重组大肠杆菌利用木糖发酵产高纯度L-乳酸

对重组大肠杆菌JH16利用木糖产高纯度的三一乳酸进行研究。通过无氧管驯化EscherwhiacdiJH12菌株得到E．coliJH16,驯化后的菌株茵体浓度提高了31％,乙酸积累减少了43％;在摇瓶中考察不同Mg2＋浓度对EcoliJHl6产三一乳酸的影响,确定最适Mg2＋质量浓度为0．25g/L;EcoEJH16以60g/L木糖为C源,在7L全自动发酵罐中添加0．25g／LMg2＋,乳酸积累量提高了18％,达38．18g/L,乳酸纯度高达95％;E．coliJH16在30g／L木糖和30g／L葡萄糖混合C源中,优先利用葡萄糖,当葡萄糖质量浓度低于1．56g/L后,菌体开始利用木糖进行乳酸发酵,最终得到39g／L乳酸。     

片烟产果胶酶细菌的鉴定及酶活测定

以果胶为碳源, 对津巴布韦片烟烟叶表面产果胶酶细菌进行分离, 采用16S rDNA限制性酶切片段长度多态性分析(ARDRA)和测序方法, 结合形态学、生理生化实验, 对所分离产果胶酶菌株进行鉴定, 同时研究培养时间、温度、起始pH、接种量对菌株产酶的影响。结果表明, 从津巴布韦片烟烟叶表面分离得到的产果胶酶菌株主要为芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis和产碱菌属的粪产碱菌Alcaligenes faecalis。在所分离的菌株中, 枯草芽孢杆菌T10酶活力最高, 以6%的接种量, 在温度为35 °C、起始pH为7.5条件下培养48?56 h, 其果胶酶酶活为571 U/mg, 聚半乳糖醛酸裂解酶酶活为297 U/mg。     

一种产邻苯二酚菌株高通量筛选方法

目的：对产邻苯二酚菌株进行筛选。方法：采用前期筛得的产邻苯二酚菌为出发菌株,通过硫酸二乙酯诱变的方法使该菌株突变,同时建立96孔板培养和酶标仪检测方法对产邻苯二酚菌株进行高通量筛选。结果：硫酸二乙酯的终浓度为0.1%,诱变时间为8 min的条件下,突变菌致死率为84.5%,突变效果最好。筛选培养基中吸光值（495nm）和富集培养基中菌液浊度值（OD630）的加和值较大的突变菌株产邻苯二酚能力高。通过诱变和筛选得到的菌株,产邻苯二酚浓度可达0.87mg/ml,比出发菌株的提高了262.5%。经过形态学和生理生化反应,初步鉴定该菌株属于假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。结论：硫酸二乙酯诱变和96孔板筛选的方法能以高通量方式快速筛选出产邻苯二酚菌株。     

面包酵母不对称还原酮基泛解酸内酯

目的:利用市售面包酵母作催化剂,对酮基泛解酸内酯不对称还原进行了研究,并考察了底物浓度、辅因子、环糊精添加量和pH值对不对称还原反应的影响.方法:以市售面包酵母作催化剂,酮基泛解酸内酯作为底物在摇瓶中进行催化,用手性色谱柱对催化产物进行了检测.结果:发现反应条件为底物浓度低于2.56-mg/ml,辅因子选用蔗糖,β-环糊精添加量为16.7mg/ml,pH 4～5适合于酮基泛解酸内酯的不对称还原.在如上优化的催化条件下,产物得率大于45%,对映体过量率(e.e.)大于90%.结论:以酵母细胞作催化剂进行酮基泛解酸内酯不对称还原工艺具有生产光学纯泛解酸内酯的潜力.     

大肠杆菌工程菌ptsG基因敲除及其缺陷株混合糖同型乙醇发酵

为实现可同时利用木糖和葡萄糖进行生产发酵,以产乙醇的大肠杆菌工程菌SZ470为出发菌株(△pflB,△frdABCD,△ackA,△ldhA),采用同源重组技术,敲除葡萄糖转运基因ptsG,以构建不受葡萄糖抑制效应影响的菌株SZ470P.SZ470P在5％混合糖(2.5％木糖和2.5％葡萄糖)培养基中能同时利用葡萄糖和木糖进行发酵,葡萄糖消耗量是13 g/L,为对照菌株SZ470的一半;木糖消耗量是20 g/L,是SZ470的3.8倍;乙醇的最高产量为15.01 g/L,转化率为89.13％,比SZ470提高了14.32％.结果表明,工程菌SZ470P可同时利用葡萄糖和木糖发酵生产高产量的乙醇.     

鸡源益生芽胞杆菌的筛选

根据菌体对低pH和高胆盐的耐受性、产酶特性和对病原菌的抑菌效果,对家鸡肠道中的芽胞杆菌进行了筛选。结果表明,有4株芽胞杆菌(A2、C5、C19和D8)能抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的生长。这4株菌在pH 3.0和高胆盐条件下的存活率都达到60%以上,产淀粉酶和蛋白酶的能力也较好,表明这些菌株具有作为益生菌的开发潜力。经形态学和生理生化反应鉴定,初步确定A2和D8为地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniform is),C5和C19为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)。     

木糖发酵生产高纯度D-乳酸大肠杆菌工程菌LHY02的构建

高效利用木糖发酵生产D-乳酸或其他生物质产品,是充分利用木质纤维素的一个关键问题。以高效利用木糖产L-乳酸的Escherichia coli WL204为出发菌株,采用RED基因置换技术将ldhL基因置换为ldhA基因,获得一株能利用木糖产D-乳酸的大肠杆菌工程菌株Escherichia coli LHY02,该菌株利用10%木糖发酵,D-乳酸产量达到84.4 g/L,产物光学纯度达到99.5%。此外,该菌株仍然具有较好的利用葡萄糖产D-乳酸的能力。     

基于退火缓冲液的SLiCE无缝克隆方法的改良

旨在建立一种在采用低感受态细胞转化的条件下完成Seamless ligation cloning extract(SLiCE)无缝克隆的方法。通过在SLiCE反应中引入变性和复性步骤来提高无缝克隆的效率。结果显示,当DNA片段经过SLiCE处理后再进行变性和复性处理,其产生的克隆子比对照多7倍左右,经过菌落PCR验证SLiCE无缝克隆的重组效率高达100%,在此条件下,采用1.7×10^6 CFU/μg转化效率的感受态细胞转化SLiCE反应产物,不仅能够得到重组成功的克隆子,且经验证重组效率仍高达100%。采用引入变性和复性步骤的SLiCE方法,使用常用的CaCl2方法制备的普通感受态细胞,就能得到阳性克隆子,实现无缝克隆,表明本方法能提升SLiCE技术的克隆效率和实用性。     

大肠杆菌乙醇工程菌mglB基因的敲除对混合糖发酵木糖利用效率的影响

为明晰葡萄糖非PTS转运系统相关基因对木糖利用效率的影响,探讨葡萄糖PTS和非PTS转运系统是否对木糖利用存在协同影响,以大肠杆菌工程菌SZ470和SZ470P为出发菌株,通过RED同源重组技术敲除葡萄糖转运基因mglB,构建mglB单缺陷菌SZ470M和ptsG/mglB双缺陷菌SZ470PM。比较四株菌的混合糖(3%葡萄糖+2%木糖)发酵情况以及木糖转运代谢相关基因的转录水平。实验结果表明,SZ470M相较于出发菌株SZ470,其发酵性能无明显变化;SZ470PM的木糖消耗速度为0.37 g/L,乙醇产量为23.25 g/L,转化率为82.6%,相比于出发菌株SZ470P分别提高了32%,9.8%和5.8%。基因转录水平的分析也表明菌株SZ470P和SZ470PM的木糖转运与代谢基因的转录水平上调。综上,ptsG和mglB基因的双敲除对木糖利用效率的提高有协同影响,为促进木质纤维素作为发酵原料时木糖的高效利用提供理论依据。     

利用五碳糖产高纯度L-乳酸的大肠杆菌基因工程菌的构建

[目的]本研究以已敲除多个产杂酸酶基因的大肠杆菌(Escherichia coli)乙醇工程菌SZ470(△frdBC △ldhA △ackA △focA-pflB △pdhR::pflBp6-pflBrbs-aceEF-lpd)为起始菌株,进一步敲除其乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)基因,同时插入带有自身启动子的乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)的L-乳酸脱氢酶(L-lactate dehydrogenase,LLDH)基因,构建可利用五碳糖同型发酵L-乳酸重组大肠杆菌.[方法]利用λ噬菌体Red重组系统构建乙醇脱氢酶基因(adhE)缺失菌株Escherichia coli JH01,并克隆P.acidilactici的ldhL基因,利用染色体插入技术将其整合到JH01基因组,构建产L-乳酸大肠杆菌基因工程菌Escherichia coli JH12,利用无氧发酵15 L发酵罐测定重组菌株L-乳酸产量.[结果]工程菌JH12在15 L发酵罐中以6％的葡萄糖为碳源进行发酵,发酵到36 h的过程中葡萄糖的消耗速率为1.46 g/(L·h),乳酸生产强度为1.14 g/(L·h),乳酸的产量达到41.13 g/L.发酵产物中未检测到琥珀酸、甲酸的生成,仅有少量乙酸生成,L-乳酸纯度达95.69％(L-乳酸在总发酵产物的比率).工程菌JH12以6％的木糖为碳源进行发酵,发酵到36 h的过程中葡萄糖的消耗速率为0.88 g/(L·h),乳酸生产强度为0.60 g/(L·h),乳酸的产量达到34.73 g/L.发酵产物中杂酸少,乳酸的纯度高达98％.[结论]本研究通过基因敲除、染色体插入及无氧进化筛选获得一株产L-乳酸的大肠杆菌工程菌JH12,该菌株不需利用外源质粒,稳定性好,可利用五碳糖进行发酵,发酵产物中杂酸少,L-乳酸的纯度高.本研究为L-乳酸大肠杆菌工程菌的构建提供一定的技术支持,同时也为大肠杆菌L-乳酸的工业化生产提供了参考依据.