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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
生物过程设计可以分为三个基本阶段。首先,运用各种基因和代谢工程工具对高产菌种进行初筛;其次,对初筛得到的高产菌种进行培养条件的优化,以实现高产;最后,对培养过程进行放大,在稳定、可控的大规模培养过程中实现高产目标。生物过程的放大是发酵工程中的重要研究内容.研究不同规模生物反应器中的培养过程特性。与生物工程学科中其他一些新兴研究领域,如各种组学(包括基因组、转录组、  相似文献   

2.
纳他霉素及其生产菌育种研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
纳他霉素是一种高效、广谱、安全的抗真菌天然产物,广泛用做食品防腐添加剂和医用抗菌剂,对植物病原真菌也有强烈抑制作用。由于其主要通过褐黄孢链霉菌等发酵生产,因此高产菌种的选育是纳他霉素研究的热点之一。介绍了纳他霉素的主要理化性质、抑菌特性及其在不同领域的应用,综述了其生产菌育种研究进展,并对不同的育种方法进行了简要的比较分析,探讨了纳他霉素高产菌种选育的发展前景。  相似文献   

3.
环磷酸腺苷(3',5'-cyclic adenosine monophosphate,cAMP)是普遍存在于生物机体内并起着十分重要作用的生理活性物质,称为第二信使。cAMP于1957年被首次发现报道,随后因为它在生命活动中的特殊地位和作用而被大量研究,外源性cAMP早在上世纪70年代就已开发成人类临床药物,在动物生产领域也有极大的潜在应用价值。目前已知临床用cAMP原料药全部由化学法合成。而微生物发酵法生产菌种则以节杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母为代表;运用代谢调控机理和技术,用节杆菌发酵生产cAMP的产量据报道已达≥7.23 g/L,用枯草芽孢杆菌也已达到6~7g/L,而酵母作为典型的模式生物,虽然cAMP-PKA信号转导途径基础研究历史悠久,但发酵生产cAMP则近几年才有报道。目前,除了进一步改造菌株、优化发酵技术提高产量和解决分离提纯问题外,充分发挥微生物发酵法的潜力和优势、弥补化学法合成的不足,是赢得其产业化契机的关键。  相似文献   

4.
微生物发酵生产脂肪酶的研究进展   总被引:10,自引:2,他引:10  
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.  相似文献   

5.
四碳有机酸作为重要的平台化学品,广泛应用于食品、化工、农业、医药和生物材料等领域.与传统的石化法相比,利用微生物发酵生产四碳有机酸具有反应条件温和、过程绿色环保等优势,具有广泛的应用前景.文中总结了四碳有机酸的生物合成途径和代谢机制,着重讨论了天然菌株生产四碳有机酸以及基于菌种选育和代谢工程改造策略提高四碳有机酸合成能...  相似文献   

6.
S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-l-methionine, SAM)广泛存在于生物体内,主要参与生物体内的转甲基过程、转硫过程及转氨丙基过程,具有重要的生理功能,其生产备受重视。目前SAM生产的研究主要集中于微生物发酵法,该方法与化学合成法和酶催化法相比,成本较低且更容易实现工业化生产。随着需求量的迅速增加,通过菌种改良提高SAM产量备受关注。当前SAM生产菌种改良的主要策略包括常规育种和代谢工程。本文综述了提高微生物生产SAM能力的近期研究进展并探讨了SAM生产中的瓶颈问题及解决方法,以期为进一步提高SAM产量提供思路。  相似文献   

7.
C4二元羧酸(苹果酸、延胡索酸和琥珀酸等)是TCA循环中重要的中间代谢产物,广泛用于食品、医药和化工等行业。由于市场潜在需求量巨大,微生物发酵法生产C4二元羧酸备受关注。从自然界筛选的微生物可以大量积累C4二元羧酸,但存在诸多问题。而利用模式微生物生产C4二元羧酸具有很多优势,已成为国内外的研究热点。从三个方面综述了C4二元羧酸的研究进展:利用自然筛选及改造的微生物生产C4二元羧酸,代谢工程改造模式微生物生产C4二元羧酸,C4二元羧酸的发酵生产的代谢调控。最后,提出了微生物发酵法生产C4二元羧酸今后要解决的问题和发展方向。  相似文献   

8.
5-氨基乙酰丙酸是生物体内吡咯生物合成途径的关键中间产物,具有广泛的应用前景。文中从三方面归纳了国内外关于5-氨基乙酰丙酸的最新研究进展:生产5-氨基乙酰丙酸的微生物筛选分离与诱变;基于C4途径的微生物全细胞生物转化合成5-氨基乙酰丙酸;基于微生物代谢工程改造构建高产5-氨基乙酰丙酸的工程菌株。最后,预测了未来5-氨基乙酰丙酸的研究方向和焦点。  相似文献   

9.
L-丝氨酸及L-半胱氨酸在食品、医药和化妆品等行业有着广泛的应用,在植物和微生物中两者从头合成的前体物均为3-磷酸甘油酸。微生物发酵生产这两种氨基酸以其社会、经济及环境效益展现出良好的前景。针对近年来微生物发酵法生产L-丝氨酸及L-半胱氨酸的研究成果,本文综述了当前国内外学者在该领域研究的热点,即代谢途径及其调节、相关氨基酸的转运及运输、菌种及菌株改造、新菌种的开发等。最后结合当前生物技术的新发展,对今后的研究方向进行了展望。  相似文献   

10.
微生物发酵法生产灵菌红素研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
灵菌红素是一种微生物次级代谢产生的重要天然红色素,在医药开发、环境治理和染料制备等领域具有巨大的潜在应用价值。文中从3个方面归纳了国内外关于灵菌红素的研究进展:产灵菌红素微生物的发现与改造;灵菌红素发酵与提取过程的控制与优化;灵菌红素生物合成途径及其转录调控机制的解析。最后,讨论了微生物发酵法生产灵菌红素今后的研究方向。  相似文献   

11.
为提高树干毕赤酵母发酵生产琥珀酸的产量,借助基因组规模代谢网络模型iTL885获得琥珀酸合成的最佳代谢途径为扩增icl1基因和敲除sdh1基因。在此基础上,借助代谢工程策略构建过量表达异柠檬酸裂解酶基因icl1的重组菌株FPLicl、缺失琥珀酸脱氢酶基因sdh1的重组菌株FPLΔsdh和缺失sdh1基因同时过量表达icl1基因的重组菌株FPLΔsdh-icl。结果表明:3株重组菌的异柠檬酸裂解酶活性由0.33 U/mg分别增加为1.6、5.6和6.6U/mg;而琥珀酸脱氢酶活性则从13.8 U/mg分别降为10.7、0.3和0.3 U/mg。在以木糖为C源的培养基中,3株重组菌生产琥珀酸的能力分别是0.30、1.20和1.60 g/L。  相似文献   

12.
13.
A pfl ldhA double mutant Escherichia coli strain NZN111 was used to produce succinic acid by overexpressing the E. coli malic enzyme. Escherichia coli strain NZN111 harboring pTrcML produced 6 and 8 g/L of succinic acid from 20 g/L of glucose in flask culture at 37 degrees C and 30 degrees C, respectively. When NZN111(pTrcML) was cultured at 30 degrees C with intermittent glucose feeding the final succinic acid concentration obtained was 9.5 g/L and the ratio of succinic acid to acetic acid was 13:1. This system could not be analyzed by conventional metabolic flux analysis techniques, since some pyruvate and succinic acid were accumulated intracellularly. Therefore, a new flux analysis method was proposed by introducing intracellular pyruvate and succinic acid pools. By this new method the concentrations of intracellular metabolites were successfully predicted and the differences between the measured and calculated reaction rates could be considerably reduced.  相似文献   

14.
Succinic acid is a cellular metabolite belonging to the C4-dicarboxylic acid family, and the fermentative production of succinic acid via the use of recombinant microorganisms has recently become the focus of an increasing amount of attention. Considering the difficulty inherent to the direct application of natural succinic acid producers to the industrial process, a variety of systems biology studies have been conducted regarding the development of enhanced succinic acid production systems. This review shows how the metabolic processes of microorganisms, includingEscherichia coli andMannheimia succiniciproducens, have been optimized in order to achieve enhanced succinic acid production. First, their metabolic networks were constructed on the basis of complete genome sequences, after which their metabolic characteristics were estimated viain silico computer modeling. Metabolic engineering strategies were designed in accordance with the results ofin silico modeling and metabolically engineered versions of bothE. coli andM. succiniciproducens have been constructed. The succinic acid productivity and yield obtained using metabolically engineered bacteria was significantly higher than that obtained using wild-type bacteria.  相似文献   

15.
Dicarboxylic acids are important bio‐based building blocks, and Saccharomyces cerevisiae is postulated to be an advantageous host for their fermentative production. Here, we engineered a pyruvate decarboxylase‐negative S. cerevisiae strain for succinic acid production to exploit its promising properties, that is, lack of ethanol production and accumulation of the precursor pyruvate. The metabolic engineering steps included genomic integration of a biosynthesis pathway based on the reductive branch of the tricarboxylic acid cycle and a dicarboxylic acid transporter. Further modifications were the combined deletion of GPD1 and FUM1 and multi‐copy integration of the native PYC2 gene, encoding a pyruvate carboxylase required to drain pyruvate into the synthesis pathway. The effect of increased redox cofactor supply was tested by modulating oxygen limitation and supplementing formate. The physiologic analysis of the differently engineered strains focused on elucidating metabolic bottlenecks. The data not only highlight the importance of a balanced activity of pathway enzymes and selective export systems but also shows the importance to find an optimal trade‐off between redox cofactor supply and energy availability in the form of ATP.  相似文献   

16.
进化代谢选育高渗透压耐受型产琥珀酸大肠杆菌   总被引:1,自引:0,他引:1  
在以碳酸钠为酸中和剂的大肠杆菌两阶段发酵产琥珀酸的过程中,由于Na+的积累造成发酵体系中渗透压的提高,严重抑制了琥珀酸的产物浓度。为了增强大肠杆菌对渗透压的耐受性,考察了利用进化代谢方法筛选高渗透压耐受型高产琥珀酸大肠杆菌菌株的可行性。进化代谢系统作为一种菌株突变装置,可以使菌体在连续培养条件下以最大的生长速率生长。以NaCl为渗透压调节剂,通过在连续培养装置中逐步提高NaCl浓度使菌体在高渗透压条件下快速生长,最终得到了一株高渗透压耐受型琥珀酸生产菌株Escherichia coli XB4。以碳酸钠为酸中和剂,在7 L发酵罐中利用Escherichia coli XB4进行两阶段发酵,厌氧培养60 h后,琥珀酸产量达到了69.5 g/L,琥珀酸生产速率达到了1.81 g/(L.h),分别比出发菌株提高了18.6%和20%。  相似文献   

17.
Apfl ldhA double mutantEscherichia coli strain NZN111 was used to produce succinic acid by overexpressing theE. coli malic enzyme gene (sfcA). This strain, however, produced a large amount of malic acid as well as succinic acid. After the analyses of the metabolic pathways, thefumB gene encoding the anaerobic fumarase ofE. coli was co-amplified to solve the problem of malic acid accumulation. A plasmid, pTrcMLFu, was constructed, which contains an artificial operon (sfcA-fumB) under the control of the inducibletrc promoter. From the batch culture of recombinantE. coli NZN111 harboring pTrcMLFu, 7 g/L of succinic acid was produced from 20 g/L of glucose, with no accumulation of malic acid. From the metabolic flux analysis the strain was found under reducing power limiting conditions by severe reorientation of metabolic fluxes.  相似文献   

18.
琥珀酸作为一种重要的C4平台化合物,广泛应用于食品、化学、医药等领域。利用大肠杆菌(Escherichia coli)发酵生产琥珀酸受胞内辅因子不平衡的影响,存在产率低、生产强度低、副产物多等问题。为此,对不同氧气条件下琥珀酸产量和化学计量学分析发现,微厌氧条件下E.coli FMME-N-26高效积累琥珀酸需要借助三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)为还原性三羧酸途径(reductive tricarboxylic acid pathway,r-TCA)提供足够的ATP和NADH。通过减少ATP消耗、强化ATP合成、阻断NADH竞争途径和构建NADH回补路径等代谢工程策略,组合调控胞内ATP与NADH含量,获得工程菌株E.coli FW-17。通过发酵条件优化,菌株E.coli FW-17在5 L发酵罐能积累139.52 g/L琥珀酸,比出发菌株提高了17.81%,乙酸浓度为1.40 g/L,降低了67.59%。进一步在1000 L发酵罐中进行放大实验,琥珀酸产量和乙酸浓度分别为140.2 g/L和1.38 g/L。  相似文献   

19.
琥珀酸是一种具有重要应用价值的四碳平台化合物。微生物法发酵生产琥珀酸以其社会、环境和经济优势展现出良好的发展前景。谷氨酸棒杆菌被广泛应用于氨基酸、核苷酸等高附加值化学品的工业化生产,在厌氧条件下细胞处于生长停滞状态,但仍能高效利用碳源合成有机酸,通过代谢工程改造的谷氨酸棒杆菌有望成为理想的琥珀酸生产菌株。结合近年来谷氨酸棒杆菌生产琥珀酸取得的最新成果,本文综述了构建高产琥珀酸工程菌株的代谢工程策略、底物的扩展利用,并展望了将来的研究方向。  相似文献   

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