纤维素酶解-超声偶联法提取葛根中总异黄酮的工艺优化

采用酶解-超声偶联新工艺对葛根中总异黄酮提取进行优化,以提高其收率.在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken响应面试验设计,以蒸馏水作为提取溶剂,对温度、酶浓度、时间进行三因素三水平的试验设计优化.结果表明最佳提取工艺条件为:温度34℃、酶浓度0.63 mg/mL、时间62 min.在此条件下,葛根总异黄酮提取率为7.10％,与预测值的相对误差为0.34％.酶解-超声偶联工艺是一种新型、快速、有效的总黄酮提取方法.     

ATP调控策略及其在微生物代谢产物合成中的应用

辅因子工程是代谢工程的一个新兴分支领域,主要通过直接调控细胞内关键酶的辅因子,如ATP/ADP、NADH/NAD+、NADPH/NADP+等的浓度和形式来实现代谢流的最大化,快速地将物质流导向目标代谢物。ATP作为一种重要辅因子参与微生物细胞内大量的酶催化反应,将物质代谢途径串联或并联成复杂的网络体系,最终使得物质代谢流的分配受到牵制。因此ATP调控策略有望成为微生物菌株改造的有利工具,用于提高目标代谢物的浓度和生产能力,强化微生物对于环境的耐受以及促进底物利用等。文中将重点论述目前常用的有效ATP调控策略以及ATP调控对于细胞代谢的影响,以期为微生物细胞工厂的高效构建提供参考。     

多级孔金属-有机框架固定化酶的研究进展

金属-有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)作为酶固定化的优良载体,为生物催化反应提供优越的物理和化学保护。近年来,多级孔金属-有机框架(hierarchical porous metal-organic frameworks, HP-MOFs)由于其独特的结构优势,在固定化酶方面显示出更大的潜力。到目前为止,已经开发了各类具有原生多级孔或缺陷多级孔的HP-MOFs用于酶的固定化研究,并且使得固定化酶在催化活性、稳定性和重复利用性等方面得到了显著增强。本文系统总结了HP-MOFs用于固定化酶的各种策略,介绍了HP-MOFs固定化酶(enzyme@HP-MOFs)在催化合成、生物传感、生物医药等领域的最新应用进展。最后,讨论并展望了HP-MOFs固定化酶这一领域所面临的挑战和机遇。     

利用辅因子工程策略提高酿酒酵母中S-腺苷蛋氨酸的生物合成

通过代谢工程策略改造酿酒酵母胞内辅因子的形式和浓度,分析辅因子NADPH对于产物S-腺苷蛋氨酸(SAM)合成的作用并总结能量代谢和其他物质代谢的规律,为高产SAM菌株的代谢工程改造提供理论基础。由于酿酒酵母中的NADPH在线粒体和细胞质中的代谢相对独立,因此以酿酒酵母BY4741单倍体模式菌株为研究对象,研究了不同亚细胞结构内NADPH对于产物合成的影响。通过激光共聚焦显微镜证实了NADH激酶在酿酒酵母线粒体和细胞质中的表达。实验结果表明NADPH的提高有利于酿酒酵母胞内SAM的合成。发酵24 h,菌株NBYSM-1胞内SAM浓度较对照菌提高3.28倍,菌株NBYSM-2胞内SAM浓度提高1.79倍。其中重组菌株NBYSM-1合成SAM的能力和胞内NADPH/NADP~+比率均明显高于重组菌株NBYSM-2。因此,NADPH调控策略有望成为提高SAM产量的有力工具并应用于其他辅因子依赖化合物的合成。