固定化原生质体产谷氨酸脱氢酶的研究

本文报道了用海藻酸钙凝胶包埋法制备固定化谷氨酸捧杆菌T6—13原生质体及其用于生产谷氨酸脱氢酶(GDH,E．C．1．4．1．4)的研究。在一定条件下游离细胞和固定化细胞胞内可积累谷氨酸脱氢酶,但并不分泌到胞外。对数生长前期的细胞经蛋清溶菌酶处理14h后分离得到原生质体,游离原生质体和固定化原生质体可产胞外GDH。用3％海藻酸钙凝胶包埋10%的原生质体制备的固定化原生质体具有较高的产酶性,分批培养72h后发酵液中GDH活力可达到1．64×10^-2u／ml,为游离细胞胞内产酶的205％。固定化原生质体可用溶菌酶处理固定化细胞而制得,与直接固定化原生质体制备的固定化原生质体具有同样的产酶能力,且制备方便。固定化原生质体可重复使用6批次(约18天),且具有良好的贮藏稳定性。     

环氧树脂固定化L-谷氨酸氧化酶

通过环氧树脂作为载体对经(NH4)2SO4盐析处理后的L-谷氨酸氧化酶(LGOX)进行固定化,优化固定化工艺条件,并利用固定化LGOX转化产α-酮戊二酸(α-KG)。结果表明:饱和度45%的(NH4)2SO4为最佳盐析浓度;当选用环氧树脂ES-105作为固定化载体、树脂加量为20 m L酶液(14 U/m L)加入3.5 g载体、固定化K3PO4缓冲液浓度为0.2 mol/L(p H 7.0)、固定化温度25℃、固定化时间24 h时,固定化LGOX酶活力最高,其酶活回收率为85.9%,比酶活55.7 U/g。利用该固定化酶转化L-谷氨酸产α-KG,当谷氨酸钠质量浓度为100 g/L,反应20 h,产物收率达98.2%。固定化酶重复使用14批次后,产物收率仍有90%以上;重复使用20批,收率有83.2%。因此,该固定化酶具有具良好的操作稳定性。     

固定化生长酵母连续生产酒精的研究中间试验报告

造粒器与柱式生物反应器成—封闭系统,采用正交试验确定的最适固定化条件,以海藻酸钙凝胶法进行细胞固定化,连续造粒,在反应器中完成固定化。固定化酵母在反应器中通气培养20小时左右,凝胶球细胞数达2×10~9/me,其增长速度比传统工艺自然细胞快10倍。固定化生长细胞用于生物反应器连续发酵甜菜糖蜜酒精,酒精生产能力为22.1—23.67g/L凝胶球/小时,为传统工艺酒精生产能力的10倍。停留时间为3小时。反应器系统由两个0.7KL柱式反应器和1个0.8KL成熟醪接收器组成。发酵周期由传统工艺的20小时左右,缩短为4小时,酒精含量为8.5—9.0％(V/V),对1.2号反应器的动态变化及其在发酵中的作用进行了系统研究,糖蜜中可发酵糖75％的转化是在1号反应器中完成的。     

沙打旺悬浮培养细胞原生质体的体细胞胚胎发生再生植株(英文)

以继代培养5—24代的沙打旺(Astra-galus adsurgens Pall.)胚性悬浮系为材料,从生长4d的细胞培养物中可游离出大量有活力的原生质体。细胞预质壁分离或低温预处理对原生质体得率和活力没有影响,但可提高原生质体培养的植板率。预处理的原生质体培养在NH_4NO_3浓度降至2.5mmol/L,并附加0.5mg/L NAA、1.0mg/L 2,4-D、0.7mg/L BA和0.4mol/L葡萄糖的KM8P培养基中,经持续分裂形成细胞克隆,植板率高达16%—20%。细胞克隆在附加1.0mg/L 2,4-D和0.5mg/L BA的MS培养基中增殖后,转至含0.1mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中可形成体细胞胚,平均体细胞胚发生频率约为40%,每个克隆产生20—40个体细胞胚。在无激素的1/2MS培养基中,体细胞胚发育成形态正常和染色体数稳定的小植株。     

甘蓝下胚轴原生质体高效成株系统的建立

本文采用萌发六天的甘蓝(Brassica oleracea)下胚轴材料游离原生质体,经纯化后的原生质体产量为1.45×10~6g~(-1)FW,于含有1.5mg/L BA,0.5mg/L NAA和0.5mg/L 2,4-D的KM 8p的培养基中进行液体浅层培养。原生质体培养3—4天后出现一次分裂,七天时统计分裂频率为50.3%,培养15天左右可形成细胞团,3—4周后即可形成肉眼可见的小愈伤组织,统计形成愈伤组织的植板率为1.25%。将愈伤组织转至含有1.5mg/L BA和0.2mg/L 2,4-D的MS固体扩增培养基上进行扩增,其后可在含有2mg/L BA和0.5mg/L ZT的MS分化培养基上分化出芽,其分化率为54.17%,分化芽可于生根培养基中生根形成完整植株,移栽后,在人工气候室中生长良好。在试验过程中,对取材的不同时间,酶解液的不同配比对原生质体产量的影响,以及不同培养基、不同培养密度、不同的激素配比和不同培养方法等方面对原生质体的再生和持续分裂的影响进行了讨论。     

产L-谷氨酸工程菌株的诱变选育及其发酵效率

以高产L-谷氨酸的谷氨酸棒杆菌GY1为研究对象,采用ARTP进行全局诱变,进一步提高L-谷氨酸的发酵水平。首先,对谷氨酸棒杆菌GY1原生质体的制备及再生条件进行优化,接着,根据致死率选择最佳的ARTP处理时间,然后,采用96微孔板及摇瓶发酵的方式对突变株进行筛选,最后,对获得的优良突变株进行50 L罐发酵验证。结果显示,溶菌酶浓度为10.0 mg/mL,酶解90 min,原生质体形成率和再生率达到最佳。ARTP最佳处理时间为40 s,致死率达到89.6%,经过初筛与摇瓶复筛,获得突变株YAG117,其摇瓶发酵L-谷氨酸含量达16.3 g/L,较出发菌株提高13.9%,且连续传代五代遗传稳定。50 L补料分批发酵条件下,L-谷氨酸产量在36 h最高,达到216.6 g/L,较出发菌株提高12.9%,糖酸转化率达68.87%,比出发菌株提高了10.2%。ARTP处理GY1菌株原生质体,能够有效积累有利突变,提高突变株发酵生产L-谷氨酸的能力,获得的突变株YAG117也显示了较好的工业化应用潜力。     

原生质体介导马尔尼菲青霉基因转化体系的优化

目的优化原生质体介导的马尔尼菲青霉转化体系,为其基因功能研究提供良好的平台。方法通过原生质体介导将构巢曲霉(Aspergillus nidulans)pyrG基因插入马尔尼菲青霉尿嘧啶缺陷株ligD(pyrG-,ligD-)中,在不含尿嘧啶的培养基中筛选阳性转化子,运用PCR验证重组子,通过改变影响转化效率的酶解时间、培养基浓度、质粒浓度、不同配方的原生质体洗涤液STC和不同配方的原生质体助融剂PTC 5个条件对体系进行优化。结果 PCR验证A.nidulans pyrG基因成功的插入ligD中,转化子可稳定传代。最适合ligD原生质体转化效率的条件为:酶解时间6h,PTC(60%PEG-4000,100mmol/L Tris-HCl pH8.0,100mmol/L CaCl2),每100μL原生质体(106~107/mL)加入2.5μg质粒,0.6 mol/L蔗糖SD/SDU筛选/再生培养基,每1μg质粒转化子可达68个左右。结论成功优化了原生质体介导马尔尼菲青霉转化体系的条件,优化后该方法转化效率高,为基因功能研究提供良好平台。     

利用固定化简单节杆菌转化醋酸可的松

用聚乙烯醇－海藻酸钙复合载体包埋简单节杆菌BY 2—3—5l的方法,制备了具有较高机械强度和较好活性的球形固定化细胞。确定了固定化条件、活化条件和酶的特性。在摇瓶中利用该固定化细胞进行醋酸可的松脱氢生成醋酸强的松的反应,初始底物浓度为20g/L、反应18h的转化率可达98％。在分批次反应中．适时地活化可保持固定化细胞的活性。     

金龟子绿僵菌原生质体的制备和再生及其羟化酶活性研究

对金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)原生质体的制备和再生的影响因素进行实验,并在此基础上考察了甾体底物对原生质体羟化酶的诱导作用。结果表明,原生质体制备的合适条件是:42 h的菌丝体用纤维素酶(10 mg/mL)和蜗牛酶(5 mg/mL)的混合酶在含有0.8 mol/L甘露醇的pH 5.8磷酸缓冲液中,28℃震荡(80 r/min)酶解3 h,原生质体产量可达到6.12×10~7/mL,在含有0.6 mol/L KCl的双层马铃薯培养基上再生率达到7.79%。经过6 h底物诱导的菌丝体制备的原生质体细胞色素P450的表达量比没经过诱导的菌丝体制备的原生质体高约40%,证明该菌羟化酶系统的可诱导性。由于没有细胞壁的阻碍经过底物诱导的原生质体能够高效的将底物转化为产物,且副产物相对较少。     

利用固定化啤酒酵母合成5'-核苷三磷酸

固定化啤酒酵母细胞由5’-核苷一磷酸(NMPs)合成5’-核苷三磷酸(NTPs)。在250mL摇瓶中加入20g固定化酵母细胞和20mL反应液(NMP 40mmol/L,葡萄糖150mmol/L,K2HPO4-KH2PO4缓冲液250 mmol/L,硫酸镁10mmol/L),pH 7.0,35℃,反应2.5h,NTP转化率达到80%。底物溶液添加NAD 后,该固定化酵母细胞可反复使用10次,NTP的转化率稳定维持在70%以上。     

固定化大肠杆菌细胞生产Y—氨基丁酸的研究

用海蔑酸钙包埋法将大肠杆菌细胞制成固定化细胞,与1％谷氢酸溶液进行间歇反应,连续搅拌式反应及连续柱式反应生产丫—氨基丁酸。谷氨酸溶液用0．2mol／L醋酸-醋酸钠缓冲液调至pH．4,温度37℃。间歇反应在微生物多用培养箱旋转摇床上120r／mm振荡反应,每批反映6h．100％的谷氨酸可转化为丫—氨基丁酸。连续搅扑式反应在三角瓶反应器中进行,以Gml/h的流速输入底物溶液,输出反应液,转化率达8;％。连续柱式反应在上部膨大、顶端开口的特殊柱反应器中进行,控制流速12ml／h,95％以上的谷氨酸可被转化成Y-氨基丁酸。     

疏水吸附固定化天冬氨酸酶及其性质的研究

本文论述了一种N-烷基琼脂珠衍生物的合成方法,研究了pH,离子强度、载体上疏水基团含量等因素对载体吸附天冬氨酸酶的影响以及固定化天冬酸酶的性质。结果表明邻甲苯胺基琼脂珠在pH5.5,0.1mol/L磷酸缓冲液(含有0.25mol/LKCL)中,每克湿载体可吸附15—25mg酶蛋白,酶活力回收达90％以上。固定化酶的性质有所改变,其热稳定性和操作稳定性明显增强。 固定化天冬氨酸酸柱可以用于连续化生产L-天冬氮酸,在pH8.0,1.0mol/L及丁烯二酸铵(含0.02mol/L MgCl_2),30℃条件下,以空间流速SV=3.5操作2个月,固定化酶活力仍保持79.5％。     

银杏雌配子体发育及原生质体分离与培养的研究

经观察,银杏雌配子体在4月下旬-5月下旬为游离核时期,5月上旬采集的雌配子体在0.5%纤维素酶(Onzuka R—10)与0.5%果胶酶(Serva)混合酶液中酶解4—5h,原生质体密度为6×10~5—8×10~5/ml,活性87.3%。原生质体在去掉NH_4NO_3的MT培养基中,附加BA1.0mg/L,NAA3.0mg/L,谷氨酰胺1000mg/L,Vc5mg/L,采用液体浅层培养获得了肉眼可见的多细胞团。     

纤维素酶高产菌株Trichoderma atroviride HP35-3原生质体制备及转化

旨在优化深绿木霉(Trichoderma atroviride)菌株HP35-3原生质体制备和转化条件,便于对该菌株进行遗传操作以提高其纤维素酶产量。分别对制备深绿木霉原生质体的菌龄、酶解时间、酶组分及比例和转化条件进行优化。结果显示,利用3mg/m L蜗牛酶、3 mg/m L溶菌酶和3 mg/m L裂解酶酶组分酶解菌龄10 h的菌丝2 h,获得的原生质浓度达到3.5×107个/m L以上,原生质体再生率为61%。利用原生质体进行PEG介导转化,当原生质体浓度为1×108个/m L、外源DNA为5μg时,转化率达到35个转化子/μg DNA。建立的高效原生质体制备及转化体系可用于深绿木霉的遗传转化及菌株改造。     

固定化谷氨酸氧化酶管流动注射测定谷氨酸的研究

多孔玻璃珠固定谷氪酸氧化酶与过氧化氢酶分别制成相应的固定化酶管,结合流动注射分析系统测定谷氨酸的含量。测定线性范围在0．1—2．O mmol／L．精度(c．V)O．7％．测定速率每小时80样以上．使用寿命至少4个月。在各氨酸浓度低于2．5mmol／L时．pH在6．5—8．0．温度20—35℃．磷酸盐浓度在0.05—0.25mol／L范围内对测定几乎无影响．对不同发酵时间的谷氨酸发酵液测定,测定的结果与酶试剂盒及瓦氏法比较,结果一致．说明该方法已具有实际应用价值。     

甜菜原生质体培养直接产生体细胞胚

甜菜(Beta vulgaris L.)是重要的经济植物,是制糖的重要原料。近10年来已相继有人开展了甜菜原生质体的培养,但到目前为止,在国内外还未有关于甜菜原生质体培养中体细胞胚发生的报道,尤其是从原生质体直接的发生。本研究从甜菜未授粉的胚珠诱导产生的愈伤组织制备原生质体,分裂后直接产生体细胞胚,现报道于下。用于分离原生质体的愈伤组织是从甜菜(Beta vulgaris L.)品系1804/6未授粉胚珠诱导产生的。将该愈伤组织在 MS 培养基附加1.0mg/L 2,4-D 0.5mg/L 6-BA 中     

小麦白粉病生防菌G-1菌株原生质体诱变育种

以链霉菌G-1(Streptomyces sp.G-1)为出发菌株,通过研究菌株G-1原生质体形成与再生的条件,发现该菌株在含0.5%甘氨酸的菌丝体培养基中经过二次培养后,所得菌丝体用2 mg/mL溶菌酶在30℃下处理90 min,可获得大量原生质体,其再生率可达8.2%。菌株G-1的原生质体经紫外诱变和宁南霉素抗性筛选后,得到一高产突变株G-1-125,其有效组分A的产量达到794mg/L,较出发菌株提高了180%。     

L-谷氨酸氧化酶与CBD的融合表达及其在微晶纤维素上固定化分析

酶的固定化作为一种重要的技术,已在生物催化领域得到了广泛的应用。现将来源于普拉特链霉菌3304(Streptomyces platensis NTU3304)产生的胞外L-谷氨酸氧化酶(L-glutamate oxidase,Gox)基因gox融合到来源于粪碱纤维单胞菌Cellulomonas fimi的纤维素结合域(CBDcex)的基因上,构建表达载体p ETM10-Gox-CBD,并在大肠杆菌中表达。通过蛋白纯化获得融合蛋白,并命名为Gox-CBD。利用CBD对微晶纤维素特异性吸附的特性将其固定在微晶纤维素上,并对固定化酶的制备条件、结合量、酶学性质及其微晶纤维素结合稳定性等进行了研究。在4℃条件下结合约1 h,融合蛋白Gox-CBD结合在纤维素上的结合量即可达到9.0 mg/g。通过对重组型、融合表达游离的以及固定化在微晶纤维素上的谷氨酸氧化酶的酶学性质进行比较发现,固定化酶的比酶活有所降低;但固定化酶的热稳定性相对于游离酶有了很大的提高,在60℃孵育30 min后还保留有约70%的活性,而游离的重组Gox在相同条件下几乎完全失去活性。当固定化结合蛋白在p H10或者盐浓度5 mmol/L的Na Cl条件下可以牢固结合。并且可以通过一步纯化方法固定化融合蛋白Gox-CBD于微晶纤维素上。因此,L-谷氨酸氧化酶与纤维素结合域融合表达的研究为蛋白的纯化及酶的固定化提供了一种新策略。     

固定化酵母细胞生产1,6-二磷酸果糖研究

本文研究了固定化酵母细胞制备果糖1,6二磷酸(FDP)的方法及其生产。用卡拉胶包埋方法固定化酿酒酵母(Sacchromyces cerevisae),对含葡萄糖1.0M,磷酸盐0.8M的糖磷液,pH6.5,在37℃下进行磷酸化反应。反复分批转化20天以上,可达到平均产FDPH_427.58mg/ml,最高为59.94mg/ml。用100ml固定化细胞生物反应器连续运转309h,稀释速率D=0.097h~(-1),平均产FDPH_4 21.51mg/ml。20L反应器连续运转,生产能力达到1.7g/h.L。用层析方法制备FDPNa_3结晶粉,提取收率为72.08％,制备质量达到或超过了国内外同类产品的质量要求。     

介质钙离子对白芷悬浮培养细胞及其原生质体增殖的影响

本工作首先利用《复杂络合平衡体系》计算并配制了对自由钙离子浓度具有络合平衡缓冲能力的MS液体培养基,并用电极法验证了其可靠性。在精确控制Ca~(2 )浓度条件下,利用计数法和~3H-TdR标记DNA合成的方法系统研究了不同钙离子浓度对白芷悬浮细胞及原生质体细胞增殖的影响。原生质体第一次细胞分裂所需Ca~(2 )浓度(10mmol/L)比细胞增殖所需Ca~(2 )浓度(1mmol/L)为高;不同钙离子浓度对原生质体壁再生、活力及第一次细胞分裂的作用也不一样,壁再生所需最适Ca~(2 )浓度为50mmol/L,原生质体存活以及第一次细胞分裂所需最适Ca~(2 )浓度为5—10 mmol/L,当Ca~(2 )浓度小于10~(-4)mol/L时细胞及原生质体的增殖受到很大程度的抑制,细胞死亡数目较多。结果表明介质钙离子浓度与细胞及原生质的增殖密切相关。