热带假丝酵母代谢烷烃过程中的β-氧化和代谢调控

热带假丝酵母(Candida tropicalis)能利用烷烃作唯一碳源和能源.当以烷烃或脂肪酸为碳源时,在细胞内可形成大量的过氧化物酶体(peroxisome),同时诱导生成脂肪酸β-氧化酶系,当以葡萄糖为碳源时,则极少有过氧化物酶体形成[1],一些C.tropicalis能氧化烷烃生成长链二元酸(long chain dicarboxylicacid,DCA).由于这些特征,人们从酶学、分子生物学和实际应用等方面对这种酵母进行了深入研究,并阐述了C.tropicalis代谢烷烃的途径、脂肪酸β-氧化酶系的生理功能及其几种重要酶的基因结构和酶活性的调控,阐明了它与哺乳动物细胞在脂肪酸代谢及调控方面上的差异;通过C.tropicalis突变株的筛选和发酵工艺的优化,使长链二元酸发酵技术实现了产业化[2,3].     

茶条木化学成分的研究

茶条木（Delavaya yunnanensis Franch)是无患子科独属独种植物,也是亚洲特有植物,是一种很好的油料植物,有润发、治疗疥癣等作用。本文采用多 方法首次从茶条木乙醇提取物中分离得到了十余种化学成分,并运用现代谐波学技术（MS,NMR)鉴定了其中九种化合物的结构,它们分别是：Nonaconsane,Nentriacontane,Triacontano,Dotriacontanol,Tatratriacontaol,β－Sitosterol,2-O-methylinositol,(-)-Epicatechin和Quercetin-3-O-β-D-glucoside.     

环境中石油烷烃迁移的数量特征

使用１４Ｃ－正十六烷示踪技术,研究了石油烃在土壤水稻系统的传输、累积和分布．结果表明,当土壤中沉积的油量达到１８０ｍｇ·ｋｇ－１时,水稻枯萎．插秧前均匀拌入土壤的油量达到３００ｍｇ·ｋｇ－１时,水稻生长发育正常．草甸棕壤稻田土,正十六烷的分配系数Ｋｄ为２１６．其在土壤水稻系统的分布顺序为水稻＞水＞土壤．按残留量大小排序为水＞土壤＞水稻．一茬水稻生长期,矿物油损失量是总量的３９％．石油污染区,其年径流携带量占土壤可淋溶总量的５８％．     

十三烷1,13-二羧酸的发酵研究

热带假丝酵母(C.tropicalis)NP-6-126是经过紫外线和亚硝酸反复诱变筛选培育出来的,它是生产十三烷1,13一二羧酸(DC_(15)的优良生产突变株,尿素和硝酸钾浓度对其产酸有明显影响。尿素浓度在0.15％～0.21％范围内对产酸有利,尤其是0.18％最佳,浓度增大,明显抑制DC_(15)的产生和积累;硝酸钾的加入,也明显促进DC_(15)产量的提高,0.6％～0.9％硝酸钾浓度较合适。于16L自动控制罐发酵7d,DC_(15)达到130g/L,放大到2500L罐,在最佳条件下,连续5批,发酵6d,DC_(15)产量平均达到176g/L,正十五烷(nC_(15)转化率平均为52.5％,后处理总收率平均为80.6％,DC_(15)的纯度平均为95.83％。     

十三碳二元羧酸发酵技术的研究

以一株热带假丝酵母菌(Candida tropicalis) SP1为出发菌株,经紫外线反复诱变获取一株难以同化烷烃的突变株SPUV56,摇瓶培养5d平均产酸量达72g/L,较出发菌株提高了1.25倍,并利用突变株SPUV56在137L自控罐上扩试,补加醋酸盐发酵,144h产酸量达153g/L,比不加醋酸盐发酵提高了29.7%。采用提 高搅拌混合效果和低溶解氧发酵过程控制方法,可有效地提高菌体的产酸能力,在20m3发酵罐中发酵生产十三碳二元羧酸,总培养时间144h,产酸量可达172g/L,放罐体积15.0m3,产量为2.25t。     

烷烃发酵产生1，13-十三碳二元酸及其诱导作用的研究

从能利用正十二烷产生1,12-十二碳二元酸的热带假丝酵母突变株D28出发,经两次紫外线照射诱变,选育到一株从正十三烷产生1,13-十三碳二元酸较高的突变株2—23号菌。该突变株较出发菌株提高产酸率20％,达40．4g／L。突变株2—23也能将一定链长的长链烷烃以较高的产率转变成相应的单一二元酸。此外,在产酸摇瓶条件试验中观察到烷烃的诱导作用,使突变株产酸能力得以提高。用烷烃预培养的种子发酵正十三烷,其产生1,13一十三碳二元酸的量较糖质碳源培养的种子发酵时要提高30％。     

烷烃溶剂对耐有机溶剂极端微生物地衣芽孢杆菌YP1产胞外蛋白酶的影响

考察了添加5%(V/V)浓度的正庚烷、正辛烷、正癸烷、十二烷、十四烷、十六烷等烷烃溶剂对耐有机溶剂极端微生物地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)YP1的生长及产胞外蛋白酶的影响.结果表明5%(V/V)浓度的各种烷烃溶剂对YP1蛋白酶的稳定性及菌体生物量均无显著影响,正庚烷、正辛烷、正癸烷等溶剂显著抑制YP1产蛋白酶,而十二烷、十四烷,十六烷能提高YP1产蛋白酶1倍以上.发酵液中十四烷的浓度(1%-8%,VIV)与蛋白酶的活力呈正相关性,添加十四烷后发酵过程中蛋白酶活力的显著增加出现在菌体生长的对数后期.培养过程中添加十四烷能导致YP1菌体形态显著变小.首次报道了烷烃溶剂对极端微生物产蛋白酶的影响.     

十三烷1,13—二羧酸的发酵研究

热带假丝酵母(C.tropicalis)NP-6-126是经过紫外线和亚硝酸反复诱变筛选培育出来的,它是生产十三烷1,13一二羧酸(DC_(15)的优良生产突变株,尿素和硝酸钾浓度对其产酸有明显影响。尿素浓度在0.15％～0.21％范围内对产酸有利,尤其是0.18％最佳,浓度增大,明显抑制DC_(15)的产生和积累;硝酸钾的加入,也明显促进DC_(15)产量的提高,0.6％～0.9％硝酸钾浓度较合适。于16L自动控制罐发酵7d,DC_(15)达到130g/L,放大到2500L罐,在最佳条件下,连续5批,发酵6d,DC_(15)产量平均达到176g/L,正十五烷(nC_(15)转化率平均为52.5％,后处理总收率平均为80.6％,DC_(15)的纯度平均为95.83％。     

柴油食烷菌B-5及其卤代烷烃脱卤酶DadA对卤代化合物的降解

【目的】柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)B-5是重要的石油降解菌。为研究其对卤代化合物的降解范围和降解机制,【方法】以不同的卤代化合物作为唯一碳源,观察菌株B-5在其中的生长情况;通过多重序列比对、系统发育分析和三维结构同源建模,分析该菌株基因组内一个假定的卤代烷烃脱卤酶(Haloalkane dehalogenase,HLD)DadA;利用大肠杆菌异源表达、纯化DadA,并测定了其对46个卤代底物的酶活。【结果】菌株B-5能够利用C3-C18链长范围的多种卤代化合物为唯一碳源生长;在系统进化树中,DadA相对独立于其他HLD-II亚家族成员,但具有典型的HLD-II亚家族的催化五联体残基;DadA确实具有脱卤活性,但该酶特异性高,底物范围明显小于其他已鉴定的HLDs,仅对1,2,3-三溴丙烷、1,2-二溴-3-氯丙烷和2,3-二氯-1-丙烯有脱卤酶活。【结论】因为DadA对很多B-5菌株可以利用做碳源的卤代底物没有脱卤酶活,所以推测B-5菌中可能还有其他脱卤酶参与了卤代烷烃的降解。菌株B-5及其卤代烷烃脱卤酶DadA在卤代烷烃污染物的生物降解方面具有应用潜力。     

热带假丝酵母代谢烷烃过程中的β-氧化和代谢调控

热带假丝酵母 (Ｃａｎｄｉｄａｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ)能利用烷烃作唯一碳源和能源。当以烷烃或脂肪酸为碳源时 ,在细胞内可形成大量的过氧化物酶体 (ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅ) ,同时诱导生成脂肪酸 β 氧化酶系 ,当以葡萄糖为碳源时 ,则极少有过氧化物酶体形成[1] ,一些Ｃ .ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ能氧化烷烃生成长链二元酸 (ｌｏｎｇｃｈａｉｎｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ ,ＤＣＡ)。由于这些特征 ,人们从酶学、分子生物学和实际应用等方面对这种酵母进行了深入研究 ,并阐述了Ｃ .ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ代谢烷烃的途径、脂肪酸β 氧化酶系…