正烷烃发酵生产长链混合二羧酸I．菌种的筛选、诱变及鉴定

从702株酵母菌中筛选到21株能利用混合正烷烃产生较多二羧酸的菌株,其中1230号菌株产二羧酸最较高,而产一羧酸极少,经鉴定为热带假丝酵母(Candida tropicalis)。1230号菌株以癸二酸及十二碳二羧酸作指示培养基的唯一碳源,经亚硝基胍及紫外线诱变,挑选出在指示培养基上不生长,而在完全培养基上生长的菌落,最后得到产酸量为2．43％的突变株Us-21。其发酵产物分离提纯后,经气液相色谱鉴定为与基质链长相应的长链混合二羧酸。     

微生物的正烷烃代谢——Ⅱ.长链酯在酵母菌正烷烃发酵中的消长

我们在研究酵母菌的正烷烃代谢时,发现在发酵液中有酯类存在,并且多为长链醇和长链酸组成的酯。本文报道几株产酯酵母菌的实验结果。     

石油发酵长链二元酸的研究——(Ⅳ)、热带假丝酵母(Candida tropicalis)休止细胞转化正烷烃为相应长链二元酸的研究

热带假丝酵母(Candida tropicalis)变种N-15的休止菌体能转化十五烷为十三烷1:13二羧酸。菌龄48小时休止菌体转化活力最高。转化的最适反应系统为pH 7`5之0`5 M磷酸缓冲液。通气量对转化有很大影响,在高通气条件下,菌浓为15×10~8/毫升时,十三烷1:13二羧酸产量可高达109克/升。而且休止菌体可将从癸烷至十七烷的正烷烃氧化为相应碳链的长铸二元酸,产量都很高。转化的方法工艺简单,效率高,有应用价值。N-15休止菌体还可以氧化不同长度碳链的醇、醛及一元脂肪酸,但不能氧化烯烃及二元醇,可能N-15的烷烃初始氧化不经过脱氢及二元醇氧化途径。     

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％。     

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].     

热带假丝酵母正烷烃代谢研究及代谢工程方法进展

正烷烃在热带假丝酵母(Candidatropicalis)细胞内的代谢过程主要包括ω-氧化和β-氧化两个反应途径,前者促使脂肪酸的生成,后者则涉及脂肪酸的降解,二者均由一系列的酶催化完成。本文综述了烷烃代谢过程的机理,以及各种相关酶及其基因的研究状况。在此基础上,进一步对与C·tropicalis有关的分子遗传学方法,以及代谢工程方面在近年来的研究进展进行了介绍。     

热带假丝酵母转化烷烃过程中P450酶活的研究

a-、ω-长链二元酸(α-、ω-Long Chin Dicarboxylic Acid,DCA)是一种重要的化工原料,是合成工程塑料、香料、耐寒性增塑剂、涂料和液晶等物质的主要原料.目前,人们主要通过热带假丝酵母(Candidatropicalis)代谢烷烃来生产从DCA11到DCA18等不同碳链长的二元酸[1,2].多年来在各种微生物,尤其是假丝酵母的烷烃氧化途径方面有大量的研究[3,4].在假丝酵母转化烷烃生成长链二元酸的代谢过程中[5-7],烷烃被吸引进入细胞后,首先经过细胞色素P450酶(Cy-tochrome P450)氧化生成a-一元醇,再进一步被氧化生成a-一元酸,引过程称为a-氧化.     

一株产苝醌光敏化合物的真菌成分分析

本文报道人工培养的一株菌寄生菌属Ｈｙｐｏｎｇｃｅｓｓｐ．真菌菌体化学成分的研究与分析结果,证明该菌主要次生代谢产物为醌类光敏色素,还含有较丰富的甘露醇和长链烷烃及其衍生物,是一株优良的具有实用开发价值的菌种。     

一株产Bei醌光敏化合物的真菌成分分析

本文报道人工增减的一株菌寄生菌属Ｈｙｐｏｍｙｃｅｓ ｓｐ．真菌菌体化学成分的研究与分析结果,证明该菌主要次生代谢产物为Ｂｅｉ醌类光敏色素,还含有较丰富的甘露醇和长链烷烃及其衍生物,是一株优良的具有实用开发价值的菌种。     

Vc 二步发酵中的微生物生态调控

研究了Vc二步混合菌发酵中氧化葡萄糖酸杆菌与巨大芽孢杆菌的生长和相互作用。结果表明,2株混合菌在发酵中可形成一种协同共生,促进2－酮基－L－古龙酸产生;二菌协同共生的过程及条件不同,促进产酸能力亦不同。环境因子影响二菌协同共生,优化环境因子可显著改善二菌协同共生效率,并提高醇到发酵转化率。     

罗汉果醇的制备及大鼠体内代谢研究

为了制备得到高纯度的罗汉果醇以及阐明罗汉果醇的代谢特点,采用酸水解法从粗罗汉果皂苷 V (含量50％)制备得到高纯度的罗汉果醇,用大鼠灌胃给药(100 mg??kg-1)方法以及通过 HPLC-ESI-IT-TOF-MSn研究罗汉果醇的代谢特点。结果表明：在粪便中能发现较多氧化产物,在血浆中也能检测到代谢产物。说明罗汉果醇灌胃给药后,能经过吸收和代谢进入血液从而发生作用。     

热带假丝酵母多倍体变种的细胞色素P450和尿素在烷烃代谢中的作用

建立了可行的细胞色素 P450测定方法。考察了以烷烃为单一碳源的酵母细胞色素P450的一氧化碳差示光谱,峰值约为455nm。观察了烷烃培养的酵母细胞色素 P450在生长期中的消长。比较了十四醇、十四醇添加苯巴比妥、以及正十四烷等三种不同培养条件下酵母细胞色素P450的含量和发酵产物的成份。结果表明,细胞色素 P450为烷烃转化成二元酸所必需。烷烃为单一碳源培养酵母时,培养基中过量尿素(0.2%以上)促进烷烃利用和酵母生长,降低细胞色素 P450生成和二元酸的积累。根据上述实验结果和本研究室以前报道,提出了烷烃代谢调控模式。     

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…     

热带假丝酵母对癸烯—1及十二烯—1的两端氧化

研究了热带假丝酵母突变株SD。分别对癸烯—1及十二烯—1的两端氧化。在癸烯—1的主要代谢物中有癸二酸、壬二酸和辛二酸,而在十二烯—1的主要代谢物串含十二碳二元酸、十一碳二元酸、癸二酸和壬二酸。这些产物均通过GC和GC—MS分析确定。根据这些结果提出了烯烃—1的微生物两端氧化途径。从烯烃—l得到同碳链的及比其少一个碳原子的饱和二元酸表明,在该菌的烯烃—l代谢中,除末端甲基的氧化外,另一末端双键的水合作用可能起着重要作用。     

基于转录组与翻译组的海洋食烷菌(Alcanivorax)烷烃代谢调控研究

【目的】食烷菌是海洋烃类降解优势菌,其烷烃代谢调控机制有待深入研究。本研究拟从食烷菌转录和翻译水平上认识烷烃降解的调控过程。【方法】分别以乙酸和正十六烷(C16)为唯一碳源与能源,获取柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei) B5菌株的转录组和翻译组数据,并整合数据计算得到该菌在2种碳源培养条件下基因的翻译效率。采用基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)对差异翻译和翻译效率基因进行功能和代谢通路注释。【结果】当以C16为唯一碳源与能源时,B5菌株烷烃代谢途径的关键基因在转录与翻译水平均大量提升,包括烷烃单加氧酶、细胞色素P450氧化酶、醇脱氢酶和醛脱氢酶等。KEGG富集结果表明,翻译水平显著上调基因参与了肽聚糖生物合成、脂肪酸降解、氯代烷烃降解、氧化磷酸化和生物膜形成等通路;翻译效率差异基因主要富集在铁载体非核糖体肽的生物合成、氧化磷酸化和不饱和脂肪酸的生物合成等途径。通过转录组和翻译组学的联合分析显示,为了适应烷烃氧化,B5有效地协调了转...     

石油油脂酵母及其应用研究I．利用油脂酵母发酵正烷烃生产脂肪酸的研究

用C13-11．为主成分的正烷烃为原料,从两千多株菌中,筛选出产脂肪酸量较高的解脂假丝酵母AS2．1207。改进了影响产酸的条件,脂肪酸产量由3毫克／毫升提高至13—14毫克／毫升,组分主要为C13-10．酸,尤以C17-18。酸含量最大,其次为C16酸,C16-18。酸占总酸量的80％以上。不饱和酸占总酸的80％,以C17：1含量最高。每次发酵生成的脂肪酸的组分较稳定。这些脂肪酸主要以油脂状态积累于胞内。菌株具有一定的稳定性。     

长链烷烃降解菌的降解特性

对长链烷烃降解菌的降解能力和摄取模式进行了研究。评价14株烃降解菌利用中长链烃生长的能力,发现只有少数烃降解菌能够获得良好生长,其中Mycobacterium fortuitum514,Pseudomonas aeruginosa1785和Pseudomonas marginata766等3株菌能够高效降解C20到C33的长链烷烃。辛烷不能支持这些长链烷烃降解菌的生长,说明其烃氧化酶与Pseudomonas oleovorans的OCT质粒编码的单氧酶不同。此外,M.fortuitum不产胞外表面活性剂,而P.aeruginosa和P.marginata则是表面活性剂产生菌,然而三者在以烃为碳源生长时均显示出很高的细胞表面疏水性。根据生长现象分析3株菌采用了不同的烷烃摄取模式。     

两株地理隔离的桦褐孔菌深层发酵产生抗氧化次生代谢产物的代谢组学分析

采用基于核磁共振代谢组学的方法研究了两株地理隔离的桦褐孔菌中国牡丹江菌株(IOM)和芬兰万塔菌株(IOV)在深层培养过程中主要代谢产物组成的差异。IOM和IOV两菌株在培养过程中积累菌丝体生物量、菌丝体酚类(TMP)以及三萜化合物(TMT)的过程相似,但IOM菌株产生较高水平的TMP。代谢产物组成动力学比较结果表明,IOM在第3天含有较高水平的硬毛素类似物、桦褐孔菌二糖和TMT,但在第5天均有所下降。导致这些差异的代谢产物为fuscoparianolD,21,24-羊毛甾-7,9(11),23-三烯-3β,22,25-三醇,羊毛甾-8,23-二烯-3β,22,25-三醇,23,24-环戊羊毛甾-3β,21,25-三醇-8-烯,桦褐孔菌二糖,phelligridinsC,D及H,甲基地花菌素A和C,地花菌素B,davallialactone及methyl davallialactone。这些代谢产物在IOV的提取物中均参与清除自由基,而在IOM的提取物中主要是酚类化合物参与自由基的清除。两菌株的这些差异反应了环境条件对桦褐孔菌生长及代谢的影响,即不仅影响其次生代谢产物的合成,还影响代谢产物在防止细胞氧化损伤过程中所起的作用。     

正烷烃发酵产生长链二羧酸的优良菌株U_(3-21)

我们由热带假丝酵母(Candida tropicalis)1230菌株经硝基胍及紫外线诱变,得到突变菌株U_(3-21),该菌株不仅能利用C_(10)—C_(14)正烷烃混合物产生较多的混合长链二羧酸,在最适条件下也能利用一系列单一的C_(10)—C_(18)正烷烃产生