甲基营养菌Methylobacterium sp.MB200中与L-丝氨酸耐受性相关基因的克隆与分析

甲基营养菌MB200,能利用非C-C键低碳化合物生长并合成L-丝氨酸,对L-丝氨酸耐受浓度低,提高其在静息细胞反应系统中对L-丝氨酸的耐受能力可更好的提高L-丝氨酸的产量.利用质粒转座子pTnMod-RKm'构建了甲基营养菌MB200的突变体库,往培养基中添加20 mg/mL L-丝氨酸对突变体库中的突变体进行平板筛选...     

桔梗花粉萌发与花粉管生长研究

以2年生桔梗植株为材料,采用液体培养法研究了培养基种类、PEG、蔗糖、pH以及培养温度、培养时间对桔梗花粉离体萌发生长的影响,结果表明:(1)浓度为100~150 g.L-1的PEG可显著促进桔梗花粉萌发和花粉管的生长;200~250 g.L-1PEG显著促进花粉萌发,但对花粉管生长的作用不显著。(2)100 g.L-1的蔗糖有利于花粉萌发和花粉管生长,高浓度蔗糖(200 g.L-1)有明显抑制作用;(3)桔梗花粉离体萌发和花粉管生长的适宜培养基为ME3+BK+10%蔗糖+150 g.L-1PEG(pH5.8);(4)25~40℃条件下桔梗花粉均可较好萌发,以30℃培养1.5 h为最佳培养条件。     

甲醇利用菌MB200丝氨酸乙醛酸氨基转移酶基因(sga)的克隆、突变及对产L-丝氨酸的影响

sga基因是大多数Methylobacterium sp.中丝氨酸循环途径里的一个关键酶基因,与单碳化合物的同化及二碳化合物的代谢有着密切的关系. 根据已报道的M.extorquens AM1的sga基因序列,合成寡核苷酸引物,用本实验室保存的甲醇利用菌M.sp. MB200的染色体DNA为模板,通过PCR方法扩增出sga基因,测序分析表明该基因与M.extorquens AM1的sga基因在核苷酸水平上有93%的同源性,氨基酸水平上具有85%的同源性.利用自杀质粒pK18mob构建含有sga基因部分片段的重组质粒,通过三亲本结合后导入原始菌株MB200中,经过进一步同源单交换, sga基因被pK18mob插入突变,利用PCR和Southern杂交进行验证, 选择发生正向突变的突变株MB200sTB用于进一步研究分析.分析结果表明突变菌株的丝氨酸乙醛酸氨基转移酶(SGAT)的酶活性消失,同时失去了在以甲醇为唯一碳源的培养基上生长的能力,不能再合成L-丝氨酸, 但仍能以二碳化合物和多碳化合物进行生长.     

假单胞菌N-13中丝氨酸羟甲基转移酶的酶学性质研究

从产L-丝氨酸菌株假单胞菌N-13中纯化了丝氨酸羟甲基转移酶,并对其性质进行了研究.结果表明,丝氨酸羟甲基转移酶酶活力在pH=7.0～9.0间稳定,最适宜pH=8.0;酶的最适温度为35℃,在30～40℃水浴30 min酶活力未见明显下降.磷酸吡哆醛的最适添加浓度为25 μmol·L-1.研究了不同金属离子对酶活力的影...     

L-丝氨酸高产菌株的选育和摇瓶发酵条件优化

采用B revibacterium flavmC-11A为出发菌株,经紫外线照射和亚硝基胍诱变处理,选育出一株L-丝氨酸高产菌株C32为目的突变株,使摇瓶产酸率由12.1 g.L-1增加到16.4 g.L-1,然后对其进行摇瓶发酵条件优化,使菌株C32的L-丝氨酸产率提高到30.1 g.L-1。     

甲基营养型L-丝氨酸产生菌的选育

以甲基营养型假单胞菌J-12为出发菌株,经硫酸二乙酯（DES）和亚硝基胍（NTG）诱变处理,D-丝氨酸结构类似物平板和高浓度甘氨酸平板定向筛选,获得1株三-丝氨酸高产菌N-13,其发酵液中L-丝氨酸产量较出发菌株提高97．9％。在含有20g/L甘氨酸和7mL／L甲醇的培养基中,L-丝氨酸积累可达4．81g／L。     

培养条件对螺旋藻生长和藻胆蛋白含量的影响

研究了不同质量浓度尿素代替硝酸钠作氮源和不同氯化钠质量浓度改变渗透压对螺旋藻的生长和藻胆蛋白含量的影响。结果发现适宜质量浓度尿素 ( 0 .1g·L-1)培养可加快螺旋藻生长 ,增加藻胆蛋白含量 ;质量浓度高于 0 .2g·L-1其生长受到抑制 ;而质量浓度过高 (≥ 0 .4g/L)时培养几天螺旋藻即断裂并逐渐死亡。培养基中不加氯化钠或质量浓度为 2 0g·L-1时培养 ,生长速度均与对照相当 ,但藻胆蛋白含量比对照要高 ;质量浓度为 40g·L-1～ 6 0g·L-1时培养 ,其生长明显变慢 ,且氯化钠浓度越高生长越慢 ;当质量浓度过高 (≥ 6 0g·L-1)时培养 3d ,螺旋藻细胞即破裂死亡。     

L-Gln高产突变菌株发酵条件的初步优化

将诱变实验筛选出的遗传稳定性高产突变株C.glutamicum N-U-6作为研究对象,采用单次单因子非统计优化技术确定了它在培养温度为30℃下250 mL的摇瓶培养条件为:150 g.L-1葡萄糖,最佳无机氮源及其浓度为:40 g.L-1NH4Cl;最佳有机氮源及其浓度:14 g.L-1尿素;玉米浆浓度:10 g.L-1,初始pH为7.2,装液量为30 mL,种龄为12 h,接种量为10%。谷氨酰胺产量达到37.21 g.L-1,比优化前的突变株(33.54 g.L-1)提高10.9%。     

黑莓品种‘Chester’离体培养过程中适宜激素种类和浓度以及光照度的筛选

以黑莓(Rubus spp. )品种'Chester'带腋芽茎段为外植体,对初代培养基、不定芽增殖培养基和生根培养基中适宜的激素种类及浓度进行了筛选,并对增殖培养过程中适宜的光照度进行了研究.结果显示,在初代培养基中添加不同质量浓度的6-BA和NAA对侧芽的萌发和生长有明显的影响,其中,NAA不利于芽的萌发和生长,而添加适量的6-BA可促进芽的萌发和生长;适宜于'Chester'茎段的初代培养基为添加了1.00 mg·L-16-BA的MS培养基(含25 g·L-1蔗糖和5.9 g·L-1琼脂,pH 5.8).单因素实验结果显示,在 'Chester'不定芽的增殖过程中,细胞分裂素主要影响不定芽增殖,而生长素主要影响不定芽生长,以质量浓度低于1.0 mg·L-1的6-BA以及质量浓度低于0.3 mg·L-1的NAA较为适宜;经过进一步的组合筛选,确定适宜于'Chester'不定芽增殖的培养基为添加了0.5 mg·L-16-BA和0.1 mg·L-1NAA的MS培养基(含25 g·L-1蔗糖和5.9 g·L-1琼脂,pH 5.8).在生根培养基中添加高浓度NAA易诱导不定芽基部产生愈伤组织,不利于不定芽生根,因而,'Chester'不定芽适宜的生根培养基为添加了0.10 mg·L-1NAA的1/2MS培养基(含20 g·L-1蔗糖和5.9 g·L-1琼脂,pH 5.8).在不定芽的增殖培养过程中,光照度较强有利于不定芽生长,适宜的增殖培养条件为:光照度3 000 lx、光照时间15 h·d-1、温度(25±2) ℃、相对湿度约70%,此条件下不定芽的增殖系数(1.95)和平均芽长(1.44 cm)最高,芽生长状况良好.     

除虫菊细胞的悬浮培养

除虫菊悬浮细胞从培养后第8天开始迅速生长,14 d达到最大生长量,其最适培养基为:MS 4mg·L-12,4-D 0.1mg·L-1NAA 0.3 mg·L-16-BA 30 g·L-1蔗糖,最适接种量为15 g·L-1,摇瓶装液的体积分数为40%,初始培养的最适pH值为5.8,收获时pH下降为4.6±1,最适培养温度为25℃.     

L-Serine Production by Temperature-sensitive Mutants of Methanol-utilizing Bacterium Pseudomonas MS 31

Temperature-sensitive mutants producing L-serine efficiently from glycine were obtained from the facultative methylotroph Pseudomonas MS 31. Forty-five mutant strains showed adequate growth on methanol at 30°C but little or no growth at 37°C. Fourteen of these mutants produced L- serine more efficiently than the wild-type strain. The typical mutant strain ts 162 showed a high conversion rate in glycine-to-L-serine when the cultivation temperature was changed from a permissive (30°C) to non-permissive state (38?42°C) together with the addition of glycine and methanol after adequate growth. The mutant strain accumulated 6.8 mg L-serine from 12 mg glycine per ml culture under optimum conditions. The reduction of L-serine degrading activity in the mutant strain seemed to contribute to the high productivity of L-serine.     

D-核糖生产菌的选育及发酵工艺的改进

通过对菌株BX-2(Bacillus subtilis)的紫外诱变和硫酸二乙酯的诱变处理得到D-核糖高产菌株BY-5。36℃,pH6.8,250 r.m in-1条件下培养72 h,其D-核糖产量从开始的55.0 g.L-1提高到68.0 g.L-1。蔗糖和葡萄糖的混合碳源发酵,D-核糖产量达到75 g.L-1。当D-葡萄糖被蔗糖部分替代后,D-核糖生产能力得到了提高。     

基因工程菌1020的培养优化及木聚糖酶部分特性研究

对基因工程菌1020培养基成分及培养条件进行了优化。结果表明,Mg2+、Mn2+、Zn2+三种金属离子可促进发酵产木聚糖酶。180 r.m in-1的摇床转速可满足70 mL/500 mL装液量的溶氧需求。最适培养温度为30℃,pH值为7.0。优化后的酶活为优化前的2.09倍。全细胞木聚糖酶的酶学性质表明该酶有两个最适pH值,分别为7.0与9.0。金属离子Ca2+,Fe3+,Fe2+对酶活有促进作用。pH7.0时Km为36.7095 mmol.L-1,Vm为0.3829 mmol.L-1.m in-1;pH9.0时Km29.9945mmol.L-1,Vm 0.2165 mmol.L-1.m in-1。     

光合细菌产辅酶Q10发酵条件的研究

利用均匀设计原理进行实验设计 ,对光合细菌R .capsulatusMT1131产辅酶Q10培养基配方及培养条件进行优化 ,结果当培养基中酵母膏质量浓度为 3 .13g·L- 1 ,硫酸铵 0 .8g·L- 1 ,Mg2 + 0 .6 4g·L- 1 ,Fe2 + 45 .2mg·L- 1 ,Mn2 + 18mg·L- 1 ,Co2 + 16mg·L- 1 ,培养基初始pH值为 7.0时 ,于 30℃ ,光照强度为 2 0 0 0Lx条件下培养 4天后 ,菌体中辅酶Q10质量浓度由 15 .2 13mg·L- 1提高至 2 0 .36 5mg·L- 1 ,产量提高约 33.87%。     

l-serine production from methanol and glycine with an immobilized methylotroph

l-Serine production from methanol and glycine was attempted using immobilized resting cells of a methylotroph, Protomonas extorquens NR 1, under automatically controlled conditions. A Ca-alginate system was selected. The conditions for l-serine formation were optimized at 30°C. A concentration of glycine 100 g·l⁻¹ which was the optimum concentration for l-serine production by free resting cells was used in the reaction mixture. The optimum concentrations of methanol and dissolved oxygen were 20 g·l⁻¹ and 5 ppm, respectively. Under the optimum conditions, 11.3 g·l⁻¹ of l-serine was produced within 36 h. The selectivities (mole of l-serine/mole of substrate consumed) of l-serine from methanol and glycine were 4.5% and 95.1%, respectively. The size of gel beads affected the l-serine formation rate. The initial rate of l-serine formation decreased with an increase in the size of beads. However, the l-serine formation rate increased at elevated concentrations of dissolved oxygen, even with large sized beads. This result implies that the oxygen diffusion inside the gel beads limited the l-serine formation rate. The observed effectiveness factor of the immobilized cells could be estimated by the theoretical effectiveness factor of the zero-order reaction with respect to the dissolved oxygen.Repeated use was not feasible without reactivation of the immobilized cells. Reusability was examined by reactivation of the immobilized resting cells in appropriate media for 12 h. The reactivated immobilized resting cells were used again in the next cycle. By this procedure, several cycles of l-serine formation were made possible.     

反相高效液相色谱法直接检测芳香族氨基酸

用反相高效液相色谱-变波长紫外检测法直接测定了芳香族氨基酸。流动相为磷酸盐缓冲溶液(pH6)和甲醇的混合溶液,其体积配比为7030,流速为0.6ml/min,变波长紫外检测,10min内完成。酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸的线性范围分别为50～500μg·mL-1、200～20000μg·mL-1、20～2000μg·mL-1,三者的检测限分别为10μg·mL-1、150μg·mL-1、5μg·mL-1。     

L-精氨酸高产菌株的选育

以谷氨酸高产菌种LH谷氨酸棒杆菌为出发菌株,用化学试剂亚硝基胍(NTG)诱变,经结构类似物磺胺胍和摇瓶产酸筛选,获得一株产L-精氨酸的菌株LH425,在摇瓶发酵中,培养96h,产酸率38g·L-1。     

氨基酸对于Monascus ruber生物合成Monacolin K影响的研究

在Monacolin K发酵中添加氨基酸后发现较高质量浓度的氨基酸高度抑制了Monacolin K的产量。0.1 g.L-1的D-甲硫氨酸在发酵第4 d添加可以提高产量30%以上,而L-甲硫氨酸则没有此功能,D,L-甲硫氨酸因D-甲硫氨酸的关系也有一定的增产效果。以甲硫氨酸代替蛋白胨作为主要氮源,则抑制了polyketide途径的前期步骤,因此严重抑制了色素及Monacolin K的生产。另外,发现1 g.L-1的L-苯丙氨酸的添加时间越早越有利于Monacolin K的生产,在起始时添加发酵单位可达135.9 mg.L-1,可能是因为L-苯丙氨酸经过脱氨后,可以进入polyketide途径从而促进了Monacolin K的生产。     

嗜热厌氧纤维素分解菌的分离、鉴定及其酶学特性

【目的】分离高效降解纤维素的嗜热厌氧菌,通过与嗜热产乙醇菌株联合培养的方式,为生产纤维素乙醇提供微生物资源。【方法】利用厌氧分离技术从降解纤维素的马粪富集物中分离到一株嗜热厌氧细菌HCp。采用形态学观察、生理生化鉴定、结合16S rDNA序列的系统发育学分析确定该菌株的分类地位,利用DNS酶活分析方法测定此分离菌株的酶学性质。【结果】分离菌株HCp革兰氏染色阴性,直杆,细胞单个或成对出现,菌体大小为(0.35-0.50)μm×(2.42-6.40)μm,严格厌氧,形成芽胞,能运动,对新霉素有一定的抗性。此菌能利用滤纸纤维素、纤维素粉、微晶纤维素、脱脂棉和水稻秸秆、明胶等,还可以利用葡萄糖、纤维二糖、木糖、木聚糖、果糖、蔗糖、核糖、半乳糖、麦芽糖、山梨糖、海藻糖、蜜二糖、甘露糖等。该菌株在pH6.5-8.5、温度35-70℃、盐浓度0%-1.0%范围内利用纤维素生长,最适pH为6.85,最适温度为60℃,最适NaCl浓度为0.2%,最佳生长条件下,在10 d内滤纸纤维素降解率可达90.40%。在HCp的纤维小体中,滤纸酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶的最适作用温度分别为70℃、70℃、70℃、60℃,并且羧甲基纤维素酶具有较高的热稳定性。部分长度的16S rDNA序列分析表明,分离菌株HCp与Acetivibrio cellulolyticus、A.cellulosolvens相似性为97.5%。【结论】分离菌株HCp是从马粪富集物中分离到的一株嗜热厌氧细菌,该菌具有较强的降解纤维素能力,生长温度范围广,酶的热稳定性好,纤维素底物利用广泛等特性,为纤维素降解产乙醇提供了良好的材料。