γ-多聚谷氨酸的微生物合成

阐述了γ—多聚谷氨酸的化学特性,综述了γ—多聚谷氨酸微生物合成常采用的菌株,生物合成和提取的方法,以及作为一种可分解性的生物高分子,γ—多聚谷氨酸在医药、工业、农业等方面的应用。     

金属离子对地衣芽孢杆菌合成多聚γ-谷氨酸的影响

多聚γ 谷氨酸 [γ Ｐｏｌｙ(ｇｌｕｔａｍｉｃａｃｉｄ) ,γ ＰＧＡ]是由某些杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓ)合成的一种细胞外水溶性高分子氨基酸聚合物 ,是由Ｌ 谷氨酸、Ｄ 谷氨酸两种构型的单体通过γ 酰胺键聚合形成的[1 ] 。γ ＰＧＡ具有极佳的成膜性、成纤维性 ,阻氧性、可塑性、粘结性、保湿性和可生物降解等许多独特的理化和生物学特性[2 ,3] 。因此 ,γ ＰＧＡ可以被广泛用于医药制造 ,食品加工 ,蔬菜、水果、海产品防冻、保鲜 ,化妆品工业 ,烟草、皮革制造工业和植物种子保护等许多领域 ,是一种有极大开发价值和前景的多功能新型生物制…     

一株γ-多聚谷氨酸生产菌的分离筛选与鉴定

从菜园土壤中取样,在含有谷氨酸的筛选培养基上采用梯度稀释涂布、平板划线的方法,以菌落/菌液黏稠度为指示,分离筛选生产γ-多聚谷氨酸的菌株。利用氨基酸分析仪测定提取纯化后的γ-多聚谷氨酸的产量,并通过形态学、生理生化特征以及16S rDNA基因序列分析鉴定该菌株,并对其合成γ-多聚谷氨酸的功能基因进行PCR扩增。结果表明:筛选到1株产γ-多聚谷氨酸的细菌C1,其液体摇瓶发酵产量为18.4 g/L,相对分子质量为1.8×106;该菌株为革兰氏阳性,菌落黏稠、菌体呈杆状、产芽胞、且形成荚膜;主要生理生化特点为能利用葡萄糖和蔗糖发酵,水解淀粉,H2O2酶阳性,产吲哚等;经16S rDNA鉴定与Bacillus amyloliquefaciens ATCC23350同源性为100%,故命名为Bacillus amyloliquefaciens C1,且拥有γ-多聚谷氨酸合成的相关基因pgsA、pgsB和pgsC。     

γ-聚谷氨酸的性质与生产方法

介绍了γ-聚谷氨酸的结构、理化性质及其用途。从国内外生产γ-聚谷氨酸的方法着手,综述了不同的合成方法以及各自的优缺点,重点介绍了微生物法合成γ-聚谷氨酸的途径,对新方法进行了展望。     

γ-多聚谷氨酸的生物合成及其相关基因

综述了γ 多聚谷氨酸 (γ PGA)的研究进展。γ PGA是一种高分子可降解生物材料 ,目前 ,高产菌株的产量为 5 4 45～ 5 8 0 8g L ,多用E 培养基 ,发酵温度为 37℃ ,影响产率的因素为碳源、NaCl浓度、通气量和金属离子。用超滤和乙醇沉淀的方法提取分离纯化γ PGA。讨论了γ PGA生物合成机制及其相关基因的克隆、定位和功能。最后简述了γ PGA的应用与展望。     

混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的工艺条件优化

采用谷氨酸棒杆菌S9114和枯草芽胞杆菌NTG-4在10 L自控发酵罐上进行混菌发酵,探索混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的可行性并进行工艺优化。结果表明:温度、接种量、pH及溶氧对聚谷氨酸发酵有较大影响,发酵前期维持32℃,6 h提温至37℃变温控制,谷氨酸棒杆菌和枯草芽胞杆菌接种量分别为5%和0.5%,pH 7.0,溶氧20%最有利于γ-聚谷氨酸发酵,在此条件下发酵32 hγ-聚谷氨酸最高产量为38.3 g/L。     

γ-聚谷氨酸的微生物合成、相关基因及应用展望

γ-聚谷氨酸是一种具有极强水溶性、生物相容性、可完全降解性的环境友好型新材料。介绍γ-聚谷氨酸的基本性质、微生物合成及其影响因素,综述其合成相关基因、合成酶复合体的研究进展及在水凝胶和药物载体方面的应用前景。     

γ-聚谷氨酸水凝胶研究与应用进展

主要介绍了一种集吸水性能、保水性能、环境友好性于一身的高分子材料γ-聚谷氨酸水凝胶的研究现状及发展前景,分别从γ-聚谷氨酸水凝胶、γ-聚谷氨酸与其他物质复合水凝胶的合成以及γ-聚谷氨酸类水凝胶的应用三方面进行了综述。     

微生物合成的聚谷氨酸及其应用

γ-聚谷氨酸是一种全天然的、可食用的、具有多功能性的阴离子聚合物,可由微生物发酵合成.随着材料科学、聚合物化学和生物医学的不断发展和紧密融合,生物可降解高分子材料的研究得到长足发展,γ-聚谷氨酸的开发研究则日益深入.但国内研究仍处于实验室阶段,还未实现工业化生产.介绍了Υ-聚谷氨酸的结构、理化性质及其影响因素,综述了其合成菌株、培养方法、相关基因及在医药、食品、化妆品、农业、工业等方面的应用.     

产γ-聚谷氨酸菌株的诱变选育及其种子液工艺优化

以已筛选的1株产γ-多聚谷氨酸解淀粉芽胞杆菌C1为出发菌株,对其进行紫外线-亚硝基胍(NTG)复合诱变,并运用单因素试验和正交试验设计对诱变菌株的种子培养工艺进行优化。通过复合诱变选育得到1株能够稳定遗传的正突变菌株C1-6,其摇瓶发酵生产γ-PGA的产量由18.4 g/L提高到24.2 g/L,增加了31.5%,且传代8次后仍能保持稳定。通过单因子试验筛选到玉米粉和黄豆粉作为C1-6生长的C源和N源。正交试验后,C1-6在成分为K2HPO41.0 g/L、Mg SO40.5 g/L、黄豆粉15.0 g/L、玉米粉5.0 g/L,p H 6.5的培养基中,37℃、装液量1/5(150 m L三角瓶装液30 m L)的培养条件下可获得较大的生物量,OD600达到6.31。     

谷氨酸棒杆菌一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、生物医药等领域具有广泛的应用,目前主要的生产菌株是谷氨酸依赖型菌株,在生产过程中需要添加谷氨酸作为前体,因而生产γ-聚谷氨酸的成本较高。文中主要研究从糖质原料一步法发酵合成γ-聚谷氨酸的生产工艺。首先,从产γ-聚谷氨酸的菌株枯草芽孢杆菌中克隆γ-聚谷氨酸合成酶的基因簇pgs BCA,在谷氨酸棒杆菌模式菌株ATCC13032中进行诱导型和组成型表达,结果显示,仅诱导型表达菌株可以积累γ-聚谷氨酸,产量为1.43 g/L。进一步对诱导条件进行优化,确定诱导时间为2 h,IPTG浓度为0.8 mmol/L,γ-聚谷氨酸产量为1.98g/L。在此基础上,在一株高产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌F343中外源表达pgs BCA,对重组菌进行发酵,结果表明,在摇瓶发酵中γ-聚谷氨酸产量达到10.23g/L,在5L发酵罐中产量达到20.08g/L;继而对γ-聚谷氨酸进行分子量测定,结果显示,产自F343重组菌的γ-聚谷氨酸的重均分子量比产自枯草芽孢杆菌的提高34.77%。文中构建了一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸的新途径,同时为开发其潜在应用奠定了基础。     

氨甲蝶呤多聚谷氨酸的检测及其临床应用价值

氨甲蝶呤多聚谷氨酸（methotrexate polyglutamate,MTXPG）为氨甲蝶呤（methotrexate,MTX）在细胞内的代谢产物,其蓄积程度决定着MTX的细胞毒性和治疗效果。MTXPG的检测有利于监测其在细胞内的浓度,指导临床用药和预后判断。本文就MTXPG在细胞内的代谢过程、检测方法及其在临床疾病治疗中的应用价值做一综述。     

γ-聚谷氨酸发酵培养基的Plackett-Burman法优化

以一株γ-聚谷氨酸高产菌——地衣芽孢杆菌GIM-P10为试验菌株,采用逐因子实验法确定γ-聚谷氨酸合成考察因素的参考范围,再采用Plackett-Burman设计法进行培养基的优化,10个实验因子中筛选到四个显著影响因子:柠檬酸、谷氨酸、K2HPO4和MgSO4·7H2O。另外,综合评价实验结果,表明γ-聚谷氨酸的产量与多糖含量呈负向关系,与细胞干重呈正向关系。利用Plackett-Burman设计法发酵产γ-聚谷氨酸可高达21.27g/L,为基础培养基的2倍以上。     

枯草芽孢杆菌B53产聚γ-谷氨酸的絮凝特性

枯草芽孢杆菌B53产聚γ-谷氨酸(γ-PGA)对高岭土、Ca(OH)2、Mg(OH)2表现出较强的絮凝活性,采用0.6 g/L的γ-PGA溶液对高岭土的絮凝活性可达到90%以上。K 、Fe2 、Mg2 及Ca2 具有明显的促絮凝作用,而Al3 、Fe3 则起削弱作用。CaCl2浓度超过2 g/L及介质溶液维持pH值中性都有利于γ-PGA提高絮凝活性。     

产γ-氨基丁酸屎肠球菌的鉴定及其谷氨酸脱羧酶酶学性质

目的:鉴定1株产γ氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的乳酸菌HS3,并研究了其谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)粗酶酶学性质。方法:根据形态培养特征、生理生化特征和16S rDNA序列比对及系统发育分析对菌株HS3进行了鉴定。采用菌体细胞破碎后的粗酶液,研究了温度、pH和金属离子对酶活的影响。结果:菌株HS3的形态培养和生理生化特征符合肠球菌属(Enterococcus)特征,其16S rDNA序列与Enterococcus faecium(EU717962)16S rDNA序列同源性达99%,鉴定菌株HS3为屎肠球菌(Enterococcus faecium),菌株HS3 GAD最适作用温度为40℃,最适作用pH4.5。酶的热稳定较好,50℃处理4h,在pH3.5～6.0酶活基本稳定。Ca2+对酶有激活作用,5mmol/L和50mmol/L浓度酶活分别提高了37.41%和17.43%。Ba2+和Zn2+在5mmol/L浓度时激活作用明显,而Mg2+在5mmol/L浓度激活作用较好。结论:菌株HS3的GAD活力较高,稳定性较好,为生物合成GABA提供了新的微生物菌种资源。     

高产γ-氨基丁酸的谷氨酸棒杆菌工程菌的构建和发酵条件优化

为了实现γ-氨基丁酸(GABA)在微生物中"一步法"高效生产,本研究构建出一株高产GABA的谷氨酸棒杆茵工程菌ATCC 13032/pDXW10-gadB1-gadB2,可以直接将自身合成的L-谷氨酸转变成GABA,并对该工程茵的发酵培养基和发酵条件进行了初步优化。结果表明:培养7 h~8 h的种子液按发酵起始OD_(562)=1.6转接至发酵培养基(葡萄糖、玉米浆分别100 g/L、4 g/L),10 h添加PLP至O.1 mmol/L,发酵结束后胞外GABA可达(26.39±1.68)g/L。为工业化"一步法"生产GABA提供理论和实验基础。     

生产γ-氨基丁酸乳酸菌的选育及发酵条件优化

通过对食品安全级 (GRAS)乳酸菌的筛选 ,得到一株可高产谷氨酸脱羧酶的菌株。并且对菌株的发酵培养基与发酵条件进行了优化。结果表明 :采用优化后的培养基 ,调初始pH为 7.0 ,在 33℃进行发酵培养 3d后 ,发酵液中GABA含量可达到31 0g·L-1 以上 ,比优化前提高了约 4倍     

新型绿色阻垢剂γ-聚谷氨酸的阻垢性能

以实验室自制的低相对分子质量γ-聚谷氨酸(LMPGA)为研究对象,系统研究其阻碳酸钙垢、硫酸钙垢性能及其相关影响因素。结果表明:LMPGA的平均相对分子质量在5.0×103和7.0×103时,具有相近的阻碳酸钙垢性能,且在药剂投加质量浓度达到20 mg/L时,阻垢率可达88%左右;随着Ca2+浓度、pH值、恒温温度及恒温时间的增加,其阻碳酸钙垢性能发生下降;LMPGA是一种优良的硫酸钙阻垢剂,在药剂投加质量浓度达10 mg/L时,其硫酸钙阻垢率可达90%以上。     

不同分子量γ-聚谷氨酸的生物合成

【背景】不同分子量的γ-聚谷氨酸在农业、化妆品和医药领域具有重要的应用价值,开发不同分子量γ-聚谷氨酸的生物合成工艺已成为研究热点。【目的】在γ-聚谷氨酸生产菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) KH2中实现不同分子量γ-聚谷氨酸的合成。【方法】分别克隆表达不同来源的水解酶,包括B.subtilis来源的γ-聚谷氨酸水解酶PgdS和YwtE,以及地衣芽孢杆菌来源的SGH。研究不同来源水解酶对B. subtilis KH2产γ-聚谷氨酸分子量的影响。通过改变水解酶处理条件获得不同分子量γ-聚谷氨酸的生物合成工艺。【结果】PgdS、YwtE和SGH均可降低γ-聚谷氨酸的分子量,其中PgdS水解效果最好,可以将γ-聚谷氨酸分子量由原来的1 600 kDa降低为180 kDa。通过优化PgdS的添加量与添加时间,在B. subtilis KH2中获得了分子量为210–600 kDa的γ-聚谷氨酸。【结论】利用水解酶处理,可以在B. subtilis KH2中实现不同分子量γ-聚谷氨酸的生物合成。该方法反应条件温和、分子量可控区间宽,具有良好的应用前景。