食品上的应用

924601核黄素杂文生产菌的典型代谢产物对培并物生长和维生素生成的影响「俄〕/Akimova,0.L.…厂Biotekhnologiya一1992,i一49~52〔译自DBA,1992,11(11),92一06325〕 利用核黄素杂交生产菌株枯草杆菌24(质粒pMX45)研究了不同的代谢产物(双乙酷、乙偶姻、丁二醇)对微生物生产核黄素的影响。在发酵终了时用气相色谱法检测双乙酞、乙偶姻、2,3一丁二醇、乙酸乳酸和乙酸。这些化合物对生长和核黄素生产的作用相似。双乙酞对核黄素生物合成的毒性阖值为。.029/l,乙偶姻和2,3一丁二醇的相应值分别为2和159/l。当指数生长期开始时往培养物中加…     

核黄素基因工程研究进展

核黄素 (维生素B2 )为天然水溶性的B族维生素 ,是维持机体正常代谢所必须的物质 ,具有重要的生理功能。目前核黄素的生产方法主要有化学合成法和微生物发酵法。其中微生物发酵法是后来发展起来的一种十分经济有效的方法 ,并在核黄素主产中开始占据主导地位。为进一步获得核黄素高产菌株 ,人们对核黄素合成基因及其表达调控的机制做了深入细致的研究 ,并以此为依据 ,通过基因工程手段构建出了核黄素高产菌株 ,大大提高了核黄素的产量 ,其中尤以枯草芽孢杆菌最为成功。综述发酵法生产核黄素的现状、核黄素生物合成的分子生物学以及基因工程研究进展 ,讨论了其进一步的发展方向。     

核黄素发酵菌种改造研究进展

核黄素是一种水溶性维生素,与动植物的生长密切相关,人体不能合成核黄素,需从外部摄取,因此核黄素的生产具有重要意义。介绍了核黄素的生产发展历程和产核黄素的微生物种类。对枯草芽孢杆菌的核黄素代谢途径及其诱变育种进行了总结,重点介绍了菌种的基因重组改造方法,主要是提高核黄素操纵子表达以及提高Ru5P和GTP两种前体供应量合成途径通量,介绍了近些年新的改造方法,并对未来的发展方向进行了展望。     

代谢工程在核黄素生产上的应用

核黄素(维生素B2)为天然水溶性的B族维生素,是维持机体代谢所必须的营养物质。目前核黄素的工业化生产主要有微生物发酵法和化学半合成法两种,其中微生物发酵法以生产工艺简单、原料廉价、环境友好以及资源可再生等优点而倍受世界核黄素生产商的青睐。代谢工程是近二十年来发展起来的新型学科,主要利用分子生物学技术对细胞进行遗传修饰,从而改进产物生成或细胞特性。为进一步提高核黄素产量,通过代谢工程手段构建出了核黄素高产菌株,其中尤以枯草芽孢杆菌最为成功。要得到较高的核黄素产率,必须保证碳架、能量等价物以及氧化还原辅(酶)因子在细胞代谢过程中处于适当的比率。以枯草芽孢杆菌进行核黄素生产为例,主要从增强碳源和能源利用效率、增强核黄素生物合成途径代谢流以及解除核黄素生物合成过程中的反馈调节方面综述了代谢工程在指导核黄素生产方面的应用,并讨论了其未来的发展方向。     

维酶素及其应用

维酶素又称粗制核黄素,是用新鲜豆渣以阿氏假囊酵母(Eremothecium ashbyii)进行固体发酵制成的一种复合制剂。维酶素中主要含有核黄素、黄素辅酶和多种微量元素。在五十年代,曾将粗制核黄素作为治疗口腔炎的药物和小儿营养助长剂,以后很少有人     

提高豆渣固态发酵核黄素产率的研究

在豆渣固态发酵生产核黄素工艺基础上,研究了改变液体种子和固体发酵培养基成分对阿舒假囊酵母菌核黄素产率的影响。结果表明,发酵培养基中添加１０％麦麸或２％小米可使核黄素产率分别提高２５％或１４％,添加２５μｍｏｌ／Ｌ碘乙酸则比对照组核黄素产率提高６．２─１０．４％。正交实验表明,接种量５％,并添加１０％麦麸、２％小米、１％玉米浆和２５μｍｏｌ／ｋｇ碘乙酸可使核黄素的产率最高达到６．１４ｍｇ／ｇ基料,蛋白质含量由１０．２％提高到１５．８％．     

核黄素发酵工艺的改进

我厂应用阿氏假囊酵母(Eremothecium ashbyii)发酵生产核黄素已有十几年的历史,在工业学大庆运动的推动下,不断地开展了科学实验活动,近年来我们实现了下述三项工艺改革,与同期水平相比提高了核黄素的发酵单位,     

蜡样芽孢杆菌ATCC14579核黄素操纵子的克隆及在枯草芽孢杆菌中的表达

利用BLAST从B．cereus ATCC14579的基因组中找到一段与枯草芽孢杆茵核黄素操纵子具有较高相似性的4．6kb大小的基因组DNA片段,该片段中含有完整的核黄素操纵子。该操纵子结构基因的编码产物的氨基酸序列与枯草芽孢杆菌核黄素操纵子相应结构基因的编码产物的氨基酸序列具有99％的同源性。该片段被克隆到大肠杆茵一枯草芽孢杆茵穿梭载体pHP13M中。表达分析的结果表明B．cereus ATCC14579核黄素操纵子可在大肠杆茵和枯草芽孢杆菌中表达。利用PCR方法用来自枯草杆菌的sac B基因的启动子替换B．cereus ATCC14579核黄素操纵子原有的启动子使其更好表达。替换启动子后的核黄素操纵子在本文使用的发酵条件下有较好的表达,核黄素产量从39．5mg／L增加到61．7mg/L.     

利用棉籽饼粉饴糖渣发酵生产VB_2

用发酵法生产核黄素(VB_2),常用棉病囊霉(Ashbra gossypii)和阿化假囊酵母(Eremothecium ashbyii)产生菌株的代谢产物。由于VB_2的分子式是C_(17)H_(20)O_6N_4,要求在发酵培养基中有较丰富的碳源和氮源。一般要求含碳源54.2％以上、氮源14.8％以上,以适应菌体的生长、繁殖和核黄素的合成。尤其是氮源,它是构成菌体细胞蛋白质和核酸的必需元素和形成代谢产物的重要原料。在选择发酵培养基的原料时,应当充分考虑。通常是用米糠油、骨胶、玉米浆和鱼     

核黄素的制备与应用研究

核黄素是一种水溶性的微生素,主要以黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸的形式,参与机体的氧化还原反应,与机体的能量代谢密切相关。核黄素的制备方法有提取法、化学合成法、半发酵半合成法、微生物发酵法,目前微生物发酵法为主要的商业化生产方法。核黄素产品广泛应用于医药、食品添加剂、饲料添加剂行业,具有较高的应用价值。     

化学沉降法回收核黄素母液

核黄素提取过程中,结晶液分离后会产生大量的母液。母液中包含一定量的核黄素,其中一部分是溶解状态的核黄素,另一部分是不溶解的微小晶体。分离过程中无法将这两部分核黄素收回,造成收率偏低。通过在母液中加入连二亚硫酸钠,将母液中可溶态和结晶态的核黄素进行沉降,沉降后进行精制分离,最终得到核黄素产品,可以提高核黄素提取的收率。     

核黄素合酶的研究进展

核黄素合酶是核黄素生物合成中的关键酶,催化核黄素生物合成途径中的最后一步,产生核黄素.本文对近年来国内外有关不同生物中核黄素合酶及其编码基因的结构、特性、作用机制和应用进行综述.     

枯草芽孢杆菌核黄素操纵子rib operon的克隆与表达

目的:构建产核黄素的枯草芽孢杆菌基因工程菌.方法:以穿梭载体pEB03构建核黄素操纵子的表达质粒载体pGJB13和pGJB14,与质粒pMX45分别转化产核黄素的枯草芽孢杆菌GJ07,并通过发酵摇瓶实验检测核黄素的产量.结果:得到产核黄素的工程菌GJ13 、GJ14和GJ08,在以蔗糖为碳源的发酵条件下,GJ08可产核黄素820mg/L,提高了约55%.结论:得到了产核黄素的高产菌种G J08.     

枯草芽孢杆菌核黄素操纵子与ribC基因的修饰与遗传效应

[目的]研究核黄素操纵子(rib)组成型高表达,以及ribC基因低水平表达对枯草芽孢杆菌过量合成核黄素的影响.[方法]在染色体原位修饰启动子,用mRNA稳定子替换mRNA前导区,使rib操纵子组成型高表达;修饰ribC基因的启动子,降低ribC基因的表达水平.采用qRT-PCR方法,表征基因的相对表达水平;通过摇瓶发酵,测定重组菌的生物量和核黄素产量,表征相关基因修饰所表现的遗传效应.[结果]用gsiB mRNA稳定子替换核黄素操纵子的mRNA前导区,使其相对表达水平提高了约1 500倍.ribC基因启动子-35区的首个碱基由“T”突变为“C”,使ribC基因的表达水平下降了97％以上.得到的重组菌株LX34在补加蔗糖20 g/L的LB培养基上摇瓶发酵36 h,可积累核黄素2.1 g/L,同时生物量没有明显下降.[结论]使用gsiB mRNA稳定子,能够有效地提高目标基因或操纵子的表达水平;启动子-35区首个碱基的点突变,能够有效降低ribC基因的表达水平;rib操纵子过量表达和ribC基因低水平表达,使细胞能够过量合成并积累核黄素.     

核黄素与食管癌发生的研究进展

核黄素又称维生素B2,是人体中多种酶的组成成分,参与机体的生物氧化反应及能量代谢,在个体发育以及细胞分化、增殖、凋亡等生物学过程中发挥重要的作用.核黄素是人体必需的维生素,不能由人体自身合成,必须从外界转运吸收.大量的动物实验与流行病学研究表明,体内核黄素缺乏是引起食管癌发病的重要背景,核黄素代谢异常导致的核黄素缺乏是食管癌发病重要危险因素之一,现将核黄素代谢与食管癌发生的相关性研究进展综述.     

核黄素参与水稻非生物胁迫响应的分析

为探究核黄素在水稻非生物胁迫响应中的作用,以粳稻Kitaake和籼稻T98B为试验材料,考察了核黄素对2种材料的盐、高温、渗透、碱和氧化胁迫响应的影响,重点测定了盐和高温胁迫下水稻体内核黄素合成基因的表达和相关生理指标。结果表明,(1)施加外源核黄素有效提高了2种水稻材料的盐和高温胁迫耐受性,降低了渗透胁迫耐受性,而其氧化和碱胁迫耐受性不受影响。(2)逆境胁迫均不同程度地促进了核黄素在2种水稻材料中的积累,尤其在盐和高温胁迫下促进效果最明显。(3)盐和高温胁迫均诱导了核黄素合成酶基因的表达,促进了核黄素的生物合成,改善了水稻的胁迫耐受性。研究表明,非生物逆境胁迫能促进核黄素在水稻体内的合成和积累,外源核黄素也能明显提高水稻对盐和高温胁迫的耐受性,但却降低了其对渗透胁迫的耐受性。     

过量无机盐及谷氨酸抑制重组菌核黄素发酵

在重组枯草芽孢杆菌24/pMX45核黄素发酵中,酵母粉促进核黄素合成,酵母抽提物抑制核黄素合成。分析显示,酵母抽提物的无机离子和游离氨基酸含量均高于酵母粉。在酵母粉基础发酵培养基中,添加各种无机离子和游离氨基酸,使其含量与酵母抽提物相同。摇瓶发酵结果表明:过量的无机离子和谷氨酸对核黄素合成有显著的抑制作用。酵母抽提物含有较高浓度的谷氨酸,是其抑制核黄素合成的主要原因。     

透明颤菌vgb基因在产核黄素B.subtilis中的整合表达研究

目的:将透明颤菌血红蛋白vgb基因应用于核黄素的工业化生产。方法:以枯草芽孢杆菌整合载体pAmyE构建了vgb基因的整合表达载体pAudV,采用化学转化法将vgb基因整合到枯草芽孢杆菌GJ08的染色体上,并通过发酵摇瓶实验检测核黄素的产量。结果:得到产核黄素枯草芽孢杆菌GJ09,摇瓶试验结果表明,在限氧条件下核黄素的产量分别提高了5.23%和3.42%。结论:透明颤菌血红蛋白vgb基因能够促进核黄素产量的提高,可以应用于核黄素的工业化生产中。     

产核黄素阿舒假囊酵母的诱变效果及添加小米、肌醇的增产效果

用亚硝基胍和紫外线对产核黄素阿舒假囊酵母2.1197进行诱变处理,其核黄素发酵单位从372μg/ml提高到4660—6492μg/ml,提高幅度为25.3—74.5%;用紫外线和氮激光处理,提高62.3%;用红外线二氧化碳激光处理,提高39.7%。在该菌摇瓶发酵培养基中添加小米粉1%,发酵单位提高9.78%,添加1%小米粉和10μg/ml的肌醇,发酵单位提高16.84%。     

枯草芽孢杆菌基因修饰生产核黄素

【目的】研究枯草芽孢杆菌核黄素合成途径、木糖代谢相关基因修饰对核黄素合成的影响。【方法】单独过表达或共同过表达核黄素操纵子中的基因、过表达木糖代谢相关基因构建相应的重组菌株。通过测定和比较重组菌株摇瓶发酵的核黄素产量和生物量,表征各个基因修饰的效应。采用摇瓶和5 L罐发酵,考察木糖作为主要碳源以及木糖与蔗糖共代谢对核黄素发酵的影响。【结果】ribA基因单独过表达,使核黄素产量提高99%,但生物量降低30%,出现细胞自溶现象。ribA-ribH基因共表达,使核黄素产量提高280%,并且无细胞自溶和生物量下降现象。1.5%蔗糖与6.5%木糖作为碳源,5 L发酵罐发酵70 h,核黄素产量达到3.6 g/L,与8%蔗糖为碳源的发酵相比,核黄素产量提高80%。木糖代谢相关基因过表达,均明显降低核黄素产量。【结论】与ribA基因单独过表达相比,ribA-ribH基因共表达可有效避免细胞自溶现象,并能进一步提高核黄素产量。蔗糖与木糖共代谢,能够改善前体物供给,有利于提高核黄素产量。