长链二元酸发酵菌种创制和工艺研究进展

长链二元酸作为合成多种高附加值化学品的原料,已广泛应用于化工、农业和医药等领域,目前全球对于长链二元酸的需求呈逐年增长态势。化学法合成长链二元酸对反应条件要求严苛且工艺复杂,而微生物发酵合成在经济性和难易度等方面具有无可比拟的优势。本文综述了长链二元酸的合成方法,包括化学合成法和微生物发酵法,分子工程选育高产菌株的进展以及生物发酵法生产长链二元酸的产业化现状,并就其存在的问题进行了探讨,最后对合成生物学创制长链二元酸高产菌株进行了总结和展望。     

微生物发酵生产长链二元酸的代谢调控

获得优良生产菌株之后 ,对发酵过程进行代谢调控是重要的。在条件试验时 ,除考虑培养基成分之外 ,还需要考虑烷烃浓度、培养温度、ｐＨ、种龄、通气量等。经过诱变培育出来的高产菌株 ,其ω 氧化能力比出发菌株增强了 ,而 β氧化能力减弱了 ,但β 氧化没有完全被阻断 ,所以在发酵过程中 ,必须进一步减低β 氧化酶活力 ,增强ω 氧化酶活力。由于微生物氧化正烷烃生产二元酸是胞内酶的作用 ,这就存在一个原料正烷烃如何快速转运入细胞内 ,产生的二元酸如何快速转运出细胞外的原料和产物转运速度问题 ,解决以上三个问题 ,才能在发酵过程中获得…     

长链二元酸及其二步开发有待解决的问题

科学家们在微生物发酵生产二元酸的研究领域,虽然经过几十年的基础理论研究和应用开发研究,取得重大进展,达到工业生产水平,但是还有工作要做,尤其是二元酸的二步开发研究,还仅仅是开始阶段。 理论研究和应用研究 某些长链二元酸,其发酵产酸水平已突破200g/L大关,但多数二元酸只有150～180g/L水平,如何通过基因工程方法,构建β-氧化阻断型和ω-氧化扩大型工程菌,再通过发酵过程的计算机优化控制,进一步提高二元酸产量、降低     

柠檬酸发酵菌黑曲霉的菌种改良述评

柠檬酸是微生物发酵法生产的重要有机酸,用途极为广泛。柠檬酸发酵菌黑曲霉的育种在柠檬酸工业中占有重要地位。该文论述了柠檬酸发酵菌黑曲霉的发酵机制、代谢调控及柠檬酸积累的机理,柠檬酸发酵菌黑曲霉的物理和化学手段诱变育种取得的成果,细胞工程和基因工程在柠檬酸发酵菌黑曲霉育种中的应用,分析了柠檬酸发酵菌黑曲霉育种的发展方向。     

十二碳二元酸发酵研究

长链二元酸(long-chain dicarboxylic acid,DCA)是指C10以上的脂肪族二元羧酸。它们是一类重要的精细化工原料,广泛用于大环麝香、工程塑料、耐寒增塑剂、尼龙纤维、热熔胶以及液晶的合成,也是医药和农药合成的原料。其中十二碳二元酸(DCA12)市场需求量较大,主要用于合成高级工程塑料尼龙1212、服装用尼龙热熔胶和高级涂料等,目前由化学法和发酵法生产。由于发酵法其原料来源容易、生产条件温和、产品纯度高等待点,深受重视。国内外对发酵法制取DCA12的研究较为深入^[1-6],1998年我国已实现了工业化生产^[7]。热带假丝酵母(Candida tropicalis)突变株SP—UV—56是一株高产十三碳二元酸(DCA13)生产菌^[8],已用于工业发酵生产DCA13。现报道该突变株在10L罐发酵生产DCA12的结果。     

微生物菌种改良筛选新技术研究进展

从自然界筛选出来的微生物菌株往往活性比较低,耐受性比较差,不能满足工业化生产的要求.而采用新颖的诱变技术,如微波、离子注入、原生质体诱变和原生质体融合、基因工程技术等能有效改良菌种,提高菌种的活性,降低生产成本,满足工业化生产的要求.同时,构建一种简单易行的改良路线和快速有效的筛选模式是菌种改良选育的关键.     

现代生物技术在食品工业中的应用

介绍了以基因工程为核心内容,包括细胞工程、酶工程和发酵工程的现代生物技术在改造食品资源、改进食品加工工艺,改善食品质量及开发新型保健食品等方面的应用状况,并展望了其发展前景。     

发酵法生产长链二元酸研究进展

发酵法生产长链二元酸相对于化工法而言有着无可比拟的优势。本文综述了发酵法生产长链二元酸的微生物源、产酸机理、产酸条件和产物分离技术等方面的研究进展 ,并简要介绍了其工业应用前景。     

生物合成长链二元酸新产业的崛起

长链二元酸是一类用途极其广泛的重要精细化工产品。综述了长链二元酸的用途、来源,国内外研究概况以及产业化现状。说明生物合成长链二元酸是中国正在崛起的新产业。     

琥珀酸发酵研究进展*

琥珀酸在化工和食品行业应用广泛。与传统化学方法相比,微生物发酵法生产琥珀酸具有诸多优点：生产成本具有竞争力;利用可再生的农业资源包括二氧化碳作为原料,避免了对石化原料的依赖;减少了化学合成工艺对环境的污染。主要介绍产琥珀酸微生物的来源和育种,代谢途径和发酵调控机制以及产品回收工艺的进展。     

N~ 离子注入热带假丝酵母对长链二元酸产量的影响

用热带假丝酵母（Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）ＳＣＢ４１２作为出发菌株,经能量５０ＫｅＶ、剂量１× １０~１１～５ ×１０~１５ ｉｏｎｓ／ｃｍ~２的Ｎ~＋离子注入诱变处理,以产生可遗传的诱变。 Ｎ~＋离子注入后,存活率与剂量呈指数衰减关系：ｌｏｇ（存活率％）＝ ８．２３－ ０．６０４ × ｌｏｇ（剂量）,在培养过程中可观察到酵母菌菌落和细胞形态均发生了变化。经筛选,获得了一株能够利用正十二烷烃发酵产生长链二元酸的高产菌热带假丝酵母ＳＣＢ６０９。在初始正十二烷烃浓度为１５％（ｖ／ｖ）下产酸量由４３．５ｇ／Ｌ上升到７３．２ｇ／Ｌ。比较两株菌发酵生长特性的差异,产酸过程有一定的变化。     

产长链二元酸热带假丝酵母酸分泌过程研究

热带假丝酵母（C．tropicalis）是长链二元酸发酵生产中常用菌种。其二元酸分泌过程是烧烃代谢过程中的重要步骤,pH在7．4～8．2范围内,足够高的pH对分泌和产酸是必需的。二元酸钠盐明显不利于分泌过程。二元酸的分泌相对于胞内ω一氧化过程是快速过程。建立了一种用于研究分泌过程的方法,利用静息细胞在缓冲溶液中分泌所引起的溶液pH变化来获得酸分泌量的在线数据。     

被孢霉生物合成花生四烯酸的初步研究

花生四烯酸不仅是细胞膜的重要成分,在维持细胞膜的结构与功能上发挥重要作用,而且是人体前列腺素合成的前体物质,对人体生理功能具有重要的调节作用。近年来研究发现,花生四烯酸在保护皮肤、降低胆固醇、抑制血小板聚集、提高免疫能力、促进胎儿发育等方面具有独特的...     

乙酸积累对基因工程菌培养的影响及与培养基pH的关系

在rIL-2工程菌K_(802)(pLY—4)高密度培养中,发现培养液中有大量代谢副产物乙酸积累,乙酸的存在对工程菌的生长和产物的表达均有明显的抑制作用,这种抑制作用是制约工程菌高密度培养的重要因素。为了减小这种抑制作用,初步研究了培养基pH与乙酸抑制作用的关系,发现适当提高培养基pH值,能减小乙酸的抑制作用;高密度培养时,提高培养基的pH后,虽然仍有大量乙酸积累,但产物的表达水平和菌密度都有提高。     

发酵法生产多不饱和脂肪酸的研究进展

文章从高产菌株的筛选,发酵条件等方面介绍了微生物发酵生产多不饱和脂肪酸的主要研究进展。同时简要介绍了多不饱和脂肪酸的提取制备技术,并对其发展前景提出了建议。     

利用脱落酸和冷适应提高坛紫菜丝状体种质的冻存效率

为验证脱落酸(ABA)和冷适应能否提高紫菜丝状体种质的冷冻保存效率,研究以坛紫菜(Pyropia haitanensis)自由丝状体为材料,在20℃,光强40μmol·photons/(m2·s),在光周期12L﹕12D条件下以ABA(100μmol/L)处理48h或4℃暗培养6d,随后进行–80℃冷冻保存实验.通过连...     

二十碳五烯酸的菌种选育及发酵条件

利用含亚麻子油的斜面培养基连续传代和逐渐降低培养温度,诱导筛选的方法,从大量丝状真菌中选育到一株产二十碳五烯酸（all－cis－5、8、11、14、17－eicosopnthenoicacid）较高的被孢霉菌（Motierellasp．）SM481。研究得到最适培养基及最适培养条件。在最适培养及产二十碳五烯酸条件下,细胞干重和二十碳五烯酸产量分别为28．8g／L和0.127g／L。     

D-葡萄糖串联发酵生产2-酮基-L-古龙酸的工艺条件

研究了在10L发酵罐中D-葡萄糖串联发酵生产维生素C前体——2-酮基-L-古龙酸的发酵工艺条件。第一步发酵采用欧文氏菌(Erwinia sp.)的突变株SCB247,培养36小时,可将D-葡萄糖转化成中间体2,5-二酮基-D-葡萄糖酸,在发酵液中约累积180mg/ml。第二步发酵采用棒状杆菌(Corynebacterium sp.)SCB3058,可将2,5-二酮基-D-葡萄糖酸专一性地还原生成2-酮基-L-古龙酸。在细胞生长进入对数生长期后期时,加入经十二烷基硫酸钠处理的第一     

维生素在丙酮酸过量合成中的重要作用

研究了烟酸、硫胺素、吡哆醇、生物素和核黄素对一株光滑球拟酵母(\%Torulopsis glabrata\%) WSH\|IP303以葡萄糖为碳源、以氯化铵为唯一氮源生产丙酮酸的影响。利用正交试验方法,确证了硫胺素是影响WSH\|IP303生产丙酮酸的最重要因素。在硫胺素浓度一定(0.01～0.015mg/L)的前提下,提高烟酸浓度有助于加快耗糖速度。当烟酸、硫胺素、吡哆醇、生物素和核黄素的浓度分别为8、0.015、0.4、0.04和01mg/L时,摇瓶发酵48h,丙酮酸产量和产率可分别达到52.4g/L和0525g/g。采用优化的维生素组合方式,进行2.5L罐分批发酵,在初糖浓度120g/L的条件下发酵57.5h,丙酮酸产量和产率分别达到69.4g/L和0593g/g,分别比摇瓶培养的最好结果提高了32.%和13%。