赤藓糖醇微生物合成研究进展

糖的过量摄入给人们的身体健康带来了风险.甜味剂的发现和合理使用有助于减少食品中糖的添加.作为天然甜味剂的赤藓糖醇,因其具有独特的理化性质如热值低、基本不被人体代谢、稳定性高和食用不会引起肠道不适等而受到广泛关注.目前,赤藓糖醇已被广泛用于食品、医药和化工产品中,其国内外市场需求量正逐年提升,这对赤藓糖醇的工业化生产提出...     

甘露赤藓糖醇脂的微生物生产

甘露糖亦藓糖醇脂（ＭＥＬ）是一种新型的非离子生物表面活性剂。近年来的研究发现,ＭＥＬ不仅具有比较确定的分子结构和优良的界面性能,更重要的是它还具有一些特异性能,如：抗菌性、高安全性和良好的生物降解性。在ＭＥＬ的脂肪酸生物合成及其生理机能方面的研究取得很大进展的同时,采用优于传统发酵法的休止细胞法以及随程提取和改进反应器设计等手段大幅度提高了ＭＥＬ的生产强度。ＭＥＬ极有可能成为新型生物表面活性剂中最     

糖脂生物表面活性剂——甘露糖赤藓糖醇脂的研究进展

甘露糖赤藓糖醇脂是一种糖脂类生物表面活性剂,主要由霉菌和酵母菌等微生物发酵生产,具有良好表面活性和特殊生物活性,其在食品、医药、化妆品等领域有着潜在的应用前景。近年来,其研究在国外备受关注,而国内却鲜有报道。文中综述了甘露糖赤藓糖醇脂的发酵生产、多样性结构及活性、构效关系、生物合成途径等方面的相关研究,对存在问题进行了分析,并探讨了今后的研究重点。     

赤藓糖醇高产菌株的筛选、鉴定及发酵特性的初步研究

目的：筛选出发酵性能优良的赤藓糖醇高产菌株。方法：利用含50%葡萄糖的高渗培养基筛选出耐高渗酵母,采用薄层层析和高效液相色谱分析发酵液中多元醇的组成和含量,并通过形态和生理生化试验对菌株进行初步鉴定。结果：由泰山养蜂场上采集的蜂蜜、花粉、蜂巢里筛选出13株单产赤藓糖醇的野生菌,其中7株赤藓糖醇产量高于20g/L。菌株K-23经初步鉴定为球拟酵母属,在含20%葡萄糖、1%酵母膏、0.1%尿素的发酵培养基中培养144h后赤藓糖醇的浓度达46.8g/L,转化率达23.4%。结论：所获得的菌株K-23具有一定的赤藓糖醇生产能力,且具有产物单一的优良发酵性能,为该菌株的菌种改良奠定了基础。     

一株产甘露糖赤藓糖醇脂菌株的筛选及其产物分析

【目的】解决石油长链烃类物质引起的环境污染问题,筛选可以高效降解石油烃的产糖脂类生物表面活性剂菌株。【方法】采用血平板、油平板法,从葡萄皮表面分离到6株产糖脂类的真菌,比较各菌株的排油性能,通过PCR扩增合成糖脂类表面活性剂的关键基因,筛选到一株具有emtl序列的真菌K6。经形态学、生理生化测定和分子系统发育分析(5.8S,ITS1,ITS2)对菌株进行鉴定,而且通过TLC和HPLC分析该菌株的代谢产物。【结果】经鉴定,该菌为Pseudozyma churashimaensis,可产甘露糖赤藓糖醇脂。石油烃降解实验表明,菌株K6具有很强的乳化性能和降解石油烃的能力,其石油烃降解率可达70.17%。【结论】菌株K6具有产生物表面活性剂和降解长链石油烃类的能力,其对石油污染环境的生物修复具有重要的现实意义。     

解脂亚罗酵母P12单倍体的制备

[背景]目前解脂亚罗酵母在实验研究和工业生产方面的应用越来越广泛,但相较于常规酵母而言,解脂亚罗酵母缺乏简便有效的遗传转化体系,致使其在基因表达调控方面存在较大困难.同时,酵母的染色体倍性也会对基因敲除效果产生影响,选择单倍体细胞作为功能基因改造的受体可以避免等位基因之间相互作用的影响,解决多倍体细胞基因敲除不完全的问...     

丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇的响应面优化

为了提高丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇的产量,在前期单因素实验结果的基础上,利用Plackett-Burman实验设计对影响其产赤藓糖醇的发酵条件进行评估并筛选出了影响显著的3个因素:葡萄糖、初始pH和温度.采用响应面法进行实验方案设计,利用SAS软件对其结果进行二次回归分析,确定了优化后的发酵条件为:葡萄糖260g/L、酵...     

耐高渗产赤藓糖醇酵母的诱变筛选与鉴定

使用含碘乙酸的固体平板培养基对自然界中富含高浓度糖分的含菌样品进行筛选,获得一株产赤藓糖醇的菌株,再运用紫外线、氯化锂和硫酸二乙酯(DES)对出发菌株进行诱变育种,利用纸层析、高碘酸氧化法和高效液相色谱(HPLC)进行定性、定量分析赤藓糖醇,最终获得一株能够高产赤藓糖醇的耐高渗菌株JunA-27.对该菌株的细胞形态进行了扫描电子显微镜(SEM)观察,提取了菌株的DNA并对18S rDNA进行PCR扩增、测序和DNA序列同源性比对,确定该菌株与Yarrowia lipolytica相似性最高,并将其命名为Yarrowia lipolytica WX 506.     

发酵产泡性能降低的解脂耶氏酵母菌株的获得及其评价

微生物发酵过程中泡沫的产生是发酵领域遇到的共性问题。在不影响发酵性能的前提下抑制菌株的产泡,对简化操作以及降低发酵成本具有较为重要的意义。解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica,之前称为Candida lipolytica)是一种常用的合成生物学底盘,也是合成赤藓糖醇等功能糖醇的生产菌株。但在发酵合成赤藓糖醇的过程中会产生大量的泡沫,需要添加消泡剂以消除泡沫。【目的】本研究旨在开发一种产泡能力显著降低的解脂耶氏酵母新菌株,以减少赤藓糖醇发酵过程中消泡剂的添加。【方法】本研究利用解脂耶氏酵母中非同源靶向重组占支配地位的原理,采用一段外源DNA随机插入基因组的手段,随机突变基因组,改变菌株的发酵产泡性能,使突变株在发酵过程中不产泡或者降低其产泡的能力。【结果】通过筛选,获得一株在发酵过程中产泡性能显著降低的工程菌株,该菌株在保留高效合成赤藓糖醇性能的同时,显著降低了泡沫的产生。【结论】所获得的菌株对工业发酵合成赤藓糖醇具有较为重要的意义,也为控制其他微生物发酵过程中泡沫的生成提供了思路。     

新型生物表面活性剂甘露糖赤藓糖醇脂（MEL）的分离与表面性质研究

本文通过对Ｃａｎｄｉｄａａｎｔａｒｃｔｉｃａ生产的生物表面活性剂甘露糖赤藓糖醇（ＭＥＬ）的分离条件的研究,得到了该生物表面活性剂分离的最佳条件：硅胶粒径２００目,洗脱剂分为氯信丙酮混合溶剂,配比分别是７：３（ＭＥＬ－Ａ）与６：４（ＭＥＬ－Ｂ）,洗脱速率为０．２５ｍｌ／ｍｉｎ,洗脱剂用量为４００ｍｌ／ｇＭＥＬ。对ＭＥＬ表面性质的研究发现其具有较好的表面活性,是一种良好的天然表面活性剂。     

赤藓糖醇对主要致龋链球菌及耐氟菌株生长和产酸的影响

目的通过赤藓糖醇对变形链球菌、远缘链球菌及其耐氟菌株混合菌生长和产酸影响的体外研究,为赤藓糖醇防龋作用的机理提供制论依据。方法采用最小抑菌浓度递增法对变形链球菌（S.mutans ATCC 25175,S.m）、远缘链球菌（S.sobrinus 6715,S.s）进行氟化钠体外诱导耐氟菌株（S.m-FR、S.s-FR）,利用液体稀释法配制赤藓糖醇TSB液8个浓度,分别加入含有变形链球菌、远缘链球菌及其耐氟菌株的细菌混悬液48 h,用比浊法观察其对混合菌生长的影响,并用pH计测定培养前后上清液的△pH值。结果吸光度A值和△pH值实验前后与对照组相比最低浓度为12%时差异均有统计学意义（P〈0.05）,且随着浓度的升高A值和△pH值均下降。结论赤藓糖醇能抑制变形链球菌、远缘链球菌及耐氟菌株混合菌生长和产酸,并且随着浓度的升高抑制作用增强。     

基于Matlab对解脂耶氏酵母基因组规模代谢网络模型仿真结果的可视化分析

【目的】近十年来,基因组代谢网络模型迅速发展。通过构建基因组代谢网络模型进行计算机仿真模拟已成为研究生物体复杂的生理代谢不可或缺的工具。实现对仿真结果的可视化分析,可以直观地追踪模型中的代谢流向,从而更好地对仿真结果进行分析。【方法】在简要概述目前可视化方法的基础上,提出了一种基于Matlab实现基因组规模代谢网络模型仿真结果可视化的方法：通过CellDesigner预先绘制与模型相匹配的图,通过RAVEN toolbox中的函数于Matlab进行读图、并实现仿真结果的可视化。【结果】以解脂耶氏酵母基因组规模代谢网络模型iYL619_PCP v1.7为对象,实现并阐明其仿真结果的可视化。【结论】通过该方法可以清晰地监测模型中的流量和流向变化,提高仿真结果的分析效率。     

解脂假丝酵母716发酵十三烷的产物分析

本文介绍了716菌株发酵十三烷产生的代谢产物中一元酸部分,用5%聚乙二醇20M和3%SE-30两个色谱柱相配合,进行气相色谱定性、定量的方法。     

带His-tag的解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2在毕赤酵母中的表达及纯化

将去自身信号肽并且N-端带6×His标签的YlLip2基因克隆至表达载体pPIC9K中,电转化GS115获得高效表达脂肪酶His₆-YlLip2的基因工程菌。筛选到的阳性克隆子摇瓶发酵脂肪酶活力最高为400U/ml。对重组毕赤酵母在10 L发酵罐中表达His₆-YlLip2的分批补料发酵工艺进行了初步优化,探讨了培养基、pH、温度对生物量和重组蛋白表达量的影响。结果表明:采用FM22培养基,诱导温度为25℃,pH 5.0,甲醇诱导114 h后His₆-YlLip2的最高酶活力达到3160U/ml。SDS-PAGE分析表明,蛋白的分子量大约为38kDa。重组的His₆-YlLip2经镍柱一步纯化后的纯度达到95.43%,比酶活达到4250U/mg。     

硫胺素及溶氧对解脂亚洛酵母联产酮酸的影响

α-酮戊二酸和丙酮酸是重要的酮酸,广泛应用于食品、医药等领域。以本研究室在前期的工作中诱变选育的Yarrowia lipolytica WSH-Z06 C3为出发菌株,高效联产α-酮戊二酸和丙酮酸。在摇瓶水平上初步确定了最佳氮源浓度以及接种密度。在此基础上,重点考察了在15 L发酵罐上硫胺素浓度以及溶氧控制参数对酮酸联产的影响。结果显示,硫胺素最佳浓度为0.2μg/L,α-酮戊二酸和丙酮酸分别高达24.5、53.7 g/L。与未优化的对照相比,酮酸总产量和丙酮酸总转化率均提高了57.9%。溶氧水平控制在50%,发酵96 h酮酸总产量高达53.2 g/L。通过两阶段溶氧调控,酮酸总产量高达64.7 g/L,比未调控前提高了21.2%。通过硫胺素与溶氧水平的优化,显著提高了酮酸的产量,进一步为酮酸的工业化生产提供参考。     

黑曲霉中内切菊粉酶基因及其全合成基因在解脂耶氏酵母中表达的比较

利用酵母密码子偏爱性将黑曲霉(Aspergillus niger)中的内切菊粉酶(Endoinu linase)基因通过基因全合成的方式合成为酵母密码子偏爱性的内切菊粉酶基因。然后将原始和全合成的内切菊粉酶基因克隆到解脂耶氏酵母表达载体PINA1296上,得重组解脂耶氏酵母表达载体pHBM2020、pHBM2021,将两种质粒分别转化解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)CLIB725,筛选得到重组解脂耶氏酵母CLIB725(pHBM2020)、CLIB725(pHBM2021),将两种重组酵母摇瓶培养,经SDS-PAGE、测酶活检测表明两种基因在解脂耶氏酵母中都有表达,全合成菊粉酶比原始菊粉酶酶活要高。     

解脂耶氏酵母表达调控工具的开发及天然产物合成的研究进展

解脂耶氏酵母是一种重要的产油酵母,由于其能利用多种疏水性底物,具有良好的耐酸、耐盐等胁迫耐受性,具有高通量的三羧酸循环,可提供充足的乙酰辅酶A前体等特点,被认为是生产萜类、聚酮类和黄酮类等天然产物的理想宿主,在代谢工程领域有着广泛的应用。近年来,越来越多的基因编辑、表达和调控工具被逐渐开发,这促进了解脂耶氏酵母合成各种天然产物的研究。文中综述了近年来解脂耶氏酵母中基因表达和天然产物合成方面的研究进展,并探讨了在该酵母中异源合成天然产物所面临的挑战和可能的解决方案。     

解脂耶氏酵母新型表达载体构建及癌基因rho在其中的表达

为了简化解脂耶氏酵母表达载体构建过程、消除抗生素污染,将mel基因(编码酪氨酸酶)作为新型报告基因用于构建新型酵母表达载体,利用组装PCR人工合成基因mel,并用重叠PCR将其与同源组成型强启动子p TEF、分泌性信号肽XPR2pre及强终止区LIP2t融合,构建新型胞外及胞内表达载体,并利用其在解脂耶氏酵母野生菌株中表达人源癌基因rho.成功获得mel全基因并将其与启动子、信号肽和终止区融合,得到融合片段TXML,用其替换原有表达载体的筛选标记基因ura3d4,构建得到新型胞外及胞内表达载体pINA1297-M和pINA1297-a-M,转化后的酵母阳性转化子性状明显,随后利用此新型表达系统获得可溶性异源蛋白Rho.首次实现了将mel作为一种便捷、价廉、无污染的新型筛选标记基因运用于非常规酵母表达系统中,更为mel在其它真核表达系统中的运用奠定了技术基础;获得的可溶性Rho蛋白可为研究其性质、结构、功能及与Rho癌基因家族其它成员的相互作用提供条件.     

解脂耶罗维亚酵母工程菌合成超长链脂肪酸及温度的影响

[背景]解脂耶罗维亚酵母属于产油微生物,大量研究表明该酵母能够高产长链脂肪酸和油脂,但是应用该酵母合成超长链脂肪酸仍待研究。[目的]工程化解脂耶罗维亚酵母合成高值超长链脂肪酸,并研究温度对脂肪酸合成的影响。[方法]合成密码子优化的拟南芥(Arabidopsis thaliana)延长酶基因AtFAE1、非洲芥菜(Brassica tournefortii)延长酶基因BtFAE1和碎米芥属植物Cardamine graeca的延长酶基因CgKCS,分别构建质粒pYLEX1-AtFAE1、pYLEX1-BtFAE1、pYLEX1-CgKCS和pYLEX1-AtFAE1-BtFAE1-CgKCS。以解脂耶罗维亚酵母菌株Po1g为宿主,通过化学法分别转化上述4个质粒,获得工程菌Po1g-AtFAE1、Po1g-BtFAE1、Po1g-CgKCS和Po1g-AtFAE1-BtFAE1-CgKCS,比较评价超长链脂肪酸的合成。在此基础上,过表达内源二酯酰甘油酰基转移酶基因DGAT1(diacylglycerol acyltransferase)提高产油量,并研究温度对生物量、产油、脂肪酸组成的影响...     

解脂耶氏酵母中囊泡蛋白YlSec15的鉴定及功能研究

解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)进行出芽繁殖时,决定未来分裂平面的出芽位点不是随机选取的,而是选择在前一次细胞分裂位置的对侧出芽,即进行双极出芽。目前对解脂耶氏酵母双极出芽的分子调控机制并不清楚。通过观察蛋白定位及过量表达的方法研究了解脂耶氏酵母中囊泡蛋白YlSec15的功能。结果表明:YlSec15在细胞中有明显的极性定位,在细胞的小芽内以及大中芽的芽颈处富集,过量表达YlSec15抑制了菌丝的形成并使得部分细胞的出芽位点选择方式由双极出芽转变为随机出芽,而引起这一变化的原因可能是由于过量的YlSec15在细胞中不能进行正常的极性定位。此外,YlSec15可能是通过YlRas2介导的信号通路参与调控细胞的菌丝形成及双极出芽。这一发现丰富了解脂耶氏酵母中双极出芽的分子调控机制,也证明了极性生长与囊泡运输之间是相互影响的。