L-亮氨酸发酵的研究

钝齿棒状杆菌(Corynebacterlum crenatum)L-421是一株能产大量亮氨酸的突变株,它是从Corynebacterium crenatum AS1.1004菌株经NTG和快中子处理后获得的突变株。在含有葡萄糖、硫酸铵和尿素的培养基中,在2000升罐上,30℃发酵40小时,产亮氨酸可达20g/L。经强酸型阳离子交换树膳提取,收率可达40%以上,并得到符合美国药典85年21版标准的精品。发酵提取工艺简单,适于工业化生产。     

L-亮氨酸发酵的研究

钝齿棒状杆菌(corynebacterium crenatum)L-421是一株能产大量亮氨酸的突变株,它是从Corynebactcrium crenatum Asl.1004菌株经NTG和快中子处理后获得的突变株。在含有葡萄糖、硫酸铵和尿素的培养基中,在2000升罐上,30℃发酵40小时,产亮氨酸可达20g/L。经强酸型阻离子交换树脂提取,收率可达40%以上,并得到符合美国药典85年21版标准的精品。发酵提取工艺简单,适于工业化生产。     

L—亮氨酸发酵条件的研究

对L-亮氨酸产生菌57-4s菌株进行了接种量、装量、pH、发酵时间、碳源、天然营养成份、氨基酸以及生物素、硫酸铵、碳酸钙对L-亮氨酸产量影响的考察,在适宜的条件下,主酸产量高、副酸含量低,L-亮氨酸产量经氨基酸分析仪测定可达24.46mg/ml。     

L-亮氨酸发酵培养基优化试验

应用Plackett-Burman设计试验从L-亮氨酸基础发酵培养基的10种成分中筛选出5种重要成分,然应用响应面分析试验确定5种重要成分的最适用量。培养基优化后摇瓶分批发酵72h产L-亮氨酸18.05g/L     

L-亮氨酸的应用及其生产菌的育种思路

氨基酸是构成蛋白质的基本单位,是生物体内不可缺少的营养成份,L-亮氨酸是人体8种必需氨基酸之一,也是3种支链氨基酸之一,在医药、食品、饲料、化妆品等行业具有重要的用途,本文综述了L-亮氨酸的性质、生产方法及发酵法生产的育种思路。     

营养及环境因素对黄色短杆菌发酵生产L-亮氨酸的影响

目的:研究葡萄糖、玉米浆、蛋氨酸等主要营养物质以及环境因素对发酵生产L-亮氨酸的影响。方法:应用单因素实验确定发酵条件,采用高效液相色谱法测定产量。结果:在最优发酵条件下,以种龄36h、接种量为10%,摇瓶产L-亮氨酸的量可达19.4g/L,采用10L罐分批补料发酵64h可积累29.47g/L的亮氨酸。结论:营养及环境因素对发酵生产L-亮氨酸具有重要影响。     

L-亮氨酸发酵过程氮源反馈与非反馈控制的初步研究

氮源可直接影响氨基酸发酵过程中菌体生长与氨基酸生成。但是关于氨基酸发酵过程中氮源控制的研究报道并不多。本文作者在L-亮氨酸发酵过程碳源流加研究及动力学特征分析基础上,比较了几种非反馈型、反馈型补加硫酸铵的发酵结果,提出了较佳的控制方法。     

L-精氨酸发酵条件的研究

本文报道了产L一精氨酸突变株(Corynebacterium crenatum)971．1(SG,His-)摇瓶发酵条件的研究结果。试验结果表明,培养基中组氨酸与生物素的适宜用量有助于产物的生成,组氨酸或豆饼水解物用量分别为50~g／’ml和o．{％、生物素或玉米浆用量分别为7 5—125 pg／L和2．0％时,可得到较高产酸率。为获得较高的精氨酸积累量,培养基中初糖浓度为12％,硫l酸铵用量应高达6．5％为适宜,如减少摇瓶装液量以改善通风状况可明显提高产酸率。在适宜的发酵条件下,971．1菌株经发酵培养96小时,产酸最高可达到3{mg／mlo发酵液经732型离子交换树脂提取后,获得纯品结晶。该结晶经生物鉴定、比旋度测定以及c、H、N元素含量分析,其结果均与文献值相符;红外光谱分析与标准样品一致;纸层析图谱表明,50pg样品层析显色后为单斑点,其＆值与标准品相同;从而证明所得纯品结晶是L一精氨酸。     

L-亮氨酸分批发酵稳定性探讨

氨基酸发酵过程中出现高产菌株性能不稳定的问题已非个别,引起国外研究者们的广泛关注,但国内尚未见此报道。最近我们以     

L-乳酸发酵的研究

本文报导了L-乳酸产生菌筛选、发酵条件以及发酵产物鉴定的结果。从56株根霉中筛选出10株产L-乳酸较高的菌株,其中根霉R47产L-乳酸最高,产酸稳定。发酵条件试验结果表明,该菌最适发酵培养基组成(％)：葡萄糖15,尿素0．2,KH 2PO40．02,MgSO4·7H2O0．025,ZnSO4·7H2 0 0．0044,CaCO3,6,7;pH6．7。在摇瓶培养条件下,35℃48小时,产L-乳酸达11．84 g／100 ml,对糖的重量转化率达78,9％。发酵液经离子交换等方法纯化,得到无色或微黄色透明糖浆状液体。经纸层析、比旋光度测定、紫外光谱和红外光谱分析证明确系L-乳酸。     

亮氨酸脱氢酶与葡萄糖脱氢酶高效共表达制备L-叔亮氨酸北大核心CSCD

【目的】通过不同双基因共表达策略对亮氨酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶基因在大肠杆菌中表达影响的研究,获得具有高辅酶再生效率的双酶共表达重组生物催化剂,实现L-叔亮氨酸"一锅法"高效不对称合成。【方法】以来自于蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)的亮氨酸脱氢酶(LDH)和来自芽孢菌属(Bacillus sp.)的葡萄糖脱氢酶(GDH)为模板,考察单质粒共表达,双质粒共表达和融合表达等3种共表达策略对重组细胞中亮氨酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶活的影响,比较不同酶活比例和不同催化剂形式对三甲基丙酮酸不对称还原制备L-叔亮氨酸效率的影响。【结果】研究发现不同共表达策略对亮氨酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶的影响存在明显差异。亮氨酸脱氢酶在不同策略下均能够正常表达,而葡萄糖脱氢酶在融合表达时没有活力,当C端含有组氨酸标签时,表达蛋白活性低。通过表达优化,获得3株亮氨酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶高效表达且具有不同酶活比例的重组菌。比较粗酶液和全细胞形式下的催化效率,发现酶活比例及催化剂形式对不对称还原反应效率具有重要影响。确定单质粒串联表达C端不含His标签重组菌E.coli BL21/p ET28a-L-SD-AS-G为最佳催化剂,以粗酶液进行转化时,完全转化0.5 mol/L底物所需菌体量为15 g/L,辅酶量为0.1 mmol/L。【结论】采用单质粒共表达策略,成功构建出1株具有较高亮氨酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶活性的重组菌,实现高效催化TMP合成L-Tle。     

L-亮氨酸对克隆的胰岛β细胞株INS-1E细胞分泌胰岛素的葡萄糖依赖性研究

目的:探讨L-亮氨酸对克隆的胰岛β细胞株INS-1E细胞分泌胰岛素的刺激作用及其葡萄糖依赖性。方法:INS-1E细胞经传代培养2 d后,在Krebs-Ringer缓冲液中37℃培养箱预培养30 min,再用含有不同浓度葡萄糖和不同浓度L-亮氨酸的改良Krebs-Ringer缓冲液培养60 min,然后留取上清液进行胰岛素测定。结果:L-亮氨酸在0.1~10 mmol.L-1范围不增加16.7mmol.L-1葡萄糖刺激的INS-1E细胞的胰岛素分泌,仅20 mmol.L-1的L-亮氨酸促进葡萄糖诱导的胰岛素分泌;10 mmol.L-1L-亮氨酸在1.1、3.3、6.7 mmol.L-1葡萄糖存在的情况下促进INS-1E细胞的胰岛素分泌,而在11.1、16.7、25 mmol.L-1葡萄糖存在的情况下无促进胰岛素分泌的作用。结论:本研究显示在无刺激胰岛素分泌的葡萄糖浓度条件下,10 mmol.L-1L-亮氨酸即显示了刺激INS-1E细胞分泌胰岛素的作用,在较高葡萄糖的条件下,10 mmol.L-1L-亮氨酸的作用减弱或消失。     

黄色短杆菌TK0303的L-亮氨酸生物合成途径分析

应用途径分析方法分析了在拟稳态时黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)TK0303由葡萄糖发酵生产L-亮氨酸的代谢途径,确定了L-亮氨酸合成的最佳途径和最大理论产率。通过比较途径分析所获得的反应模型,确定了丙酮酸和乙酰辅酶A是L-亮氨酸合成途径的关键节点。在此基础上改变外界环境因子,强化L-亮氨酸生物合成途径中丙酮酸和乙酰辅酶A两个关键节点的代谢流,以期进一步提高L-亮氨酸产率。结果表明,经过谷氨酸以及醋酸铵的调节,代谢途径流量发生显著变化,L-亮氨酸产量有明显提高。     

L-缬氨酸的发酵工艺研究

目的:以黄色短杆菌XV0505为生产菌株,探讨发酵培养基和发酵控制条件对L-缬氨酸的产量和糖酸转化率的影响。方法:应用单因素实验确定发酵的工艺条件;利用纸层析-色斑洗脱比色法测定发酵液中L-缬氨酸的含量。结果:在最优发酵条件下,通过10L罐流加发酵72h,产酸量可达53.4g/L,糖酸转化率为26.7%,分别比补料分批发酵提高11.9%和3.5%。结论:环境因子和发酵控制工艺对发酵生产L-缬氨酸具有重要影响。     

L-缬氨酸发酵条件的研究

报道了L 缬氨酸高产菌XQ 6(Leu1AHVrα ABhr2 TAhr)摇瓶发酵条件的研究结果。试验结果表明 ,当发酵培养基中葡萄糖、(NH4 ) 2 SO4 、KH2 PO4 、MgSO4 ·H2 O、玉米浆和生物素的最适用量分别为 1 4 %、5 %、0 .1 %、0 .0 5 %、0 .5 %和2 5 μg/L时 ,经发酵培养 72h ,L 缬氨酸积累可达 5 8g/L ,最高为 62g/L。     

L-亮氨酸Schiff碱的铜(Ⅱ)固体配合物的合成和抑菌活性研究

本文合成了尚未见报道的L-亮氨酸Schiff碱的铜(Ⅱ)固体配合物,进行了元素分析、摩尔电导、电子光谱、红外光谱和热重—差热分析的测定。确定了可能的分子结构式,讨论了配合物的配位情况和热稳定性,测定了配合物对黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌活性。     

L-苏氨酸工业生产发酵条件优化研究

发酵法生产L-苏氨酸是目前广泛采用的方法,因此研究工业生产发酵条件优化具有重要意义。试验以高产L-苏氨酸菌作为出发菌株,结合本公司的实际工业生产条件对发酵各条件进行了一系列优化研究,结果表明：添加0.2%的工业级生长促进剂,以复合糖代替葡萄糖为初糖,并控制初糖浓度在60g/L,除生长高峰期外,发酵过程中溶解氧（DO）控制在10%~20%之间;最终发酵放罐湿菌体在45g/L左右,L-苏氨酸含量可达110g/L左右。     

L-乳酸发酵菌株的选育

以初筛得到的 1株干酪乳杆菌鼠李糖亚种突变株R2 (Lactobcilluscaseisubsp .rhamnosusR2 )为出发菌株 ,经紫外线、硫酸二乙酯、复合诱变处理 ,筛选出 1株产乳酸较高的突变株ZY ,L 乳酸含量达 93.9%。以正交试验为基础对发酵培养基进行优化 ,采用优化后的培养基发酵 4d ,残糖降至 0 .1 %以下 ,L 乳酸产量达9.5 7g/ 2 0 0mL ,对糖的转化率达 96 .3%。     

L-异亮氨酸发酵代谢分析

通过在5L自控发酵罐上对L-异亮氨酸的发酵过程进行研究,分析了发酵基本特征,并结合菌体形态及发酵控制参数的变化,指出发酵过程中代谢流流向及代谢平衡和可能存在的代谢流迁移,为进一步发酵条件优化和分阶段控制发酵研究奠定基础。     

丙酮酸和乙酰-CoA协同促进L-亮氨酸的合成

【目的】通过理性改造柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)、丙酮酸脱氢酶系E1p (pyruvate dehydrogenase complex,PDHC,编码基因aceE)和ATP-柠檬酸裂解酶(ATP-Citrate lyase,ACL),有效供应胞内丙酮酸和乙酰-CoA,以提高L-亮氨酸产量。【方法】以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)为底盘细胞,分析不同CS和PDHC酶活水平对L-亮氨酸合成的影响。随后,考查协同改造CS和PDHC或引入绿硫菌(Chlorobium tepidum)中ACL对L-亮氨酸合成的影响。【结果】低强度的CS酶活(即重组菌XL-3 P_(dapA-R2)gltA)有利于L-亮氨酸的合成,L-亮氨酸产量达到17.5±0.6 g/L。而改变PDHC酶活水平不利于L-亮氨酸的合成。此外,以启动子P_(dapA-R2)控制CS表达,而以启动子P_(gapA)控制PDHC表达时(即重组菌XL-4),可实现胞内丙酮酸和乙酰-CoA的有效供给,L-亮氨酸产量达到20.2±1.7 g/L,且显著降低副产物产量。若在重组菌XL-4中引入C.tepidum,ACL会显著抑制菌体生长而不利于L-亮氨酸合成,而引入到出发菌XL-3中因胞内丙酮酸和乙酰-CoA得到有效供给,目标重组菌XL-5L-亮氨酸产量达到18.5±1.2 g/L,比出发菌株XL-3增加了14.2%。【结论】重组菌XL-4中因协同控制CS和PDHC酶活,从而实现胞内丙酮酸和乙酰-CoA有效供给,促进L-亮氨酸的合成。该研究结果对后续利用代谢工程技术强化微生物合成L-亮氨酸等支链氨基酸具有重要的参考价值。