在GPD1中整合表达bglⅡ基因改善酒精发酵

依据同源重组的原理将来源于里氏木霉的β-葡萄糖苷酶基因bglⅡ整合到工业酿酒酵母染色体上的3-磷酸甘油脱氢酶基因GPD1中,通过G418抗性筛选得到重组子。实验数据表明,重组子Saccharomyces cerevisiaeCG1利用纤维二糖的能力显著提高,产甘油能力下降。引入外源基因后酵母性状与亲代相比没有显著差异,但生长时具自絮凝能力。当S·cerevisiaeCG1以玉米粉为原料进行浓醪酒精发酵,与亲代工业酿酒酵母比较,发酵液乙醇浓度得到提高,甘油含量降低,纤维二糖含量显著减少。     

海洋真菌Diaporthe sp.产真菌环氧二烯发酵条件的优化*

从海洋木栖真菌HLY-2分离得到的真菌环氧二烯(Mycoepoxydiene)是新发现的高抗肿瘤活性化合物。通过正交设计,改良普通半海水PD培养基的配方,比较固体和液体两种发酵方法,得到了使该化合物产量大幅提高的最佳培养条件:在固体发酵条件下土豆250g/L,海水300mL/L,葡萄糖30g/L,乳糖50g/L,磷酸二氢钾0·65mmol/L,硫酸铵1g/L,产量高达543mg/L,比普通的PD培养基提高了43倍,也比液体发酵的最高产量提高了近15倍。同时还对固体发酵和液体发酵造成的产量差异进行了分析。并     

玉米浆在产甘油假丝酵母甘油发酵中的作用机理

以复合培养基和合成培养基进行比较发酵,研究了玉米浆在产甘油假丝酵母甘油发酵过程中的作用机理。结果表明:玉米浆中的磷、氮和微量元素是影响产甘油假丝酵母甘油发酵的3个关键因素。当玉米浆磷浓度为121·75mg/L(玉米浆浓度为14g/L),最大甘油转化率达到53·44%。玉米浆磷可以调节EMP途径与HMP途径之间碳架代谢流的分布,随着玉米浆浓度进一步增加,过量磷能抑制HMP途径而激活EMP途径,因而复合培养基各项发酵参数的变化非常显著。玉米浆氮对磷的调节功能有协同作用,但并不是产甘油假丝酵母甘油发酵的理想氮源。玉米浆中的微量元素能够显著提高葡萄糖的消耗速率、促进菌体的生长和增加甘油的产量。     

在GPD1中整合表达bglⅡ基因改善酒精发酵*

依据同源重组的原理将来源于里氏木霉的β-葡萄糖苷酶基因bglⅡ整合到工业酿酒酵母染色体上的3-磷酸甘油脱氢酶基因GPD1中,通过G418抗性筛选得到重组子。实验数据表明,重组子Saccharomyces cerevisiae CG1利用纤维二糖的能力显著提高,产甘油能力下降。引入外源基因后酵母性状与亲代相比没有显著差异,但生长时具自絮凝能力。当S.cerevisiae CG1以玉米粉为原料进行浓醪酒精发酵,与亲代工业酿酒酵母比较,发酵液乙醇浓度得到提     

spt15突变基因对酿酒酵母木糖利用的影响

利用基因工程手段得到重组菌YPH499-3中的spt15有效突变基因,通过表达载体pYX212转化入酿酒酵母原始菌株YPH499中,重新获得酿酒酵母重组菌株。对其性状进行研究,结果表明该菌株能有效利用木糖并共发酵木糖和葡萄糖。在30oC、200r/min,发酵72h时,50g/L木糖的利用率为82.0%,乙醇产率为28.4%;当木糖和葡萄糖以质量比1:1混合发酵时,木糖和葡萄糖的利用率分别为80.4%和100%,乙醇产率为31.4%;同时发现木糖醇的含量极低。从而验证了有效突变基因spt15-10对酿酒酵母共发酵木糖和葡萄糖产酒精的影响。     

初始底物浓度及pH对丁酸梭菌T4发酵木糖产氢的影响

本研究采用间歇培养方式对丁酸梭菌T4发酵木糖进行产氢研究,考察初始pH和初始底物浓度对其产氢特性的影响。结果表明,菌株T4在初始pH5.0～8.5及初始底物浓度5～40g/L时均可以产氢,其累积产氢量和最大比产氢速率随着pH及底物浓度的增加均呈现先增加后减少的趋势。在pH6.5和底物浓度20g/L时,比产氢速率和累积产氢量达到最大,分别为4.26L/L和18.86mmol-H2/hg-DCW,而后随着pH或者底物浓度的增加二者均呈现减少的趋势;在pH6.5和底物浓度15g/L时,得到最大值比产氢量为2.17mol/mol-木糖。而在不同的pH下,发酵产生的液态产物主要是乙酸和丁酸,其中在pH小于6.0时,有少量的丙酸生成,而在pH大于6.0时,则有乙醇生成。     

通过同源介导α-淀粉酶基因扩增改良地衣芽孢杆菌α-淀粉酶生产菌株

地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶(BLA)是淀粉水解与生物加工过程中重要关键酶制剂之一.为了进一步提高地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶生产菌株的生产性能,本研究构建了一种含有地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶编码基因amyL的整合性重组质粒pBL-amyL.将重组质粒pBL-amyL转化入BLA工业生产菌株Bacillus licheniformis B0204,再在卡那霉素存在下介导其B.1icheniformis B0204染色体中的同源整合与高温α-淀粉酶编码基因amyL的扩增,由此获得了携带多个amyL拷贝的转化子.对转化子的amyL拷贝数及其BLA发酵水平分别用荧光实时定量PCR及摇瓶发酵试验进行评价与鉴定.与出发菌株B0204相比,含2～5倍amyL拷贝数的重组菌的BLA的合成水平显著提高.其中,重组菌REBL18生产BLA的水平提高了89.2%.     

通过同源介导a-淀粉酶基因扩增改良地衣芽孢杆菌a-淀粉酶生产菌株

地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶(BLA)是淀粉水解与生物加工过程中重要关键酶制剂之一。为了进一步提高地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶生产菌株的生产性能,本研究构建了一种含有地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶编码基因amyL的整合性重组质粒pBL-amyL。将重组质粒pBL-amyL转化入BLA工业生产菌株BacilluslicheniformisB0204,再在卡那霉素存在下介导其B.licheniformisB0204染色体中的同源整合与高温α-淀粉酶编码基因amyL的扩增,由此获得了携带多个amyL拷贝的转化子。对转化子的amyL拷贝数及其BLA发酵水平分别用荧光实时定量PCR及摇瓶发酵试验进行评价与鉴定。与出发菌株B0204相比,含2～5倍amyL拷贝数的重组菌的BLA的合成水平显著提高。其中,重组菌REBL18生产BLA的水平提高了89.2%。     

S-腺苷-L-蛋氨酸高密度发酵工艺优化

利用酿酒酵母在5L发酵罐高密度发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)后期存在稳定性差的问题,本研究考察了在补糖中添加磷酸氢二铵、谷氨酸钠、三磷酸腺苷二钠来提高酿酒酵母发酵后期的稳定性。通过4批5L发酵罐高密度流加发酵实验研究发现:在发酵34h左右,菌体干重超过100g/L后,开始添加50克L-蛋氨酸,并在补糖中加入10g/L三磷酸腺苷二钠,发酵65.7h,最高生物量干重达到180g/L,SAM产量达到17.1g/L。     

特异的中草药配糖体苷酶微生物及其发酵与酶学特性

配糖体是中草药主要有效成分之一。但是中草药成分并不是活性最佳结构,中草药口服后其成分在消化系统酶和微生物的作用下,转化为另一种结构吸收、起药效;但是体内的这种转化甚微,往往受到人的个体条件的影响。如果这种体内的转化反应在体外实现,中草药成分酶转化为高活性成分,将对创新药、中医药、公众营养食品和保健食品、功能化妆品等意义很大。为此,以下主要介绍本实验室研究过的中草药配糖体苷酶新微生物筛选、分类鉴定,特异的中草药配糖体苷酶的发酵产酶和其酶学特性。