新一代糖化酶高产菌株的选育及其工业应用

【目的】建立对糖化酶生产菌种黑曲霉随机突变文库进行筛选的方法,以获得糖化酶酶活提高的突变菌株。【方法】以一株可产糖化酶的黑曲霉菌株Aspergillus niger X1为出发菌株,经硫酸二乙酯诱变获得突变文库,采用葡萄糖的结构类似物——2-脱氧葡萄糖进行筛选,并在筛选过程中逐渐提高2-脱氧葡萄糖浓度,定向选育具有2-脱氧葡萄糖抗性、高产糖化酶的突变株。【结果】获得的高产突变菌株DG36摇瓶发酵糖化酶产量比出发菌株A.niger X1提高22.2%–33.8%,经工业水平50 m~3罐发酵测试,突变株DG36发酵128 h糖化酶活可达49094 U/m L,在相同发酵时间内,其酶活较出发菌株A.niger X1提高32.8%,发酵时间缩短16.9%。【结论】本研究开发了一种以2-脱氧葡萄糖为抗性标记选育高产糖化酶突变株的方法,所得突变株DG36遗传性状稳定,与出发菌相比具有菌丝粗壮、产酶期提前、糖化酶活高、发酵时间短、有利于发酵后处理的优点。     

食品上的应用

900831 碳源的类型和浓度对黑曲霉生产柠檬酸的影响研究了碳源及其浓度对黑曲霉(Aspergillus niger)B60生产柠檬酸的影响。麦芽糖、蔗塘、葡萄糖、甘露糖和果糖给予高的柠檬酸产率。在糖浓度为10％时(葡萄糖例外,为6.5％)产率最高。糖浓低于2.5％时不产生柠檬酸,用1％蔗     

食品上的应用

<正> 853763 通过抗磺胺突变株生产色氨酸[英]/Shiio,L.…∥Agric.Biol.Chem.-1984,48(8).-2073～2080[译自 DBA,1984,3(23),84-11237]将抗5-氟色氨酸和氮丝氨酸的高产率色氨酸生产菌——黄短杆菌 A-100用亚硝基胍进行诱变处理。分离出的突变株是在含1000-2000微克/毫升磺胺的琼脂平板上出现的。突变株225在含13%的葡萄糖作为碳源的培养基中,经72小时培养后产生19克/升的色氨酸,与此相比较亲株 A-100只产生11.3克/升的色氨酸。在含10%的蔗糖培养基上,L-     

食品上的应用

<正>采用酵母突变株NO325(被重新鉴定为雷沃特假丝酵母)使异柠檬酸生产得到改善。采用NTG诱变得到的突变株NO OM-102被选为生产酸的最好菌株。种子培养物采用含葡萄糖、琥珀酸按盐以及酵母膏的培养基制备。于30℃,振荡培养2天。将种子培养物接种到含葡萄糖、盐类、硫胺素盐     

快原子轰击质谱技术结合酶学方法鉴定黑曲霉1,6—缩水—β—D—吡喃葡萄糖激酶的诱导合成

1,6－缩水－β－D－吡喃葡萄糖是纤维素类物质热解的主要产物,黑曲霉突变株CBX－209能较好地利用该糖作为唯一的碳源和能源生长并产生有用的代谢产物柠檬酸,其效率与利用葡萄糖大致相当。利用葡萄糖氧化酶和竦根过氧化物酶复合系统测定证明该菌株不存在1,6－缩水－β－D－吡喃葡萄糖水解酶,采用快原子轰击质谱技术结合6－磷酸葡萄糖脱氢酶系统进行测定,结果表明经（NH4）2SO4沉淀或阴离子交换层析析处理后的无细胞提取液在加入ATP和Mg^2 条件下能直接催化1,6－缩水－β－D－吡喃葡萄糖合成6－磷酸葡萄糖,证明黑曲霉突变株中存在一个新酶,即1,6－缩水－β－D－吡喃葡萄糖激酶。该酶为诱导酶。     

快原子轰击质谱技术结合酶学方法鉴定黑曲霉1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖激酶的诱导合成

1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖是纤维素类物质热解的主要产物,黑曲霉突变株CBX209能较好地利用该糖作为唯一的碳源和能源生长并产生有用的代谢产物柠檬酸,其效率与利用葡萄糖大致相当。利用葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶复合系统测定证明该菌株不存在1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖水解酶。采用快原子轰击质谱技术结合6磷酸葡萄糖脱氢酶系统进行测定,结果表明经(NH₄)₂SO₄沉淀或阴离子交换层析处理后的无细胞提取液在加入ATP和Mg²⁺的条件下能直接催化1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖合成6-磷酸葡萄糖,证明黑曲霉突变株中存在一个新酶,即1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖激酶。该酶为诱导酶。     

食品上的应用

852492糖源对黑曲霉产生柠橄酸的影响〔英〕/Hossain,M.…1 Appl.Mierobiol.Biote。hnol一1984,19(6)一393~397〔译自DBA,1984,3(18),84一08731」 将黑曲霉MH15一15培养在糖和盐类的合成培养基中,培养温度30℃,并进行搅拌通气。发酵试验于30℃在通气和搅拌的情况下在小型的发酵罐中进行。业已发现蔗糖是柠檬酸生产的最佳糖源,其次是葡萄糖、果糖和乳糖。看来在柠檬酸产生与发酵试样中制备的非菌丝细胞抽提液中的某些酶的活性之间具有明显相关性。当采用蔗糖、葡萄糖或果糖作为糖源时,丙酮酸叛化酶活性高。葡萄糖和果糖可抑制酮戊二酸脱…     

高浓度薯干直接发酵柠檬酸的研究——黑曲霉5016的选育

本文报道了利用高浓度薯干粉产生柠檬酸的菌种选育。从一份土壤样品中,分离出一株黑曲霉野生菌株628。628菌株能代谢柠檬酸。在发酵培养基中,菌丝呈纤维状。利用“钻r-射线处理628菌株,并采用选择培养的筛选方法,获得了一支突变株黑曲霉5016(Aspergillusniger 5016)。在发酵培养基中5016菌株的菌丝形成粗糙的小球生长。在33℃振荡培养5天,其柠檬酸可达15—17％,对总糖的转化率为90％,而目不含其他的有机酸。     

泡盛曲霉抗FOA突变株的筛选与转化

根据泡盛曲霉SG1菌株分生孢子的紫外线致死曲线,选择死亡率为85%～90%的诱变时间诱变分生孢子,然后将其涂布于含FOA(5-flourooroticacid)和尿嘧啶核苷的基本培养基上,选择抗FOA的突变株。经过纯化和回复突变检测后,获得了5株需要尿嘧啶或尿嘧啶核苷才能在基本培养基上生长的稳定突变株。进一步分析鉴定结果表明,这些突变株的URA3基因发生了突变。Northern杂交及RTPCR方法证明这些突变株中URA3基因突变均发生在转录水平上。选择突变株SA5作为受体菌,用含来自黑曲霉的野生型URA3基因的质粒转化该受体菌,结果获得了稳定的转化子。Southern杂交证明野生型URA3基因取代了突变株的ura3基因。     

制霉菌素抗性筛选高活性苎麻脱胶菌诱变菌株

利用制霉菌素抗性筛选高渗透性突变株,提高黑曲霉菌对苎麻纤维的脱胶能力,使微生物脱胶能用于工业生产实践之中.分别用紫外线、硫酸二乙酯、亚硝酸作为诱变剂对黑曲霉3.0.2菌株进行诱变处理.以制霉菌素抗性为遗传标记,从突变菌株中定向筛选得到一株高活性苎麻脱胶菌黑曲霉3.0.2-26.在以未经刮制的苎麻韧皮为主要碳源,0.7%(NH_4)_2SO_4为氮源,添加00.5%KCl;00.5%MgSO_4;0.1%K_2HPO_4; 0.1%酵母膏;Tween80 0.1%的培养液中,接入黑曲霉3.0.2-26,置30℃下,150 r/min处理30 h左右,脱胶苎麻纤维的残胶率平均为14.43%.     

抗生素

Sfreptomyces incarnatus 原养型菌株可高效地由柠檬酸铵制得西尼霉素(一种抗真菌和寄生虫的抗生素)。用营养缺陷突变株和一静止细胞系统研究了核苷(由腺苷和鸟氨酸组成)生物合成的调节过程。使用了含0.5%柠檬酸铵的化学限定培养基 N7进行了实验。原养型菌株被培养在含有0.4%葡萄糖、0.4%酵母膏、1%麦芽汁、0.15%酪蛋白氨基酸和0.05%MgSO4的 G4培养基中。用来自冲洗过的 G4培养基中培养72小     

N+注入选育黑曲霉益生菌及其突变菌株产酶条件的研究

以益生菌株黑曲霉AN01为材料,经N 多次诱变得突变益生菌株AN03。结果表明,出发益生菌株AN01酸性蛋白酶、纤维素酶和果胶酶的酶活分别由原来的71.6Ug、141.7Ug和264.8Ug相继提高到996.5Ug、940.4Ug和906.5Ug。突变益生菌株AN03经传5代培养,产酶特性稳定。试验还研究了变突变益生菌株AN03最佳产酶条件,培养基为每升含麸皮105g,玉米芯105g,豆粕105g,氯化铵16g,pH5.0。30℃培养4d。     

黑曲霉菌株柠檬酸合成酶基因的敲除及功能分析

【背景】柠檬酸合成酶是碳代谢途径的中心酶,其在三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)、氨基酸合成和乙醛酸循环中发挥着重要作用,是柠檬酸合成的关键酶。本论文所选用的是一株高产柠檬酸的黑曲霉菌株CGMCC10142。【目的】克隆柠檬酸合成酶关键基因,构建柠檬酸合成酶的敲除菌株并鉴定其在黑曲霉菌株高产柠檬酸过程中的功能及影响。【方法】采用根癌农杆菌转化方法并利用同源重组原理,采用抗性筛选和致死型反向筛选的双重筛选方法获得正确敲除株。对转化子在不同碳源下的生长情况进行观察并对柠檬酸发酵过程中菌丝球变化和产酸量进行分析,最后通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成酶基因对黑曲霉积累柠檬酸的影响,及其对主要代谢途径中重要酶相关基因和其他的表达量的影响。【结果】以柠檬酸高产菌株黑曲霉CGMCC10142为出发菌,构建一株遗传稳定的柠檬酸合成酶敲除的菌株T1-2。结果发现该菌株在以葡萄糖为碳源的培养基上生长缓慢并且产生孢子量减少。通过摇瓶发酵产酸实验,结果表明敲除菌在84 h产酸量为64.3 g/L,相对于出发菌的98.7g/L降低了34.85%。通过荧光定量PCR发现柠檬酸合成酶的表达量是下降的,同时重要酶的表达量都下降。【结论】该菌株的柠檬酸合成酶基因对柠檬酸积累具有重要作用,但存在其他同工酶基因,该基因敲除仅使产酸合成降低34.85%,同时发现该柠檬酸合成酶的顺畅表达有助于主代谢途径中各关键酶的高效表达,本研究可为研究黑曲霉高产柠檬酸机理奠定基础。     

食品上的应用

<正> 854623 柠檬酸盐抑制黑曲霉吸收葡萄糖[英]/Mischak,H…//Biotechnol Lett.-1984,6(7).-425～430[译自 DBA,1984,3(21),84-10270]将产生柠檬酸的黑曲霉 B60的菌丝体悬浮(3毫克干重/毫升)于未加碳源和氮源     

苹果渣基质柠檬酸高产菌株选育

分别以固态苹果渣、苹果渣固态酶解物、苹果渣酶解液和10%葡萄糖溶液为发酵基质研究了17株野生黑曲霉的柠檬酸产生能力,并对获得的4株柠檬酸高产菌进行了诱变育种。结果表明:17株黑曲霉在4种发酵基质中均能良好生长并发酵产生柠檬酸,不同菌株在同一发酵基质中产酸能力间存在差异。FG17、FG23、FG26、FG30等4株菌苹果渣基质柠檬酸产生能力较高,且在4种不同发酵基质中产酸性能稳定。4株菌分别经紫外线和60Co-γ射线诱变后得到的正向突变株柠檬酸产率均显著提高,突变株中FG26-15-4(UV)发酵苹果渣后柠檬酸产率最高,达11.32%,FG23-13-3(γ)发酵苹果渣酶解液后柠檬酸产率最高,达2.73 mg/mL,均高于现有研究报道,可作为不同类型苹果渣基质柠檬酸发酵用菌种。     

柠檬酸产生菌黑曲霉诱变选育的研究

本文以分离到的一株黑曲霉Aspergillus nigerwl-1为出发苗株,采用硫酸二乙酯(DES)、亚硝基胍(NTG)等化学绣变剂处理。选育出一株产柠檬酸较高的变异株A.niger WZ—12,柠檬酸产率由2.9％提高到7.6％,对糖的转化率为63.3％,且不生成其它有机杂酸。     

碳源和氮源对玫瑰栗色链霉菌No．336产葡萄糖异构酶的影响

玫瑰粟色链霉菌(Streptomyces rosecocastaneus) No. 336变异株对碳源或氮源的利用及其和产葡萄糖异构酶的关系,用半合成培养基进行了摇瓶液体培养试验。测定以15种单精和糖醇、8种寡糖和5种多糖作为碳源,6种含氮化合物作为氮源对菌的生长和产酶的影响。证明N。．336菌株除利用L一阿拉伯糖和D二木糖等五碳糖作为碳源外,也能利用D一葡萄糖等六碳糖作为碳源和能源。糖醇对酶的形成或无明显影响,或有抑制作用。在供试的氮源中,玉米浆和酵母膏对产酶的影响明显优于蛋白胨,该菌几乎不能以无帆氮化合物或乙酸镶作为唯一的氮源。C／N比的试验表明,2：1、1：1或3：1的培养基组成有利于葡萄糖异梅酶的形成,提高氮素含量虽能促进菌的生长,但对产酶不利。以麦麸水解液和玉米浆为主要成分的培养基有利于No.336菌株的生长和产酶,每毫升培养液的酶活力在180单位以上。     

产纤维素酶菌种TP1202的选育及产酶条件研究

从腐木上分离到1株纤维素酶活较高的野生纤维素酶产生菌TP01,经鉴定为绿色木霉（Trichoderma viride)。以TP01为出发菌株,经紫外线、亚硝基胍、硫酸二乙酯和LiCl等物理化学诱变处理,最后得到1株高产突变株TP1202。通过对培养基中氮源、碳源、培养温度、培养时间、培养基的含水量、培养基的起始pH、培养基中葡萄糖含量的研究,测定Trichoderma viride TP1202纤维素酶的CMC和滤纸酶活,找到了产纤维素酶的较佳条件,即,稻草粉：麦麸=4：1,物料：水份=1:0.75-1,以（NH4）2SO4或NH4Cl为氮源,葡萄糖含量为1%-2%,起始pH为7.5,在30℃下培养96-120h左右,其酶活力为最高,每克干曲CMC酶和滤纸酶活分别达到28900U、604U,是出发菌株的3倍和6倍。     

D-葡萄糖直接发酵产生维生素C前体—2-酮基-L-古龙酸 Ⅲ.SCB3058对2,5-二酮基-D-葡萄糖酸到2-酮基-L-古龙酸的转化

棒状杆菌(Corynebactcrium sp.)突变株SCB 3058将2,5-二酮基-D-葡萄糖酸转化为维生素C前体-2-酮基-L-古龙酸。含2,5-二酮基-D-葡萄糖酸的发酵液经表面活性剂SDS处理可直接用作菌株SCB3058的转化底物。D-葡萄糖为最佳碳源,同时作为还原的氢供体。培养基中加入NH.Cl对2-酮基-L-古龙酸的生成有明显的促进作用。转化的最适pH为7.5。摇瓶发酵64小时后,2,5-二酮基-D-葡萄糖酸到2-酮基-L-古龙酸的转化率为50mol%。     

利用定向进化提高基因工程大肠杆菌的甲醇利用能力

甲醇是一种重要的有机化工原料,价格低廉,碳还原度高,在生物化工中是糖质原料的理想替代原料。但是常用的工业微生物宿主如大肠杆菌不能利用甲醇作为碳源,这限制了甲醇在生物化工领域的应用。通过表达甲醇脱氢酶、3-己酮糖-6-磷酸合成酶和6-磷酸-3-己酮糖异构酶在大肠杆菌中构建可同化甲醇的核酮糖单磷酸途径。以基因工程菌作为出发菌株,通过连续传代和定向进化引入随机突变,突变株进行以甲醇为碳源的压力筛选,得到了2株可以利用甲醇生长的突变株。在以甲醇为辅助碳源的培养基中,25113Δfrm A/p ZWM1-13号突变株较原始菌株25113Δfrm A/p ZWM1菌体生长量增加27.6%。对25113Δfrm A/p ZWM1-13号突变株进行~(13)C示踪分析检测蛋白质合成氨基酸,结果表明氨基酸中~(13)C比例有明显提高。其中,甲硫氨酸~(13)C标记含量增加7.236%。因此,定向进化有效地提高了基因工程大肠杆菌的甲醇利用效率。