不同溶氧条件下L-苏氨酸生物合成菌株的代谢流量分析

[目的]探索L-苏氨酸生物合成机理及影响因素.[方法]建立了大肠杆菌L-苏氨酸的代谢流平衡模型,应用MATLAB软件计算出不同溶氧条件下发酵中后期代谢网络的代谢流分布及理想代谢流分布.[结果]5%溶氧条件下,25.5%碳架进入HMP途径,74.5%碳架进入糖酵解途径,获得33.9%质量转化率;20%溶氧条件下,58.08%碳架进入HMP途径,41.92%碳架进入糖酵解途径,获得46.5%质量转化率;[结论]与理想代谢流(88.23%质量转化率)相比,应从菌种改造和发酵控制方面通过改变6-磷酸葡萄糖异构酶借以增加HMP途径代谢流量,通过增加磷酸烯醇式丙酮酸羧化反应代谢流提高天冬氨酸族合成代谢流,减少TCA循环代谢流量,从而达到减少副产物生成,增加L-苏氨酸生物合成的目的.     

不同碳源生物转化合成L-亮氨酸的代谢计量分析

目的:建立黄色短杆菌利用不同碳源生物合成L-亮氨酸的代谢网络模型,并进行代谢网络计量分析.方法:通过对所构建的L-亮氨酸代谢网络模型进行途径分析,确定以果糖、葡萄糖、蔗糖或木糖为碳源时L-亮氨酸生物合成的基元模型、最大理论产率和不同模型的呼吸熵.结果:通过途径分析得到了L-亮氨酸生物合成的基元模型.以果糖、葡萄糖、蔗糖和木糖为碳源时L-亮氨酸的最大理论产率均为66.7%,其对应的最大呼吸熵分别为18、16、19、18.结论:L-亮氨酸理论得率与碳源种类无关;呼吸熵增加,能够有效提高L-亮氨酸合成代谢流,限制菌体量的过量生成.与其他碳源相比,蔗糖能够避免碳架溢流出现,合成L-亮氨酸能量代谢需求低;而葡萄糖能够较好地满足菌体生长和产酸的需求.     

L-精氨酸生物合成的代谢流量分析

建立并完善了谷氨酸棒杆菌GWY020及其2个逐步叠加不同遗传标记的突变株HUI821和GUI089合成L-精氨酸的中心代谢网络.分别测定了它们在特定培养时段(50 h～52 h)L-精氨酸等代谢物的胞外浓度,由此计算这一时段这些代谢物在发酵液中积累(或消耗)的速率,分别作出这3株菌在拟稳态下的代谢流量分布图,进而研究育种过程中不同遗传标记的叠加对代谢网络中L-精氨酸合成流量分布的影响.结果表明遗传标记的引入使流量分配发生了重大变化,节点处的流量分配朝着有利于L-精氨酸合成的方向改变.从代谢流量分析角度上,证明结构类似物抗性和敏感性突变是代谢流导向和设计育种的有效手段,代谢流量分析将成为设计育种的提供新思路.     

运动发酵单孢菌ZM4-pdc基因的克隆及在大肠杆菌TOP10中的表达与活性分析

利用高保真聚合酶从运动发酵单胞茵中克隆出丙酮酸脱羧酶基因,加A后克隆到pGM-T载体,测序验证无误.经酶切、连接、转化到表达栽体pUC-18.形成重组质粒pUC-18一pdc,转化到大肠杆菌TOPl0中,经定性定量分析丙酮酸脱羧酶基因在大肠杆菌中高效表达,成功构建出乙醛的代谢途径.     

溶氧对L-苏氨酸发酵的影响

探索溶氧对L-苏氨酸发酵过程的影响及其控制方法。通过摇瓶装液量试验、不同溶氧控制方式考察发酵过程中溶氧对L-苏氨酸合成的影响。采用补料分批发酵工艺发酵L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9g/L,糖酸转化率为47.6%。可以得出溶氧对L-苏氨酸生物合成有重要影响,并建立了最佳溶氧控制条件。     

厌氧发酵产氢微生物的研究进展

厌氧发酵法生物制氢在国内外受到了普遍关注, 对产氢起核心作用的微生物又成为了研究的重点课题。论述了厌氧发酵产氢微生物的研究进展, 分别对厌氧产氢细菌的发酵类型、产氢能力、菌种选育、基因改良等进行了介绍, 结合国内外研究现状, 对厌氧发酵产氢微生物研究目前存在的问题进行了总结和展望。     

厌氧发酵产氢微生物的研究进展

厌氧发酵法生物制氢在国内外受到了普遍关注, 对产氢起核心作用的微生物又成为了研究的重点课题。论述了厌氧发酵产氢微生物的研究进展, 分别对厌氧产氢细菌的发酵类型、产氢能力、菌种选育、基因改良等进行了介绍, 结合国内外研究现状, 对厌氧发酵产氢微生物研究目前存在的问题进行了总结和展望。     

微生物发酵产木聚糖酶研究进展

木聚糖是植物半纤维素的主要成分,是自然界中仅次于纤维素的可再生资源。木聚糖酶是一类重要的木糖苷键水解酶酶系,可将木聚糖逐次降解为低聚木糖及木糖,在饲料、造纸、食品和生物转化等行业应用广泛。目前利用微生物发酵生产木聚糖酶的研究很多,菌种涉及到细菌、真菌等,其发酵生产木聚糖酶的工艺、产量及特性也各有不同,对此进行了综述,并展望了木聚糖酶发酵生产的研究方向。     

利用发酵法生产四甲基吡嗪研究进展

2,3,5,6-四甲基吡嗪(2,3,5,6-Tetramethylpyrazine,TTMP)是一种重要的食品香料添加剂,同时具有治疗心脑血管疾病、呼吸系统疾病和肾小球疾病等的药用价值。回顾了微生物发酵法生产TTMP的研究进展,并分析了TTMP的产生机制,总结了提高生产TTMP的有效途径,包括筛选内源性高产菌株、发酵过程优化、外源添加铵盐和分阶段的发酵控制等策略。提出合成TTMP的过程是一个生化反应过程,是生物酶催化代谢产生乙偶姻和乙偶姻与铵离子自发生成TTMP两个阶段综合作用的结果,利用分阶段温度控制的发酵策略可有效提高TTMP产量。对产物的提取和纯化进行了介绍,并根据目前的进展、面对的挑战和发展趋势对发酵法生产TTMP研究前景进行了展望。     

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展

脂肪酶是一种重要的工业用酶,广泛应用于食品、精细化工、医药和能源等领域.脂肪酶最主要的来源是通过微生物发酵生产.综述了脂肪酶种类、高产脂肪酶菌种选育、发酵工艺优化与调控、高密度发酵和发酵工艺放大等方面的研究进展,并展望了脂肪酶发酵生产的研究方向及前景.     

Current Progress on Butyric Acid Production by Fermentation

Several issues of butyric acid production with bacteria through fermentation are presented in this review. The current progress including the utilization of butyric acid, the production strains, the metabolic pathway, and regulation are presented in the paper. Process operation modes such as batch, fed-batch, and continuous fermentation are being discussed. Genetic engineering technologies for microbial strain improvement are also being discussed and fermentation systems have been recommended.     

微生物发酵提高SOD产率的研究进展

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是细胞内重要的天然自由基清除剂,具有抗氧化、抗衰老的作用。近年来,SOD在多个领域都展现出巨大的应用价值和开发前景。而微生物发酵是获得SOD产品的一种非常有效的方法,因此很多研究者对发酵法生产SOD进行研究。主要从SOD高产菌种的选育、培养条件及培养基成份的优化来提高SOD产量以及分离纯化工艺的改良方面进行综述,以期为我国SOD产品的深入开发和利用提供参考。     

微生物发酵琥珀酸的研究进展

琥珀酸是一种重要的C_4平台化合物,生物基琥珀酸可作为合成大宗化学品的起始原料,在食品、医药、表面活性剂、洗涤剂、绿色溶剂、生物可降解塑料和动植物生长刺激物剂领域有广泛的应用前景。从可再生原料出发,发酵过程固定CO_2,使得微生物发酵生产琥珀酸具有良好的环境优势,成为近年研究的热点。围绕微生物发酵法生产琥珀酸迫切需要解决的主要问题,综述了国内外对琥珀酸生产菌的选育、其代谢机理与产酸条件、发酵过程工艺、产品提取等方面的研究现状。     

L-Threonine Production by a Mutant of Arthrobactev paraffineus

An isoleucine leaky auxotroph of Arthrobacter paraffineus, which was isolated by Takayama et al.³⁾ as a mutant producing L-threonine and L-valine from n-paraffin, was subjected to further mutagenesis in an attempt to obtain better L-threonine producers. Some of the double auxotrophs derived from the isoleucine auxotroph and some of their revertants with respect to isoleucine requirement produced more L-threonine than the original isoleucine auxotroph. In contrast to the original isoleucine auxotroph, a revertant derived from a methionine plus isoleucine double auxotroph, KY7135, produced an increased amount of L-threonine and a decreased amount of L-valine. The optimum level of L-methionine for L-threonine production in KY7135 was much higher (1000 ~ 2000 μg/ml) with n-paraffin medium than with sorbitol or mannitol medium (10 ~ 50 μg/ml). L-Threonine production reached a maximum level (11.5 mg/ml) in 7 days incubation with the medium containing 10% n-paraffin (C₁₂ ~ C₁₄ rich). Several mutants which produce L-threonine more than 12 mg/ml were obtained from KY 7135 by monocolony isolation procedure.