辅酶Q的发现及其意义

辅酶Q是存在于生物细胞内的重要物质,在线粒体呼吸链传递及ATP形成、细胞抗氧化作用、辅助治疗心脏病等疾病治疗方面具有非常重要的作用。辅酶Q的发现是呼吸链研究中的一个重要发现,在营养学上具有里程碑式的意义。辅酶Q发现以后,以美国科学家福克斯为代表的许多科学家对辅酶Q在生物学和医学方面的作用进行了深入的研究。     

快速提取类球红细菌中辅酶Q10的方法研究

目的：建立一种从类球红细菌中快速分离纯化辅酶Q10的方法。方法：对影响超声提取辅酶Q10的各因素,包括提取试剂、超声频率、循环次数及工作时间的最佳条件进行正交试验,比较超声破碎法与碱醇皂化法提取辅酶Q10的差异。结果：在超声提取中,提取试剂和循环次数对辅酶Q10提取效果具有显著性影响;在超声频率0.5s、丙酮提取3min、循环3次的条件下提取的辅酶Q10的含量比碱醇皂化法提高了近6倍。结论：超声破碎法是一种简单、迅速、高效的提取辅酶Q10方法。     

紫罗酮和麦角固醇对酵母生长及产辅酶Q10的影响

研究了β-紫罗酮和麦角固醇对酵母生长及产辅酶Q10的影响。研究发现,β-紫罗酮能促进菌体积累辅酶Q10,当培养基中β-紫罗酮的添加量为0·208×10-3mol/L时,菌体中CoQ10的含量提高了28·3%;少量麦角固醇能促进菌体产辅酶Q10,当麦角固醇的添加量为0·15×10-4mol/L时,菌体中CoQ10的含量提高了31·8%,而增加麦角固醇的添加量为0·60×10-4mol/L时则会抑制菌体产辅酶Q10;同时添加β-紫罗酮和麦角固醇时,菌体中CoQ10的含量提高了36·1%。研究结果表明,β-紫罗酮和麦角固醇能有效地促进菌体产辅酶Q10,这为发酵法生产辅酶Q10提供了一条新的研究思路。     

氩离子激光照射对类球红细菌的诱变效应及对辅酶Q10产生量的影响

以低产量辅酶Q10类球红细菌为亲本,以氩离子激光为诱变源,对其幅照诱变,结果发现:亲本株发生了明显的诱变效应,出现了不同的色素突变表型。诱变后的色素突变株不仅遗传性状稳定,且辅酶Q10产量比亲本株有明显提高。对其中的黄色突变株发酵液进行辅酶Q10提取及测定,结果显示:其辅酶Q10产量比亲本株提高102.10%,经发酵条件初步优化,其最高产量可达26.39 mg/L发酵液。     

发酵生产辅酶Q10高产菌株的选育

以实验室保存的类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)JDW61为出发菌株,考察了紫外、紫外结合氯化锂和亚硝基胍对菌株产生辅酶Q10能力的诱变效应,并结合辅酶Q10的合成途径设计了快速筛选辅酶Q10高产菌株的模型,获得一株辅酶Q10产量提高的突变株CP222,该菌株摇瓶发酵的辅酶Q10产量为276.14mg·L-1,较出发菌株提高了190%,并且遗传性能稳定。     

辅酶Q10和维生素E配伍的稳定性和食用安全性研究

目的：研究辅酶Q10和维生素E配伍的稳定性和食用安全性。方法：采用高效液相色谱法,对经过加速破坏的辅酶Q10和维生素E配伍的样品进行含量分析和安全性毒理学评价。结果：辅酶Q10和维生素E在24个月内未发生明显化学反应,辅料也未对其稳定性产生影响,毒理学试验未发现安全性问题。结论：辅酶Q10和维生素E配伍稳定,并且食用安全。     

基因改造Rhodobacter sphaeroides提高

[目的]通过敲除类球红细菌2.4.1基因组中八氢番茄素合成酶基因crtB,让异戊二烯前体更多流向辅酶Q10的合成.引入大肠杆菌编码的分支酸裂解酶基因ubiC和4-羟苯甲酸转移酶基因ubiA,提高4-羟苯甲酸的合成和与聚异戊二烯的连接,从而提高类球红细菌的辅酶Q10产量.[方法]以自杀型质粒pSUP202为载体,构建包含crtB基因上游2.5 kb片段,壮观霉素抗性基因,ubiC、ubiA基因和crtB基因下游2.5 kb片段的基因置换质粒,利用结合转移方法转入类球红细菌2.4.1中,利用抗性机制筛选双交换突变株,RT-PCR方法检测引入的ubiC和ubiA基因转录.用HPLC方法测定出发菌株和基因改造菌株的辅酶Q10产量.[结果]成功构建出基因置换质粒,筛选出发生基因置换的突变株,RT-PCR证实了外源基因的转录,并且突变株辅酶Q10的产量比出发菌株提高40％.[结论]大肠杆菌的ubiC和ubiA基因能够利用自身启动子在类球红细菌中表达,利用基因改造的方法能成功提高类球红细菌的辅酶Q10产量.     

弱氧化葡糖杆菌ddsA基因在大肠杆菌不同宿主菌中的表达

泛醌（辅酶Q）在生物体氧化呼吸链中作为重要的质子和电子传递物质。聚十异戊烯焦磷酸合成酶催化辅助酶Q10的侧链的生物合成。为了获得高产辅助酶Q10的菌株,将选择了10种不同大肠杆菌宿主菌用于弱氧化葡糖杆菌的聚十异戊烯焦磷酸合成酶基因ddsA的表达,通过产物分析证实该基因能在大肠杆菌中表达出有活性的聚十异戊烯焦磷酸合成酶,使大肠杆菌合成了辅酶Q10。此外,还发现在Escherichia coli HB101这一菌株中,ddsA的表达使辅酶Q10的产量略超过了在野生型中占主导地位的辅酶Q8的产量。该结果证明了利用大肠杆菌大规模发酵生产辅酶Q10的可能性。     

高等植物的交替氧化酶研究进展

交替氧化酶(Alternative Oxidase,AOX)广泛存在于高等植物、藻类和原生生物线粒体内膜。从主呼吸链的辅酶Q分岔,是氧化辅酶Q、还原氧分子生成水的另一终端氧化酶。氧化过程没有质子穿膜运动、热量以产热方式散发。产热植物中交替氧化产生的热量使花粉发出芳香味吸引虫传粉。推测植物AOX使植物在环境胁迫下维持呼吸,调节能量平衡,抵抗氧化胁迫,保持三羧酸循环的运行。AOX是首次发现的双铁羧酸蛋白质成员中的膜蛋白质,AOX与膜分离后容易失活,至今尚未有三级结构的报导,只有二级结构的2种假设模式,最新的模式AOX为膜界面蛋白质而不是跨膜蛋白。最近我们的研究表明有2个途径可获得适量有活性的AOX:建立优化的pFLAG-1-AOX大肠杆菌超量表达系统;从产热植物如斑叶阿若母(Arum maculatum)花序组织线粒体分离纯化有活性的AOX。     

代谢工程改造大肠杆菌生产辅酶Q10

辅酶Q10(CoQ10)是一种脂溶性抗氧化剂,具有提高人体免疫力、延缓衰老和增强人体活力等功能,广泛应用于制药行业和化妆品行业。微生物发酵法能可持续性生产辅酶Q10,具有越来越多的商业价值。本研究首先将来自类球红细菌的十聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(dps)整合到大肠杆菌ATCC 8739染色体上,敲除内源的八聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(ispB),使内源的辅酶Q8合成途径被辅酶Q10合成途径取代,得到稳定生产辅酶Q10的菌株GD-14,其辅酶Q10产量达0.68 mg/L,单位细胞含量达0.54 mg/g DCW。随后用多个固定强度调控元件在染色体上对MEP途径的关键基因dxs和idi基因以及ubiCA基因进行组合调控,将辅酶Q10单位细胞含量提高2.46倍(从0.54到1.87 mg/g)。进一步引入运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis的Glf转运蛋白代替自身的磷酸烯醇式丙酮酸:碳水化合物磷酸转移酶系统(PTS),使辅酶Q10产量进一步提高16%。最后,对高产菌株GD-51进行分批补料发酵,辅酶Q10产量达433 mg/L,单位细胞含量达11.7 mg/g DCW。这是目前为止文献报道的大肠杆菌产辅酶Q10最高菌株。     

促进剂对发酵生产辅酶Q10的影响

研究了几种促进剂对放射型根瘤菌细胞生长及其辅酶Q10发酵的影响。结果表明:在培养基中适量添加VB1、乙酸钠、花生油均可明显提高辅酶Q10的产量,使用正交试验优化后的促进剂组合可使辅酶Q10产量达到50.7 mg/L,比对照组提高33%。     

酶法辅助超声波法提取类球红细菌辅酶Q10条件优化

采用单因素和正交实验优化了酶法辅助超声波法提取类球红细菌辅酶Q10的提取条件。结果表明,较优的辅酶Q10提取条件:超声波总时间14 min,超声波振幅30%,超声波工作/间歇时间1 min/1 min,料液比115,溶菌酶添加量300μL,酶解pH 7.2,酶解温度37℃,酶解时间90 min。优化后辅酶Q10的提取率比优化前提高了91.9%。     

茄尼醇转化高产辅酶Q10菌株的分离鉴定与发酵条件的研究

采用以异戊二烯为唯一碳源的选择性平板筛选模型,从钱塘江沿岸杭州市九堡段土壤中新筛选到一株产辅酶Q10的细菌菌株E03,经形态、生理生化、Biolog碳源利用试验和16S rDNA序列分析,确定E03属于鞘氨醇属(Sphingomonas sp.),命名为Sphingomonas sp.ZUTE03.摇瓶试验确定了该菌发酵生产辅酶Q10的最佳碳源为葡萄糖15 g/L,氮源为硫酸铵10 g/L,初始pH8.0,发酵温度25℃,并考察了该菌转化茄尼醇产辅酶Q.0的发酵工艺,以合适溶剂为溶解体系,于发酵培养基中摇床培养12 h后,加入终浓度为0.75 g/L的茄尼醇粗品,转化12 h,辅酶Q10产值可达96.88 mg/L.     

饲料中添加辅酶Q10对吉富罗非鱼幼鱼生长、抗氧化能力和组织结构的影响

以含辅酶Q10(CoQ10)分别为0、40、80和120 mg/kg的4种饲料饲喂平均初始体重为(19.97±0.13) g的吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus, GIFT)幼鱼56d,探讨辅酶Q10对吉富罗非鱼幼鱼生长性能、体成分、抗氧化能力、组织结构和基因表达的影响。结果显示,各辅酶Q10组吉富罗非鱼幼鱼的终末体重、摄食率、特定生长率和饲料效率与对照组均无显著差异, 120 mg/kg辅酶Q10组终末体重、特定生长率和饲料效率均为最高;辅酶Q10含量为120 mg/kg时,吉富罗非鱼幼鱼的干物质消化率显著升高;各辅酶Q10组血清过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著高于对照组;各辅酶Q10组肝脏CAT和GSH-Px活性均显著高于对照组, 80和120 mg/kg辅酶Q10组肝脏总超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽S转移酶(GST)活性均显著升高,丙二醛(MDA)含量显著降低;各实验组去内脏全鱼的水分、粗蛋白和灰分含量均无显著性差异, 120 mg/kg辅酶Q10组去内脏全鱼粗脂肪显著低于对照组;各实验组内脏团水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分...     

烟草生长和采后低温贮藏期间叶中辅酶Q10的含量变化

本文检测烟草生长过程中辅酶Q10含量的季节变化以及采后烟草低温贮藏期间叶中辅酶Q10含量变化,以期能为确立烟叶的最佳采收期和合适的贮藏时间,进而为有效利用烟草中的天然辅酶Q10     

辅酶Q10的生理作用及临床应用

辅酶Q10是线粒体电子传递链中的一种重要辅酶,参与细胞氧化磷酸化及ATP生成过程。辅酶Q10是细胞代谢呼吸激活剂和免疫增强剂,具有抗氧化和自由基清除功能。辅酶Q10药物的临床应用主要在心血管疾病、高血压、神经系统疾病和免疫系统疾病方面。     

类球红细菌添加前体物产辅酶Q_(10)的工艺优化

目的:考察摇瓶与发酵罐水平下类球红细菌CU20-9产辅酶Q10添加前体物质的最优配比。方法:通过正交试验优化发酵前体配比,考察摇瓶发酵多种前体物质的添加对辅酶Q10产量的影响,并利用发酵罐进行中试规模实验。结果:优化后发酵前体配比为维生素B1 10 mg/L、乙酸钠100 mg/L、对羟基苯甲酸20 mg/L、花生油0.01%。结论:前体添加及优化配比后,摇瓶及中试发酵水平下辅酶Q10的产量均有显著提高。     

营养条件和流加发酵对放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)产辅酶Q10的影响

利用放射型根瘤菌WSH2 6 0 1(RhizobiumradiobacterWSH2 6 0 1)重点考察了葡萄糖、蔗糖、玉米浆和蛋白胨、添加物以及流加发酵对细胞生长和产辅酶Q1 0 的影响 ,结果表明 ,葡萄糖和蔗糖适合于生产辅酶Q1 0 的最佳浓度分别为 30g L和 40g L ;辅酶Q1 0 发酵时玉米浆和蛋白胨的最适浓度分别为 11g L和 16g L ;添加蕃茄汁、玉米浆能提高发酵液的生物量 ,玉米浆、异戊醇、L 甲硫氨基酸等能促进辅酶Q1 0 的积累 ;与分批发酵相比 ,在 7L罐上流加蔗糖其细胞生物量 (DCW)和辅酶Q1 0 积累量增加 ,若在流加蔗糖的同时流加适当浓度的玉米浆能显著提高辅酶Q1 0 的产量 ,最大产量达到 5 2 .4mg L ;最大生物量 (DCW)和胞内辅酶Q1 0 含量 (C B值 )分别达到 2 6 .4g L和 2 .38mg g DCW ,比不流加的分批发酵分别提高 5 3 %和 33% ,比只流加蔗糖分别提高 2 4%和 2 6 %。     

微生物法高产辅酶Q10的研究进展

辅酶Q10是呼吸链上的一种电子传递体,具有抗氧化功能.微生物法生产辅酶Q10具有产物活性高、原料成本低并可以通过规模放大提高生产能力等优点.综述了微生物法生产辅酶Q10的生产菌种,以及能够提高辅酶Q10产量的各种不同的方法策略.     

酵母发酵生产辅酶Q10提取方法研究进展

辅酶Q10是存在于哺乳动物中,能与酶蛋白形成复合物以发挥酶学活性的有机小分子化合物,目前广泛应用于医药、日化、保健、食品等不同领域。辅酶Q10来源丰富,其中酵母是其工业生产的主要来源之一。广受关注的酵母发酵生产辅酶Q10的提取分离手段不断革新,产量不断增加,处理方式更加环保,应用日渐拓宽。本文就近年来国内外酵母发酵生产辅酶Q10的提取分离方法进行了综述,包括酵母菌种的类型与优化、辅酶Q10提取检测方法、工业生产放大工艺以及与产品质量相关的各个影响因素,并对酵母发酵生产辅酶Q10的前景进行了展望。