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虱基酸是构成蛋白质的基本单位。在食品、医药、农业、畜牧业等方面得到广泛应用。氨基酸发酵生产是扩大氨基酸产量行之有效的途径,高效菌株的选育是氨基酸发酵生产的基础。除常规选育外,近年来,基因工程技术用于氨基酸产生菌或者生产菌的改造,或新的“工程菌”的构建做了大量工作,取得某些进展。有的“工程菌”在生产中得到实际应用。     

氨基酸发酵生产及其产生菌研究进展

<正> 氨基酸是构成蛋白质的基本单位,为生命体所必需。氨基酸的生产主要通过发酵途径来进行。因此高产菌株的选育是氨基酸发酵生产的基础,也是氨基酸工业化生产的重要环节。为保证人类对氨基酸的需求及其在食品、工业、农业和畜牧业上得到广泛应用,就必须加强对氨基酸的生产及其开发利用、以及高效优质生产菌的选育等方面的基础和应用基础的研究,这是氨基酸工业化生产所不可缺少的。     

混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体2-酮基-L-古龙酸研究进展

利用混合菌发酵L-山梨糖生产2-酮基-L-古龙酸(2-KCA),再经化学转化合成维生素C(Vc),是我国工业生产Vc的主要途径,具有简化工艺,减少污染,降低能耗等诸多优点.从菌系组合、菌种选育、代谢途径与酶学特性、工程菌构建、伴生作用机制及发酵工艺等方面出发,综述混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体2-KGA的研究现状和最新进展,并提出进一步研究和探索的方向.     

我国氨基酸产业发展为何缓慢

国内概况 天然氨基酸及其衍生物共20多种。主要用于食品:助鲜、医药、饲料。我国于1965年开始用自己选育的谷氨酸产生菌发酵生产谷氨酸(味精原料),比国际上晚8年。目前能用多种方法生产16种氨基酸,其中发酵法和酶转化法生产的12种。     

蛇毒锯鳞蝰素融合蛋白的发酵与纯化

研究大肠杆菌表达重组蛇毒锯鳞蝰素(Echistatin,Ecs)融合蛋白的发酵和纯化工艺。将Ecs基因插入表达载体pTXB1,转化E.coliBL21(DE3)构建工程菌。对工程菌进行补料分批培养并诱导表达,研究培养基、培养和诱导时间对工程菌生长和目的蛋白表达的影响,几丁质亲和层析纯化Ecs融合蛋白,经DTT裂解后,检测Ecs活性。发酵后菌体湿重可达75g/L,融合蛋白表达量约占总蛋白的35%,重组质粒在BL21宿主菌中传代稳定。亲和层析纯化后,得到Ecs单体,得率为28mg/L发酵液。生物学活性分析显示,重组Ecs能有效抑制血小板的聚集,其活性与天然Ecs相似。优化了Ecs融合基因工程菌的发酵和纯化条件,为规模化生产奠定基础。     

RP-HPLC法测定工程菌发酵液中的乙酸含量

随着基因工程的发展,工程菌发酵工艺越来越受到重视,工程菌在含有葡萄糖的培养基发酵过程中,往往有乙酸产生。乙酸的产量与比生长速率有关,乙酸的存在对工程菌的生长及表达物有影响。本文采用了RP-HPLC法,选用简便的样品预处理方法,测定了温度诱导型IL-2工程菌发酵液中的乙酸量,得到了较好的分离效果。发现该菌在培养过程中确有乙酸积累,并在升温诱导后乙酸量急剧增加。 1 材料和方法 1.1 试剂     

可视化突变建模、定点突变和表达超耐热菌D-乳酸脱氢酶

目的 构建产天然防腐剂苯乳酸的工程菌。方法 分析超耐热菌（Aquifex aeolicus,A.aeolicus ）D-乳酸脱氢酶（D-LDH）的三维构象,并与构建的可视化突变体三维模型进行对比,通过比较酶活性中心氨基酸残基与底物的空间构象,优选最佳模型进行定点突变,克隆、表达和苯乳酸发酵实验。结果 优选到F49A和Y297S两个单突变模型和一个F49A/Y297S双突变模型;分别进行定点突变和工程菌构建,三个突变工程菌,均能发酵产生苯乳酸。结论 可视化定点突变乳酸脱氢酶可作为构建高产苯乳酸工程菌的有效方法。     

基因工程菌发酵研究进展

基因工程菌发酵主要目标是获取高产外源基因表达蛋白。介绍并分析了基因工程菌发酵过程中表达系统、培养基、温度、pH值、溶解氧和诱导条件等因素对发酵的影响;论述了工程菌高密度培养所需的培养方式,并总结了基因工程菌发酵领域近年来的一些进展。     

L-蛋氨酸酰化酶基因工程菌培养条件的研究

为提高L-氨基酰化酶基因工程菌1016的生物量及酶产量,优化了发酵工艺,确定了较佳的培养基成分,并初步考察了该酶的底物特异性。优化后工程菌摇瓶产酶稳定在980U/mL发酵液,发酵周期17 h,生物量A_(420)穗定在0.7。产酶量为原来的2倍以上。乙酰化的脂肪族氨基酸Met是该酶的最适底物。     

鲤鱼生长激素基因工程菌的发酵研究

对表达鲤鱼生长激素的大肠杆菌工程菌的发酵条件进行了详细的研究,探讨了发酵条件对工程菌外源蛋白表达量的影响,优化了影响工程菌发酵的各种条件,形成了一套工程菌小量发酵表达外源蛋白的工艺,为工程菌的大量生产奠定了基础     

鸟嘌呤核苷高产茵的育种策略

选育优良的鸟嘌呤核苷(鸟苷)产生菌是实现发酵法生产鸟苷的前提,在鸟苷发酵的建立和改进中起着非常重要的作用。本分析了鸟苷的生物合成途径及代谢调节机制,根据代谢控制发酵“进、通、节、堵、出”五字原理,提出鸟苷高产菌的育种策略：鸟苷高产菌株在遗传学上应具备Ade^-,red^-、NP^-、8-AG^r(或8-AX^r)、MSO^r,SG^r,AAR^r,Sm^r等遗传标记,并详述了其育种实例。     

抗噬菌体谷氨酸高产菌株选育

从污染的谷氨酸发酵废液中分离纯化噬菌体,并以高滴定度侵染生产敏感菌,借助菌的自发突变筛选出抗噬突变株,再运用紫外线、亚硝基胍复合诱变手段经过初筛、复筛,最后选育出抗噬谷氨酸高产菌株。其过程简单、便利,可靠性高,是选育抗噬谷氨酸高产菌株的好方法,对发酵行业具有指导意义。曾选育到抗噬谷氨酸高产菌株,其摇瓶发酵产量比对照提高26.4%。     

产乙醇工程菌研究进展

伴随着21世纪的到来,低油价的时代也悄然落幕。简要概述了燃料乙醇产生菌代谢工程的研究进展,包括了利用淀粉、戊糖及纤维素的工程酵母构建,运动发酵单胞菌利用戊糖工程菌的构建,引入外源乙醇合成途径的大肠埃希氏菌和产酸克雷伯氏菌等。对燃料乙醇的重视将促进开发能利用廉价原料和要求粗放的工程菌株用于高产乙醇的生产过程,以降低成本和能耗,其中能利用生淀粉的工程酵母及利用木质纤维素水解物的运动发酵单胞菌工程菌有较大的工业化潜力。     

井冈霉素产生菌的选育

井冈霉素对水稻纹枯病具有较好的防治效果。由于原始菌种发酵单位较低,几年来我们对该菌进行了大量的选育工作,并研究了变异菌株的最适发酵条件,使发酵单位大幅度提高,成本下降,基本满足了生产需要。现将井冈霉素产生菌的选育工作简报如下。     

强化细胞外排提高工程菌类黄酮产量的策略

类黄酮的抑菌谱广、抗氧化活性高,在食品和生物医药领域应用广泛,市场需求量大,依赖于从植物中提取的现有生产技术存在诸多弊端,微生物发酵法生产类黄酮成为国际竞相发展的前沿技术。通过代谢途径改造和基因优化构建高产菌株是现有研究的主要策略,较少考虑类黄酮对生产菌的抑菌作用。考虑到生产菌生长受到抑制会限制发酵中类黄酮积累,本文在总结分析动物、植物、微生物中类黄酮外排机制与关键基因的基础上,结合相关基因在工程菌中成功表达的案例,提出将类黄酮外排机制和关键基因引入工程菌构建的策略,以期为类黄酮高产菌株的构建提供借鉴。     

L－赖氨酸快速发酵新菌种及工艺研究

以我室选育的赖氨酸生产菌Ｓ－２１－２４为出发菌株,经硫酸二乙酯（ＤＥＳ）和紫外线（Ｕ．Ｖ．）的复合处理,选育到一株代谢速率高,发酵周期短的新菌株ＦＴＳ－１。对该菌的发酵条件作了研究,选择了最佳培养条件,该菌在５Ｌ发酵罐中发酵４８小时产酸８０ｇ／Ｌ以上,７２小时产酸可达１１０ｇ／Ｌ。     

氨基酸生产的代谢工程研究进展与发展趋势

氨基酸发酵是我国发酵工业的支柱产业,近年来,随着代谢工程的快速发展,氨基酸的代谢工程育种蓬勃发展。传统的正向代谢工程、基于组学分析与计算机模拟的反向代谢工程以及借鉴自然进化的进化代谢工程,都有越来越多的应用。在氨基酸的工业生产中涌现出了一系列具有高效生产、抗逆性强等优良性状的菌株。日益剧烈的市场竞争对菌株的选育提出了新的要求,如开发高附加值氨基酸品种、菌株代谢的动态调控、适应新工艺的要求等。文中介绍了氨基酸生产相关的代谢工程研究进展以及未来的发展趋势。     

L－赖氨酸快速发酵新菌种及工艺研究

以我室选育的赖氨酸生产菌Ｓ－２１－２４为出发菌株,经硫酸二乙酯（ＤＥＳ）和紫外线（Ｕ．Ｖ．）的复合处理,选育到一株代谢速率高,发酵周期短的新菌株ＦＴＳ－１。对该菌的发酵条件作了研究,选择了最佳培养条件,该菌在５Ｌ发酵罐中发酵４８小时产酸８０ｇ／Ｌ以上,７２小时产酸可达１１０ｇ／Ｌ。     

重组人血小板生成素融合蛋白工程菌发酵工艺的研究

对表达重组人血小板生成素融合蛋白（rhTPO/GST)工程菌的发酵条件进行了较详细的研究,优化了影响工程菌发酵的条件,探讨了发酵条件对工程菌表达外源蛋白量的影响。结果发现采用复合培养基分阶段流加有机营养物,用异丙基硫代-B-D-半乳糖苷（IPTG）进行诱导,使rhTPO/GST融合蛋白的湿菌重达25g/L以上,表达水平约占菌体总蛋白的30%左右。在此基础上,建立了中试发酵生产工艺流程。     

红曲霉单产黄色素突变株的选育

在对红曲色素生产菌选育的过程中 ,得到了 9株在麦汁平板上不产红色素的突变株。对稳定性良好的 8株突变株进行固体发酵实验 ,两个样品呈黄色 ,其它呈白色。发酵样品在可见光谱范围内扫描 ,两黄色样品仅在 3 70nm处有一吸收峰 ,其它白色样品无吸收峰。单产黄色素突变株再经液体发酵实验 ,同样单产黄色素 ,说明这两株菌单产黄色素的性能是稳定的。