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。     

赤藓糖醇发酵工艺研究

赤藓糖醇的制备方法主要为微生物发酵法。为提高圆酵母(Torulasp.)B84512转化葡萄糖生产赤藓糖醇的发酵产量,采用控制发酵过程中葡萄糖起始浓度(30.0%)、中间流加葡萄糖浆的工艺使总葡萄糖糖浓度达到40%,发酵120h可产赤藓糖醇162.5gL,生产率为1.35gL·h,而不采取中间流加工艺,起始葡萄糖浓度为40.0%,发酵120h可产赤藓糖醇120gL,生产率为1.00gL·h。通过研究发现在赤藓糖醇发酵过程中采取中间流加葡萄糖工艺,能大大提高赤藓糖醇的发酵水平,提高幅度达30-35%,生产率也有相应提高。     

常压室温等离子体(ARTP)诱变介导的赤藓糖醇生产菌的筛选与优化

赤藓糖醇是一种天然多元醇类甜味剂,具有热量较低、无致龋齿性、口感佳、非吸湿性以及对糖尿病患者安全等优点,已成为大多数保健食品成分的优先选择。与化学合成方法相比,赤藓糖醇的微生物发酵生产过程温和,易于控制,具有更多的生产优势。在本研究中,笔者从蜂巢、土壤和花粉等物质中筛选出了一株赤藓糖醇高产菌株,鉴定其为Moniliella sp.MU1。用常压室温等离子体(ARTP)生物育种系统对该菌株进行突变并从中挑选出4种菌株进行发酵并优化发酵条件,结果发现：不同种类的碳源、葡萄糖浓度和金属离子条件都会影响赤藓糖醇的产量,高浓度的葡萄糖有利于赤藓糖醇的生产;同时,当提供300 g/L葡萄糖和25 mmol/L Ca²⁺时,菌株YE-A27的赤藓糖醇产量达到97.6 g/L。     

新型甜味剂--赤藓糖醇产生菌的筛选

从土壤、酿造食品、花粉等样品中分离赤藓糖醇产生菌的方法,分离得到约３００株耐高渗酵母,其中有３株菌产赤藓糖醇,２６０８在葡萄糖培养液中可产赤藓糖醇３２ｍｇ／ｍｌ。     

食用菌菌丝体中糖醇类成分含量测定的研究

采用高效阴离子色谱-脉冲安培法(HAPEC-PAD)对食用菌菌丝体中糖醇类成分赤藓糖醇、阿糖醇和甘露醇进行分析,并对赤藓糖醇测定的方法进行考察,结果表明该方法对赤藓糖醇的分析具有灵敏度高、分离度好、检测效率高等特点。不同食用菌菌丝体均含有糖醇类成分,但含量和种类差异大,同时发现百令胶囊的测定结果与药典有较大差异,主要含有赤藓糖醇,而非甘露醇。此研究为糖醇类成分的质量标准的建立奠定了基础。     

亚致死浓度赤藓糖醇对红火蚁工蚁觅食和弃尸行为的影响

红火蚁是国际上最具危险性外来害虫之一,已入侵华南地区并造成严重危害。为弄清潜在杀虫剂赤藓糖醇在亚致死浓度下对红火蚁的影响,本研究使用0.05 g/mL赤藓糖醇水溶液喂食室内蚁群24 h,观察了工蚁的觅食行为和弃尸行为的变化。结果显示,取食赤藓糖醇后工蚁发现食物时间约为5 min,而取食10%蔗糖水后发现食物时间缩短到2 min以内;取食赤藓糖醇后工蚁招募速度和食物搬运效率也显著低于对照。取食赤藓糖醇后工蚁发现尸体时间和弃尸速度变化显著,发现尸体时间由对照的3.45 min延长至8.13 min,开始丢弃尸体时间由20 min延长至37.5 min,丢弃完所有尸体耗时由3.08 h增大至5.37 h。亚致死浓度赤藓糖醇显著降低了红火蚁工蚁觅食和弃尸能力。     

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。     

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...     

低热值酵母甜味剂

日本农、林、渔业部全国食品研究所的科学家们发展了一项新型技术,他们用一种经过遗传转化处理过的酵母,以葡萄糖为底物,生产出低甜度甜味剂赤藓糖醇。赤藓糖醇是一种起乙醇作用的糖质,对有些有机     

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...     

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。     

产赤藓糖醇菌种的诱变育种

以耐高渗酵母为出发菌株,采用紫外线诱变处理,得到了一株变异株C1。其摇瓶发酵产赤藓糖醇24．9g／L左右。通过摇瓶发酵试验,研究了菌株C1的遗传稳定性。研究结果表明,经多次传代实验,菌株C1的发酵产糖醇能力没有改变,表明其是稳定的变异株。赤藓糖醇的产量由诱变前的12、594g／L提高到24.943g／L,提高了98.1％。关键词：     

HOG1抑制剂调节球头三型孢菌多元醇生产及机理

目的:采用HOG1抑制剂对球头三型孢菌产多元醇进行调控。方法:向培养基中加入SB239063、SB202190和SB203580三种抑制剂进行发酵实验,比较三种抑制剂对发酵的影响。结果:实验结果表明SB239063可以降低球头三型孢菌细胞内胞浆3-磷酸甘油脱氢酶(ct GPD)的酶活,提高赤藓糖还原酶(ER)的酶活。此外对HOG1和Phospho-HOG1的Western blot结果分析显示,SB239063还会抑制球头三型孢菌细胞内HOG1的脱磷酸化。最终添加10μmol/L SB239063使发酵120 h后的多元醇产物中甘油产量下降20.57%,赤藓糖醇产量提高31.16%,底物转化率提高24.73%。结论:SB239063可以降低球头三型孢菌产甘油的能力,提高赤藓糖醇的产量。     

植物萜类化合物的生物合成及应用

萜类化合物是植物中广泛存在的一类代谢产物,在植物生长、发育过程中起重要作用。植物中的萜类化合物有2条合成途径,即甲羟戊酸途径和甲基赤藓糖醇磷酸途径。这2条途径中都存在一系列调控萜类化合物生成、结构和功能各异的酶。植物萜类化合物不仅在植物生命活动中起重要作用,而且具有重要的商业价值,被广泛用于工业、医药卫生等领域。     

球头三型孢菌TO3发酵产赤藓糖醇优化

采用响应面法优化HOG1基因敲除球头三型孢菌工程菌发酵产赤藓糖醇的工艺条件,在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken方法进行实验方案设计,利用Design-Expert软件对结果进行二次回归分析,并进行实验验证后得到最佳发酵条件:葡萄糖200.99 g/L、酵母粉10.10 g/L、Na Cl 0.80 g/L、KH2PO40.72 g/L、Mg SO40.81 g/L,初始p H 5.0,温度30℃,转速200 r/min。在此条件下,发酵120 h后,赤藓糖醇产量可达到73.96 g/L。     

甘氨酸和赤藓糖醇胶饵对红火蚁工蚁的毒杀效果

前期研究发现甘氨酸和赤藓糖醇对红火蚁Solenopsis invicta Buren有较好的毒杀效果,为进一步挖掘这两种物质的实际应用价值,在室内测试了甘氨酸和赤藓糖醇不同浓度配比的水溶液及胶状饵剂对红火蚁工蚁的毒杀效果.结果显示,20％的配比为1∶3、3∶1的赤藓糖醇和甘氨酸溶液喂饲48 h红火蚁工蚁的死亡率分别为83.1％和84.93％,而72h后,死亡率分别为95.07％和95.21％,与取食茚虫威饵剂的工蚁死亡率(48 h:92.57％;72 h:100％)无显著差异.20％的配比为1∶3、3∶1的赤藓糖醇和甘氨酸水凝胶颗粒喂饲48 h红火蚁工蚁的死亡率分别为58.94％和55.05％,而72 h后,死亡率分别为85.11％和80.05％,显著低于取食茚虫威饵剂的工蚁死亡率(48 h:95.71％;72 h:99.59％).研究结果为进一步利用开发红火蚁环保型饵剂提供参考.     

冻融过程对荒漠区不同微生境下齿肋赤藓渗透调节物含量和抗氧化酶活力的影响

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为典型的耐旱藓类, 广泛分布于世界干旱和半干旱荒漠地区, 是古尔班通古特沙漠生物土壤结皮中的优势藓类植物。该沙漠冬季具有稳定的降雪, 初春的积雪融化为植物的生长提供了良好的水热条件。荒漠藓类植物叶片仅具一层细胞, 对外界环境的变化十分敏感, 有关荒漠藓类植物在冬季和早春地表冻融交替过程中如何适应环境剧烈变化的研究鲜见报道。该研究探讨了生长于3种不同微生境(活灌丛、枯死灌丛和裸露地)下的齿肋赤藓, 经由冬季低温冻结到早春融雪复水再到春季中旬自然干燥过程中的生理生化变化特征。结果表明: 不同冻融期、微生境及二者的交互作用能够显著影响齿肋赤藓的渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性(过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性)。冬季低温冻结期的极端低温和春季中旬的干燥环境使得齿肋赤藓可溶性糖和MDA含量, 以及3种抗氧化酶活性均显著高于早春融雪期, 可溶性蛋白含量显著低于融雪期。同时, 在融雪期灌丛遮阴所形成的“冷岛效应”使得生长于灌丛下的齿肋赤藓植株可溶性糖和MDA含量显著高于枯死灌丛和裸露地。但灌丛的存在也为春季中旬干旱无雨期齿肋赤藓提供了一个相对良好(含水量高)的生活环境, 其下齿肋赤藓的渗透调节物含量和抗氧化酶活性均显著低于其他两个生境。在整个冻融过程中裸露地齿肋赤藓的3种抗氧化酶活性均显著高于灌丛下, 这可能是由于生活于裸露地的苔藓有更强的耐胁迫特性。     

不同微生境下齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)生理生化特性对不同季节的响应

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)作为典型的耐旱藓类,在古尔班通古特沙漠的藓类结皮中占优势地位。该沙漠的季节气候差异较大,冬季低温湿润,春季干旱,夏季高温且干旱。荒漠藓类植物叶片仅具单层细胞,对外界环境的变化十分敏感。而有关荒漠藓类植物在生理上如何适应这种剧烈环境变化还不得而知。研究测定了生长于两种不同微生境下的齿肋赤藓,经由低温湿润的冬季到干旱的春季再到高温干旱的夏季过程中生理生化变化特征,以探究不同微生境下齿肋赤藓在水热变化剧烈的不同季节的适应机制。研究发现:季节、微生境及二者的交互作用能够显著影响齿肋赤藓的游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。夏季的高温干旱使齿肋赤藓的脯氨酸、可溶性糖、MDA含量及3种抗氧化酶活性均显著高于冬季及春季,而可溶性蛋白含量却呈相反趋势。干旱的春季齿肋赤藓脯氨酸及可溶性糖显著高于冬季。而在低温湿润的冬季,齿肋赤藓丙二醛含量及过氧化氢酶活性均显著高于春季。表明夏季齿肋赤藓所受胁迫最大,脯氨酸、可溶性糖含量及抗氧化酶活性大幅度提高。同时,在具有积雪覆盖的冬季,两种微生境下的齿肋赤藓生理生化特性无显著差异;而在无积雪覆盖的春夏季节,灌丛的遮阴作用为齿肋赤藓提供了水含量相对较高的良好生活环境,其下齿肋赤藓的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性均显著低于裸露地。表明生长在裸露地的齿肋赤藓较活灌丛拥有更强的胁迫耐受性。