氨基酸技术发展及新产品开发

<正>氨基酸及其衍生物具有非常重要的生理功能。氨基酸工业是发酵工业的支柱产业之一,其产品有着广泛的应用和巨大的市场。近些年,氨基酸工业的发展日新月异,各种氨基酸生产的新菌种、新工艺和新技术层出不穷,这为氨基酸工业的进一步发展提供了巨大的动力。主要介绍氨基酸代谢工程的技术发展和氨基酸深层次加工及新产品开发进展。     

不同添加物对D-核糖产量的影响

采用短小芽孢杆菌转酮酶缺陷突变株 ,通过先后向培养基中添加适量的葡萄糖酸钠、Mn2 + ,直接或间接地影响D 核糖的生物合成途径 ,最终影响D 核糖的产量。此外向培养基中添加芳香族氨基酸中的酪氨酸 ,有机酸中的山梨酸可以促进D 核糖的生物合成 ,使其产量达 6 4.2 g/L。     

L—亮氨酸高产菌的代谢控制育种

阐述了L－亮氨酸的结构、性质、用途和生产方法及L－亮氨酸高产菌的育种实例;讨论了L－亮氨酸的生物合成途径、代谢调节机制及其应具有的生化特性;重点阐述了采用代谢控制手段如何选育L－亮氨酸高产菌的育种战略,推理出L－亮氨酸高产菌可能具有的遗传标记。     

代谢工程的发展及其应用

本首先论述了代谢工程的代谢网络理论、代谢分析、节点分析和中心代谢物作用机理等代谢工程理论基础。然后,分析了代谢工程的各种具体设计思路,并以实际例子作了详细说明。另外还对代谢工程的新兴研究方向－逆代谢工程进行了简单说明。     

百里酚和香芹酚改变肠道微生物组成抑制羔羊腹泻的作用研究

【目的】本试验研究百里酚和香芹酚对滩羊羔羊腹泻、肠道短链脂肪酸和微生物组成的影响,旨在为利用植物提取物手段治疗羔羊腹泻提供可用的添加剂和理论基础。【方法】本研究选择腹泻发病时间为2-3 d的10只腹泻羔羊,随机分为2组,分为腹泻羔羊组(CON组)和百里酚和香芹酚处理组(SCAT组),试验期间SCAT组羔羊补充200 mg/只/d的百里酚和香芹酚1:1混合品,处理时间为7 d。【结果】百里酚和香芹酚处理能够显著提高腹泻羔羊日增重,降低羔羊腹泻指数和腹泻率(P<0.05),降低血清促炎因子表达水平(P<0.05),提高肠道短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)丁酸浓度(P<0.05);同时百里酚和香芹酚能够改变腹泻羔羊肠道微生物组成,提高肠道中双歧杆菌(Bifidobacteriaceae)和阿克曼氏菌(Akkermansiaceae)的相对丰度,降低肠杆菌科(Enterobacteriaceae)相关菌的相对丰度。【结论】百里酚和香芹酚能够提高肠道有益菌相对丰度和有益代谢物丁酸的浓度,降低致病菌相对丰度,从而有效抑制羔羊腹泻,可作为新型替...     

谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度近红外模型的建立

目的:建立谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度近红外模型,为实现谷氨酸棒杆菌发酵生产亮氨酸的发酵过程自动化控制提供理论基础和实践依据。方法:首先在5 L发酵罐中进行亮氨酸发酵,每隔一段时间采集发酵液样品,用高效液相色谱精确分析各样品中的亮氨酸实际浓度,再利用近红外分析仪和相关软件,对各样品进行近红外光谱扫描分析,并通过近红外光谱分析软件进行数据处理,建立谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度的近红外预测模型,最后通过外部检验方法检验模型的准确性。结果:结合偏最小二乘法,在波长为9043.3~7489.1 cm-1、减去一条直线作为光谱预处理的条件下,获得谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度最优近红外预测模型。该模型交叉验证误差均方根(RMSECV)、决定系数(R2)以及剩余预测偏差(RPD)分别为1.29 g/L、0.977和4.55。结论:经过验证,该模型的准确性和可靠性较强,实际值与预测值之间的误差较小,能够较好地检测发酵过程中的亮氨酸浓度。     

小麦α-淀粉酶抑制剂减肥作用的实验研究

研究小麦中α-淀粉酶抑制剂对肥胖症大鼠的影响。将肥胖大鼠随机分为以下5组:模型对照组、阳性药对照组(曲美3 mg/kg),α-淀粉酶抑制剂45,15,5 mg/kg 3个剂量组。其中阳性药对照组和AI组从造模当天起每天ig给药一次,模型空白组则ig同体积的生理盐水,连续灌胃4周,动态检测质量、体长。在实验结束时,各给药组与模型组相比较,Lee指数和脂肪湿重都有不同程度的降低,其中高剂量组变化明显,与曲美组比较效果相当。高、中剂量的α-淀粉酶抑制剂能有效地减少营养性肥胖大鼠的质量和体内脂肪,且AI的减肥效应与其剂量呈正相关性。     

苏云金芽孢杆菌重组L-异亮氨酸羟化酶的酶学性质及其在4-羟基异亮氨酸合成中的应用

【目的】克隆并表达来源于苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)TCCC 11826的L-异亮氨酸羟化酶(L-isoleucine-4-hydroxylase,IDO),测定重组IDO酶学特性并构建用于4-羟基异亮氨酸(4-Hydroxyisoleucine,4-HIL)微生物转化的重组菌株,以考察该酶在4-HIL合成中的潜在应用价值。【方法】以B.thuringiensis TCCC 11826基因组为模板PCR扩增ido基因并构建该基因过表达菌株BL-IDO;采用Ni-NTA亲和层析法分离纯化重组IDO后检测其酶学特性;构建重组株菌W3110-IDO进行4-HIL的微生物转化。【结果】克隆B.thuringiensis TCCC 11826的ido基因,测序结果显示该基因含723个核苷酸,编码240个氨基酸,与已报道的B.thuringiensis 2-e-2的ido基因相似度分别为97.47%和97.91%。此IDO含有His1-X-Asp/Glu-Xn-His2基序,属于Fe2+和α-酮戊二酸依赖型羟化酶家族;酶学实验表明该酶能够特异性地催化L-异亮氨酸生成(2S,3R,4S)-4-HIL,其Km和Vm ax分别为0.18 mmol/L和2.10μmol/min/mg,最适反应温度和pH分别为35℃和7.0,该酶于35℃条件下放置5 h后仍具有85.1%的活性;在Escherichia coli W3110中过表达重组IDO,在未经优化条件下4-HIL最高转化率达89.28%。【结论】获得IDO编码基因序列(Accession No.KC884243)并首次较为系统地研究了其酶学特性,该酶反应条件温和且具有较高的活性及稳定性,在酶法或微生物转化法合成4-HIL中有较广泛的应用价值。本研究可为4-HIL及其它氨基酸衍生物的生物制造技术奠定理论基础。