨基酸,必须从食物中补充。赖氨酸具有重要的营养生理功能,在医药、食品和饲料工业中应用广泛。本文综述赖氨酸的生理功能、应用与生产、赖氨酸在细菌中的生物合成与调控、高产赖氨酸生产菌株的育种方法及应用。目前高产L-赖氨酸的菌株选育技术主要包括诱变技术、基因重组和基因敲除技术等。改良现有菌种和发掘、筛选新的菌种,利用微生物发酵法大量生产L-赖氨酸,具有广阔的市场前景。     

微生物发酵生产莽草酸及其树脂分离性能的探讨

莽草酸是一种具有较高药用价值的化合物,在医药、食品、工业等领域具有重要作用。莽草酸的生产方法很多,包括植物提取法、化学合成法、微生物发酵法等,从植物中提取时使用中草药植物八角茴香,化学合成时以环戊二烯和苯醌为原料,微生物发酵生产时以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等微生物为工程菌。本文就莽草酸的微生物发酵生产方法做简单介绍,阐述了莽草酸树脂分离性能等的研究,并对莽草酸未来发展应用做出展望。     

北京棒状杆菌AS1.563发酵生产L-赖氨酸研究的扩大试验

L-赖氨酸是一种人体必需的氨基酸,国外已应用于食品、饲料、医药等方面。本文主要介绍AS 1.563菌发酵生产L-赖氨酸研究的扩大试验结果。     

微生物生产3-羟基丁酮研究进展

3-羟基丁酮是一种重要的化学合成中间体和多功能材料,广泛应用于食品、制药、化工等领域。相比化学合成法和生物酶转化法,微生物发酵法具有低成本、高纯度、高产率等特点。本文在详细总结微生物发酵生产3-羟基丁酮在菌种选育、代谢机制以及高产策略等方面研究进展的基础上,展望了微生物发酵法生产3-羟基丁酮的优势和发展方向。     

α-羟酸脱氢酶催化机制及其应用前景

简述α-羟酸脱氢酶家族中的乙醇酸氧化酶、乳酸单加氧酶、乳酸氧化酶、细胞色素氧化酶b2和扁桃酸脱氢酶等几种酶的蛋白质分子结构和催化机理,对该类酶的催化机制进行了比较,揭示α-羟酸脱氢酶蛋白质分子结构与功能之间的关系,为其在食品、医疗检测、重要的医药化工中间体的合成等方面的应用提供理论指导。