Kluyveromyces marxianus发酵己糖和戊糖生产乙醇

对利用底物广泛的乙醇发酵菌株马克斯克鲁维(Kluyveromyces marxianus)DL1菌株与工业用乙醇发酵菌株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)6525利用己糖(葡萄糖、甘露糖、半乳糖)和戊糖(木糖、阿拉伯糖)的情况进行对比研究。结果发现:以己糖为底物时,K.marxianus DL1均表现出细胞生长快、乙醇得率高的特点;在不通气、糖20 g/L条件下,K.marxianus DL1的最大乙醇质量浓度均比S.cerevisiae 6525高出10%左右,细胞量及乙醇生产强度分别是S.cerevisiae 6525的近2和1.7倍。当以戊糖为底物时,K.marxianus DL1可以利用木糖和阿拉伯糖;在不通气、糖20g/L条件下,K.marxianus DL1利用木糖产木糖醇和乙醇,乙醇终质量浓度可达7.68 g/L,木糖醇质量浓度为9.12 g/L;以阿拉伯糖为发酵底物时,阿拉伯糖醇的产量可达6 g/L左右;而S.cerevisiae 6525不能利用戊糖。马克斯克鲁维酵母比酿酒酵母更适合纤维乙醇生产。     

酸马奶提取Kluyveromyces marxianus代谢抗菌复合物对致病性大肠杆菌的抑菌和细胞表面特性的影响

【目的】探究酸马奶提取马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)代谢产生的抗菌复合物K.marxianus p H 2.0和K.marxianus p H 8.0(简称为K2和K8)对致病性大肠杆菌Escherichia coli O8的抑菌效果和细胞表面特性的影响。【方法】乙酸乙酯萃取法制备K2和K8,牛津杯法测定其对E.coli O8的抑菌圈,高效液相色谱法测定其有机酸的组成,试剂盒测定其毒素蛋白浓度,肉汤稀释法测定其对E.coli O8的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),酶标比浊法测定其对E.coli O8生长曲线的影响,微生物粘附法测定其对E.coli O8细胞表面疏水性的影响,邻硝基苯β-D-半乳吡喃糖苷(ONPG)法测定其对E.coli O8细胞膜渗透性的影响。【结果】乙酸乙酯萃取法获得抗菌复合物溶液,其中p H 2.0水相与p H 8.0水相抑菌圈最大,冻干得K2和K8,主要组分为丙酸等有机酸和毒素蛋白。K2和K8对E.coli O8的MIC分别为0.025 g/m L和0.100 g/m L,MBC分别为0.100 g/m L和0.200 g/m L。K2和K8能影响E.coli O8的生长曲线,增加E.coli O8的疏水性和渗透性,且K2优于K8。【结论】酸马奶提取K.marxianus代谢抗菌复合物K2和K8能抑制致病性E.coli O8生长,影响其细胞表面特性。     

纤维素降解产物对Kluyveromyces marxianus 1727共发酵葡萄糖和木糖的影响

研究纤维素酸水解产生的4种副产物乙酸、甲酸、糠醛、5-羟甲基糠醛及发酵产物乙醇对Kluyveromyces marxianus 1727共发酵葡萄糖和木糖的影响。结果表明:5.0 g/L乙酸和1.0 g/L甲酸对葡萄糖和木糖共发酵具有明显的抑制作用;1.0 g/L糠醛和5-羟甲基糠醛基本不影响K.marxianus 1727发酵葡萄糖,且能够被K.marxianus1727转化为毒性相对较低的物质。由于5-羟甲基糠醛的转化速率慢,对K.marxianus 1727发酵木糖的抑制程度大于糠醛。乙醇对K.marxianus 1727发酵木糖具有抑制作用,当乙醇质量浓度大于20 g/L时,生物量及木糖利用率约是对照的44%和70%。     

酸马奶提取Kluyveromyces marxianus代谢抗菌复合物对感染致病性Escherichia coli O8小鼠的免疫机能及其

【目的】酸马奶可防治心血管、消化系统、肺结核、糖尿病和腹泻等疾病,尤其马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus对单核细胞增生李斯特菌Listeria monocytogenes有抑菌作用,但对酸马奶提取K. marxianus代谢抗菌复合物抑菌作用的研究报道较少。为此,研究酸马奶提取K. marxianus代谢抗菌复合物对感染致病性大肠杆菌Escherichia coli O8小鼠免疫机能及其盲肠菌群的影响。【方法】将128只小鼠随机分为4组,空白组、致病对照组、K2组和K8组,致病对照组小鼠连续7 d灌胃无菌PBS,并于第4天注射E. coli O8;K2组灌胃抗菌复合物K. marxianus pH 2.0,并注射E. coli O8;K8组灌胃抗菌复合物K. marxianus pH 8.0,并注射E. coli O8。采用常规HE染色法观察0、4和7 d小鼠小肠病理切片,称重法测定小鼠免疫器官指数,ELISA法测定血清中免疫球蛋白,流式细胞术测定T细胞亚群,平板涂布法测定盲肠菌群。【结果】致病对照组小鼠在实验第4天注菌后出现一系列患病临床症状和小肠组织病理变化。K2组和K8组小鼠整体精神状态好于致病对照组,死亡小鼠数量较少,可一定程度上缓解和改善感染致病性E. coli O8小鼠的小肠组织病理变化。致病对照组在第7天胸腺指数显著低于空白组(P<0.05)。K2组和K8组在第4天和第7天脾脏指数显著高于空白组(P<0.05)。致病对照组在第7天IgA显著低于空白组(P<0.05)。K2组在第4天IgA、IgG显著高于空白组(P<0.05)。K2组在第7天IgG和IgM显著高于空白组(P<0.05)。K8组在第7天IgM显著高于空白组(P<0.05)。K2组在第4天和第7天CD8+显著低于空白组,CD4+/CD8+显著高于空白组(P<0.05)。K8组在第4天CD8+显著低于空白组(P<0.05)。K8组在第7天CD8+显著低于空白组,CD4+/CD8+显著高于空白组(P<0.05)。致病对照组在第7天盲肠E. coli数量显著高于空白组,双歧杆菌数量显著低于空白组(P<0.05)。K2组在第7天盲肠E. coli数量显著低于空白组,肠球菌数量显著低于空白组,乳酸杆菌数量显著高于空白组(P<0.05)。K8组在第7天盲肠肠球菌数量显著低于空白组,乳酸杆菌数量显著高于空白组(P<0.05)。【结论】酸马奶提取K. marxianus代谢抗菌复合物K2和K8能缓解感染致病性E. coli O8小鼠临床症状,提高其免疫机能,并影响其盲肠菌群,提高双歧杆菌和乳酸杆菌,降低E. coli和肠球菌的数量。     

用细胞融合的方法选育耐高酒精度的酿酒酵母

选择耐高渗透压、耐高酒精度和发酵终了产酒精量较高的黄酒酵母H—1和目前酒精工业生产用菌K号酒精酵母K—1,运用细胞融合技术选育发酵速度快、产酒精量高的工业用酒精酵母.双倍体黄酒酵母H—1和双倍酒精酵母K—1经过产孢前预培养和产孢培养后,蜗牛酶水解子囊孢子壁,离心收集单倍体子囊孢子,培养后得到单倍体黄酒酵母H—2和单倍体酒精酵母K—2.用硫酸二乙醇诱变处理单倍体细胞,得到单倍体黄酒酵母的维生素缺陷型H—3和单倍体酒精酵母的氨塞骏营养缺陷型K—3通过正交试验找出了H—3和K—3原生质体形成及再生的较优条件是:对数生长后期的细胞33℃、0.2%的β—巯基乙醇预处理15分钟,然后4%蜗牛酶作用2小时.用35%聚乙二醇和10mMCaC1_2诱导融合40分钟,于再生基本夹层培养基上培养获得营养互补融合子,并且考查了融合子的遗传稳定性.通过耐酒精度、一发酵速度和最终产酒精量的测定,筛选出融合子HK—6.HK—6与生产用K号酒精酵母相比,发酵速度相接近,而最终产酒精量提高了11%.可耐受16%的酒精度.     

马克斯克鲁维酵母在工业生物技术中的应用

马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus是目前研究较为广泛的一种非传统酵母,因其耐高温、生长速率快、底物谱广等诸多优势而越来越多地应用于工业生物技术领域。马克斯克鲁维酵母可以分泌菊粉酶、β-半乳糖苷酶等多种应用广泛的水解酶类;还可以利用菊粉类原料、乳清、糖蜜以及木糖等多种非粮底物生产乙醇;其在外源蛋白的分泌以及基因工程操作等工业分子生物学领域也取得了突破。现主要对近年来马克斯克鲁维酵母在产酶、乙醇发酵、分泌外源蛋白等诸多工业生物技术领域的研究进展及存在的挑战进行综述,为进一步推动马克斯克鲁维酵母在工业生物技术中的应用奠定基础。     

马克斯克鲁维酵母的木糖和阿拉伯糖发酵

马克斯克鲁维酵母作为非常规酵母在燃料乙醇发酵中受到人们越来越多的关注。马克斯克鲁维具有天然的发酵戊糖的能力,但不同菌株的发酵能力存在较大差异。本研究比较了3株马克斯克鲁维菌株Kluyveromyces marxianus 9009/1911/1727(K.m 9009/1911/1727)在不同温度下的木糖和阿拉伯糖的发酵性能差异,结果发现不同发酵温度下,3株菌在耗糖速率、糖醇产率均表现出了显著的差异。菌株K.m 9009和K.m 1727在40℃下的发酵性能均优于30℃,这充分体现了马克斯克鲁维酵母的高温发酵优势。针对发酵差异,采用PCR方法获得3个不同菌株的戊糖代谢途径中的5种关键代谢酶(XR、XDH、XK、AR和LAD)的基因序列,并利用Clustalx 2.1进行了序列比对。结果显示3株菌的相关基因与文献中报道的1株克鲁维酵母的相应关键酶氨基酸编码序列相似性达98%以上,并且差异的氨基酸不在酶的关键位点处。在此基础上,通过Real-time实验,对木糖发酵差异最为明显的K.m 1727和K.m 1911的木糖代谢过程4个关键酶(XR、XDH、XK和ADH)的基因表达量进行测定,其结果显示对于耐热菌株K.m 1727,XDH和XK基因表达量低是导致木糖代谢过程中木糖醇积累、乙醇产量低的主要原因。最后,将所测得的马克斯克鲁维酵母的戊糖代谢关键酶序列与其他不同种属相比对,确定了其木糖和阿拉伯糖代谢途径,为进一步利用代谢工程方法提高戊糖发酵性能奠定了基础。     

内皮细胞抑制素酵母工程菌的高密度发酵及产物纯化和活性分析

用 30升发酵罐研究了内皮细胞抑制素 (EDN)酵母工程菌P .pastorisGS115 (pPIC9K EDN)的高密度发酵工艺 ,摸索出发酵培养基 ,pH ,诱导时间等对菌体生长和基因表达的影响 .根据所确定的最适条件进行发酵 ,通过补料和甲醇诱导 4 8h后 ,工程菌GS115 (pPIC9K EDN)生物量的A60 0 值达到 2 5 0 ,分泌量为 15 0mg L .发酵液经StreamlineSP ,SepharoseSPFF离子交换柱和Sepharose HeparinHiTrap亲和柱纯化 ,产物纯度达 97%以上 ,回收率为 6 0 % .Western印迹结果表明 ,酵母工程菌GS115 (pPIC9K EDN)表达的重组人内皮细胞抑制素具有天然EDN的免疫原性 .MTT法和抑癌实验结果显示 :纯化产物能抑制人脐静脉内皮细胞的增殖并能抑制移植于小鼠的黑色素瘤的生长 ,其平均抑瘤率是 94 2 % .     

林木生长与养分动态模型研究IV.杉木林分断面积方程

基于杉木胸径(D)生长方程D=Dmt/(K+t),本文进一步提出林分断面积(G)的动态方程:G=Gm[t/(K+t)]2.新方程表达形式简单,基本参数(断面积极值Gm和生长特征系数K)生物意义确切,应用精确度高,能够反映杉木林分断面积随林分年龄增长的变化规律.     

产甘油假丝酵母HOG途径应答研究进展

产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)是工业甘油生产菌株,具有多重高抗逆、生长迅速、糖代谢高效等优点,是优良的工业宿主菌株.高渗甘油(high osmolarity glycerol, HOG)应答途径是真核细胞应答高渗透压胁迫的关键响应机制.本文从产甘油酵母HOG途径的生物信息学分析、MAP激酶Hog1对细胞表型、甘油转运和合成、氨基酸的合成与转运调控进行阐述,为进一步理解该酵母的HOG应答途径和抗逆机制奠定了基础.     

毕赤氏酵母植酸酶工程菌高密度培养条件的研究

研究了毕赤氏酵母植酸酶工程菌高密度生长的培养条件 ,包括不同碳源、酵母粉、(NH4 ) 2 SO4 、KH2 PO4 等不同用量对菌体生长的影响。结果是甘油 4 %、蛋白陈 2 %、酵母粉 0 5%、(NH4 ) 2 SO4 0 .8%、K2 HPO4 0 1%、KH2 PO4 0 6 %。在此基础上 ,对温度、起始pH、接种量等影响该工程菌菌体生长的因素也作了初步研究。     

转萝卜过氧化物酶基因Rsprx1提高毕赤酵母抗盐性

为探讨转萝卜过氧化物酶基因（Rsprx1）提高毕赤酵母(Pichia pastoris)抗盐性机理,用不同浓度NaCl处理转基因酵母GSRP25和野生型酵母GS115,检测菌体生长、相对无机盐含量、过氧化物酶活性和同工酶谱及某些抗性基因表达．实验结果表明,在YPD培养条件下,转基因酵母的过氧化物酶活性和菌体生长速率高于野生型酵母,其过氧化氢酶（CTT1）、热休克蛋白（Hsp12）、Rsprx1基因表达和K+/Na+比值均高于野生型．醛脱氢酶（ALD3）的mRNA表达在两者之间没有差异．在BMMY培养条件下,转基因酵母菌体生长速率和过氧化物酶活性显著高于野生型酵母．因此,转基因酵母通过增加过氧化物酶基因表达提高过氧化物酶活性,改变细胞的某些基因表达和无机盐相对含量,从而提高酵母抗盐能力．     

酶工程

910785 筛选超量生产分解淀粉酶的酵母菌株[英]/Park,Y.K.…// Biotechnol.Lett.-1990,12(5).-373～376 [译自DBA,1990,9(15),90-09053]从食品、食品加工废水、果实、花和土壤中分离并筛选产生细胞外淀粉分解酶的酵母菌株.得到酵母属(Saccharomyces sp.)1-10等15株.其中假丝酵母(Candida     

莱茵衣藻ω-3脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中的表达与活性分析

采用RT-PCR方法克隆到莱茵衣藻ω-3脂肪酸脱氢酶基因lyd(l)5,与毕赤酵母表达载体pPIC3.5K连接,电击法转化毕赤酵母GS115.转化子经高浓度G418筛选出高抗性重组子,经PCR鉴定目的基因已整合入毕赤酵母基因组中.甲醇诱导表达,RT-PCR检测表明莱茵表藻ω-3脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中得到了表达;毕赤酵母总脂肪酸甲酯经气相色谱(GC)分析结果显示亚油酸的含量明显降低,而α-亚麻酸的含量有所提高.     

具抗菌活性海洋放线菌菌株JMC 06001的分离和鉴定

从湛江硇洲岛高盐泥样中分离到一株微嗜盐放线菌JMC 06001,该菌株的发酵产物具有很强的抗菌活性.菌株JMC 06001在多数培养基上生长良好,气生菌丝白色,基内菌丝淡黄色至浅棕色.在燕麦琼脂(ISP 3)、甘油-天门冬酰胺琼脂(ISP 5)、葡萄糖-天门冬酰胺琼脂及马铃薯浸汁琼脂上产生黄色可溶性色素,在酵母膏-麦芽膏琼脂(ISP2)、蛋白胨酵母膏铁盐琼脂(ISP6)和营养琼脂上产生棕色可溶性色素.生长温度范围为4℃～40℃,最适生长温度28℃.生长pH范围为6.0～9.0,最适pH 7.0.能在含0～1.5 mol/L NaCl的培养基上生长,最适生长盐浓度为0.2～0.5 mol/L NaCl.根据其形态学特征、生理生化特征、细胞化学分类特征和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析结果,菌株JMC 06001被鉴定为链霉菌属(Streptomyces)的有效发表种波赛链霉菌(S.peucetius)的一个菌株.     

菊粉酶基因在酿酒酵母中的表达及乙醇发酵

以乙醇耐受力较强的酿酒酵母为受体菌,构建了能够分泌菊粉酶的基因工程菌并进行了菊芋粉的生料发酵。首先,以马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus中的基因组DNA为模板,PCR扩增菊粉酶编码基因inu,分别使用菊粉酶自身启动子和酵母磷酸甘油激酶 (Phosphoglycerate kinase,pgk) 启动子,构建重组表达质粒HO/p-inu和HO/pgk-inu。经NotⅠ线性化后,采用电击法转化酿酒酵母工业菌株Saccharomyces cerevisiae 6525,分别得到含菊     

酵母浸出物的营养特性及其产品特点

本文综述了酵母浸出物的营养特性,介绍了酵母浸出物产品特点.酵母浸出物中蛋白质含量高、分子量分布合理、氨基酸含量高、种类齐全、维生素和矿物质等含量丰富,是微生物培养与发酵的优质氦源.酵母浸出物产品具有安全性好,适用面广;稳定性高,重复性好;营养全面,量化控制;澄清度高,利于提取;颜色浅,营养损失少等特点.     

非传统酵母代谢工程研究进展

近30年来解脂耶氏酵母、克鲁维酵母、毕赤酵母、假丝酵母、汉逊酵母等非传统酵母因其具有天然的生理代谢优势,如快速生长、多底物利用、胁迫耐受性等,在代谢工程领域得到了广泛关注,多种基因工程改造工具正逐渐被开发用于非传统酵母的特性拓展,使其成为合成重组蛋白、生物可再生化学物质的高效细胞工厂.文中总结了非传统酵母中基因编辑工具...     

酿酒酵母对数生长后期代谢重构的全基因组表达谱芯片分析

为了探讨酵母进入对数生长后期以后酒精生产速度降低的原因,我们利用酵母表达谱芯片技术对酿酒酵母细胞从对数生长中期进入对数生长后期时的全基因组表达谱进行了分析,发现酵母在对数生长中期的表达谱非常稳定,而一旦进入对数生长后期.则出现明显的代谢重构现象.许多氨基酸合成和代谢相关的基因、离子转移以及与能量的生成和储存等功能相关的基因出现了不同程度的上调;而许多涉及酵母转座和DNA重组的基因则表达下调;一些中心代谢途径也发生了代谢重构.包括:琥珀酸和α-酮戊二酸生成途径基因的一致上调,都与氨基酸合成和代谢相关基因表达的结果相吻合.结果表明:由于氨基酸合成的需求量增加,进入对数生长后期酵母的代谢转向TCA循环和乙醛酸循环,导致酒精的生产速率降低.     

马克斯克鲁维酵母GX-UN120糖转运蛋白基因的克隆及表征

【背景】马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)具有完整的木糖代谢途径,可以高效利用木质纤维素中的木糖,因此对其糖转运蛋白基因的研究或可有效解决酵母木糖转运的相关问题。【目的】根据马克斯克鲁维酵母DMKU3-1042中KLMA＿70145和KLMA＿80101基因位点的功能预测,获得马克斯克鲁维酵母GX-UN120相应的糖转运蛋白基因序列并探究其功能。【方法】将转运蛋白基因分别克隆表达至酿酒酵母EBY.VW4000中考察重组菌株生长特性,以此间接评价对应转运蛋白的转运能力。【结果】Km＿SUT2基因编码的糖转运蛋白可有效提高宿主细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖、果糖、蔗糖和半乳糖。类似地,Km＿SUT3基因编码的糖转运蛋白可提高细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、半乳糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖和果糖。然而在葡萄糖存在的条件下,重组菌株对各种碳源的利用均受抑制,但Km＿SUT3转运木糖和核糖过程中受葡萄糖的抑制作用较小。【结论】马克斯克鲁维酵母GX-UN120中转运蛋白Km＿SUT2和Km＿SUT3可...