高产赖氨酸菌的选育与应用

赖氨酸是人体和哺乳动物的必需氨基酸,必须从食物中补充。赖氨酸具有重要的营养生理功能,在医药、食品和饲料工业中应用广泛。本文综述赖氨酸的生理功能、应用与生产、赖氨酸在细菌中的生物合成与调控、高产赖氨酸生产菌株的育种方法及应用。目前高产L-赖氨酸的菌株选育技术主要包括诱变技术、基因重组和基因敲除技术等。改良现有菌种和发掘、筛选新的菌种,利用微生物发酵法大量生产L-赖氨酸,具有广阔的市场前景。     

发酵工业菌种的迭代创制

生物发酵是以微生物菌种为生物催化剂,以淀粉糖、生物质等可再生资源为原料发酵生产各种食品、化学品、燃料、材料等物质的生产过程,具有绿色、低碳和可持续等特征。我国拥有全球规模最大的生物发酵产业,尤其氨基酸、维生素等传统发酵产品占全球市场份额的60%–80%。发展生物发酵产业对于我国实现“碳中和、碳达峰”的战略目标和生物经济发展具有重要的意义。微生物工业菌种是生物发酵产业的核心,直接影响原料路线、产品种类和生产成本。创新发酵工业菌种,提升其原料转化利用效率,提高产物生产水平,拓展产品种类,是生物发酵产业高质量发展的关键。近年来,合成生物学、系统生物学等学科的发展,进一步加深了研究者对微生物底盘细胞生理代谢机制的理解,加速了基因编辑等菌种设计创制使能技术的发展,为发酵工业菌种改造提升提供了新动能。本文选取了具有代表性的大宗氨基酸、B族维生素、柠檬酸、燃料乙醇等发酵产业,从其工业微生物底盘的基础研究和技术开发角度,综述发酵工业菌种改造提升的最新进展,并展望人工智能、自动化与生命科学交叉融合将对工业菌种迭代产生的重要影响。     

上海工微所科技有限公司(原上海市工业微生物研究所)

<正>菌种资源库上海工微所科技有限公司菌种资源库是华东地区工业微生物菌种专业保藏机构之一。保藏国内外工业微生物菌种种类繁多,主要包括细菌、酵母菌、霉菌三大类。大部分菌种收集于生产一线,具有一定的生产和研究价值基本涵盖了食品与发酵行业中各类生产、科硏和教学用微生物菌种,其中许多优良菌种的生产性能具有较高的应用水平。可提供1600余株国内外工业微生物菌种,菌种目录可登陆www.gsy-siim.com查询。可提供菌种保藏(冻干安瓿管)、选育、鉴定、评价与应用等全程微生物菌种服务。     

上海工微所科技有限公司(原上海市工业微生物研究所)

正菌种资源库上海工微所科技有限公司菌种资源库是华东地区工业微生物菌种专业保藏机构之一。保藏国内外工业微生物菌种种类繁多,主要包括细菌、酵母菌、霉菌三大类。大部分菌种收集于生产一线,具有一定的生产和研究价值。基本涵盖了食品与发酵行业中各类生产、科研和教学用微生物菌种,其中许多优良菌种的生产性能具有较高的应用水平。可提供1600余株国内外工业微生物菌种,菌种目录可登陆www.gsy—siim.com查询。可提供菌种保藏(冻干安瓿管)、选育鉴定、评价与应用等全程微生物菌种服务。     

一株产赖氨酸脱羧酶的菌株Klebsiella pneumoniae sp.GXW-1的鉴定

已有研究表明尸胺可以代替己二胺和己二酸合成新型尼龙,从而解决工业上用石油制取己二胺带来的资源枯竭及环境污染问题,并且尸胺是赖氨酸脱羧酶的产物。本研究通过微生物纯培养技术筛选得到了一株产赖氨酸脱羧酶的菌株GXW-1,完成了该菌株16S rDNA基因鉴定和生理生化特性研究,将其鉴定为Klebsiella pneumoniae sp.。该菌种酶活的最适作用温度为40℃,最适p H为5.4,其酶活为80.46 U,具有较好的生化特性优势。研究表明,金属离子Cd2+和Sr2+可以刺激酶活的提升,而Trition试剂对酶活性也有微弱的激活作用。本研究为以后的工业化生产尸胺提供了思路和依据。     

上海工微所科技有限公司(原上海市工业微生物研究所)

<正>菌种资源库上海工微所科技有限公司菌种资源库是华东地区工业微生物菌种专业保藏机构之一。保藏国内外工业微生物菌种种类繁多,主要包括细菌、酵母菌、霉菌三大类。大部分菌种收集于生产一线,具有一定的生产和研究价值。基本涵盖了食品与发酵行业中各类生产、科研和教学用微生物菌种,其中许多优良菌种的生产性能具有较高的应用水平。可提供1600余株国内外工业微生物菌种,     

工程菌种自动化高通量编辑与筛选研究进展

合成生物学(synthetic biology)与经典生物学研究的革命性区别之一是合成生物学能将生物实验的对象、方法、技术和流程高度标准化和模块化,创建出自动化与高通量的合成生物铸造模式。该模式通过复杂生物过程与自动化设施的结合,颠覆过往劳动密集型的研究范式,获得更高的技术迭代能力,极大促进了合成生物学的发展和产业化应用。值此天津工业生物技术研究所创立10周年之际,本文回顾了研究所在工业菌种自动化高通量编辑与筛选领域的系列重要工作进展,对基因克隆(gene cloning)、基因组编辑(genome editing)、编辑序列设计(editing sequence design)等生物技术的自动化实现,以及流式细胞、液滴微流控、全基因组规模扰动测序等高通量筛选技术进行了分析讨论,并展望了本领域未来的发展方向。望借此为创建具有自主知识产权的优秀菌种及其产业应用提供智能化、自动化和全链条覆盖的整体支撑能力。     

蛋白质组学技术在工业发酵梭菌研究中的应用

介绍了目前应用较广泛的蛋白质组学技术的原理、应用及优缺点;总结了发酵工业中常用的梭菌属细菌;重点阐述了蛋白质组学技术在工业发酵梭状芽孢杆菌研究中的应用,为工业发酵菌种的改良和发酵工艺的优化提供理论依据。最后讨论了今后工业发酵菌种蛋白质组学研究的重点和方向。     

氨基酸技术发展及新产品开发

<正>氨基酸及其衍生物具有非常重要的生理功能。氨基酸工业是发酵工业的支柱产业之一,其产品有着广泛的应用和巨大的市场。近些年,氨基酸工业的发展日新月异,各种氨基酸生产的新菌种、新工艺和新技术层出不穷,这为氨基酸工业的进一步发展提供了巨大的动力。主要介绍氨基酸代谢工程的技术发展和氨基酸深层次加工及新产品开发进展。     

乳酸发酵短杆菌 (Brevibacterium lactofermentum)氟丙酮酸敏感突变型赖氨酸的生产

<正> 从乳酸发酵短杆菌AJ3990诱发产生的FP—敏感突变型中可以选得较高赖氨酸产量的菌株。洗涤细胞在FP及生物素共存时,可以协同刺激赖氨酸的生成。FP分别在0.04mM和1 mM浓度时,可以抑制AJ3990 50%细胞生长及PDH的活力。因此,FP及过量的生物素对于赖氨酸的生物合成的协同效应似乎是由于PDH/PC活力比例的最优化造成的。这可以通过选择FP—敏感突变型,并从中得到具有赖氨酸合成最佳的PDH活力菌种而证实。赖氨酸生产菌产量最高菌种,AJ11204,经比较,仅为亲本AJ3990PDH活力的27%。它在过量生物素存在时,产生70克/升赖氨酸及从葡萄糖50%转化率。     

L—盐酸赖氨酸的试制——第一报:生产工艺和配方的探选

<正> 我们利用甜菜制糖的废母液为原料,以北京棒状杆菌的变株As 1563为菌种,改革了配方,减去了不利提纯的碳酸钙,并采用了廉价原料代替生物素,用发酵法制成了赖氨酸,经提取精制获得了质量合乎食用要求的L—盐酸赖氨酸。     

赖氨酸菌种选育初报

赖氨酸是人和动物必需的氨基酸之一,由于机体不能合成,必须经常由食物供给。一般在动物性蛋白质中含量较高,而以谷类为主的食物最易缺乏赖氨酸。赖氨酸主要用于强化食品、动物饲料添加剂,在医疗上可用做复方氨基酸输液和复方赖氨酸制剂等。有关赖氨酸菌种选育,文献上有以高丝氨酸缺陷型或苏氨酸和甲硫氨酸双缺陷型突变株;赖氨酸结构类似物如S—(2—氨基乙基)—L—半胱氨酸(AEC)     

中国干细胞知识产权保护的困境与对策

干细胞研究及产业的发展离不开知识产权保护,其保护水平随着中国社会经济及技术水平的发展而不断提高。分析中国干细胞有关的知识产权保护现状,并从伦理限制与科技进步、垄断权与公共利益、法律规定的明确性、知识产权意识四个方面对知识产权制度下的干细胞保护进行困境解读,期冀为中国干细胞研究与转化过程中的知识产权保护提供对策建议。     

当前疫苗工业综述

本文系统化的综述了当前一个热门的研发领域-疫苗工业,并详细分析了其背景和潜在的市场,以及中国疫苗工业在发展中可能遇到的机遇和挑战。此外,还对中国疫苗工业存在的某些问题提出了解决方法。只有加强中国生物技术公司在高端疫苗领域的技术水平才能在根本上与国外制药业巨头竞争一席之地,向广大民众提供更好的药物。     

跨国种企作物育种专利布局及对我国的启示*

当前全球种业基本形成“两超、四强、差异化发展”新格局,种业巨头主导着全球作物育种技术研发和产业发展。通过深入分析和挖掘跨国种企作物育种专利,洞察其技术研发布局,为我国合理部署作物育种技术研发、改善知识产权布局与保护具有借鉴意义。基于Derwent Innovation(DI)专利数据库,以“两超四强”跨国种企2015~2019年申请的作物生物育种专利为研究对象,通过文本聚类法全面分析了“两超四强”跨国种企的生物育种研发布局,通过计量指标结合专家咨询遴选出其重点专利,厘清其技术研发重点。据此提出我国应当瞄准生物育种核心领域加强新兴前沿技术原始创新与集成开发,加强新型抗虫基因挖掘与抗虫新机制研发,强化生物育种核心技术链、产业链知识产权协同保护与布局,提升知识产权保护水平及全球化结合重点布局的知识产权战略意识的建议。     

益生菌Lactobacillus casei Zhang的研究简况

<正>用于发酵乳制品生产的益生乳酸菌菌种和发酵剂的研制对于我国相关产业的生存与发展至关重要。为了建立具有我国自主知识产权的益生乳酸菌菌种和发酵剂的相关技术,张和平等人分离并系统研究了一株     

胶陀螺发酵液的研究

对胶陀螺自然发酵后的发酵液的发酵菌种和化学成分进行了研究。结果表明 ,发酵液中富含组氨酸、赖氨酸、酪氨酸等氨基酸和钙、镁、磷、铁、锌等无机元素 ,同时含有柠檬酸、酒石酸、乙醇、乙甲醚基环氧乙烷、丁内酯及 3- (3-羰基 - 4 -羟基苯基 ) -D -丙氨酸等物质 ,发酵菌种为黑根霉。     

“生命营养液”中红曲菌种的分离及初步鉴定

采用传统稀释涂布法从新疆特色功能饮品"生命营养液"中分离到一种红曲菌。对该菌种进行初步分类研究,通过形态学分类方法和核酸序列系统发育分析方法将该菌种鉴定为丛毛红曲(Monascus pilosus),并将其保藏到中国工业微生物菌种中心(保藏编号为CICC5047),为进一步开发利用该菌种奠定基础。     

中国工业生物技术发展态势分析与展望

现代生物技术逐渐进入大规模产业化阶段,全球生物经济快速发展,工业生物技术作为生物经济的支柱,支撑生物制造、生物能源、生物农业、生物医药、生物环保和生物服务等产业发展。分析和展现了中国近期在工业生物技术领域基础研究、应用研究、技术转化与产业发展方面取得的进展和成就,反映了中国工业生物技术发展的现状与趋势,并提出了未来发展的挑战与机遇。     

《中国药典》中标准菌种质控新方法的研究

目的 研究《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)纳入的标准菌种质控新方法,并评价不同批号标准菌种的质量稳定性。方法 对脉冲场凝胶电泳(PFGE)技术进行比较研究,同时整合16SrRNA基因序列分析、多位点序列分型和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱等质控新方法,进行标准菌种质控新方法的建立,并对标准菌种的质量进行评价。结果 形成了适用于《中国药典》中标准菌种的方法,并通过整合的质控新方法对不同批号的标准菌种进行评价,结果显示,菌种质量稳定,遗传信息无改变。同时,建立了标准菌种16SrRNA基因标准序列、PFGE标准指纹图谱和标准基因型。结论 标准菌种质控新方法的研究,为更加全面、深入地评价标准菌种的质量提供了依据;建立的标准菌种质量控制体系及标准菌种质控鉴定信息,为标准菌种持续的质量控制奠定了重要的参比信息基础。