氧化葡萄糖杆菌合成右旋糖酐糊精酶的pH两阶段控制策略

为了进一步提高氧化葡萄糖杆菌右旋糖酐糊精酶的产量,在3 L发酵罐水平上考察了pH(3.5?6.0)对菌体生长和产酶的影响。基于不同pH发酵过程中菌体生长及产物合成的变化,确定了pH两阶段控制策略,即0?6 h时控制pH 5.0,6 h后将pH调至4.0。通过采用这一优化策略,右旋糖酐糊精酶酶活有了较大的提高,可达4.03 U/mL,比不控制pH模式下提高了38.5%,是摇瓶水平的12.5倍,同时发酵时间从47 h缩短为15 h。     

细胞透性化技术及其应用

细胞透性化技术可以在不破坏细胞整体有机体系的情况下改变细胞膜的通透性,从而克服细胞膜的渗透屏障,降低胞外物质的传质阻力,使胞内酶在稳定的细胞内环境中发挥作用,从而提高其稳定性和催化效率.细胞透性化技术方法简便,在提高固定化细胞生物转化效率以及胞内酶的原位分析等方面有着广泛的应用.本文将简要介绍细胞透性化技术的概念、处理方法及其应用情况.     

氧化葡萄糖酸杆菌酶学和分子生物学研究

对氧化葡萄糖酸杆菌初级代谢途径中的关键酶及分子生物学研究做了系统的评述 ,展望了分子技术改造氧化葡萄糖酸杆菌和优化 2 KGA代谢途径的可能。     

用透性化细胞技术合成海藻糖

建立了一种渗透处理微球菌细胞的方法,得到的透性化细胞可多批使用并能长时间保持胞内酶的活力,极大地提高了单位菌体的利用率,降低了成本,为海藻糖实现工业化开辟了新的思路。实验结果表明:菌悬液用5％(v/v)甲苯处理40min,得到的菌体即为透性化细胞,再以10％淀粉液化液为底物进行海藻糖转化实验,转化率可达70％;该透性化细胞至少可连续进行6批酶反应(12h/批),酶活基本保持稳定。     

氧化葡萄糖酸杆菌中5-葡萄糖酸脱氢酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

根据NCBI上的报道的基因序列设计引物,以氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)H24的基因组为模板,获得5-葡萄糖酸脱氢酶(Ga5DH)基因,将其与表达载体pET-28a连接,构建重组质粒pET-28a-Ga5DH,并转化大肠杆菌Rosetta进行表达。SDS-PAGE检测结果显示,表达蛋白的分子大小为26.5 kD,纯化后酶活达7.83 U/mg。酶学性质分析表明,该酶的最适反应温度为40℃,最适pH为11。在pH 9-11的缓冲中保温8 h,酶活力仍有80%以上的残余。该酶对多种有机溶剂具有良好的耐受性。     

透性化嗜酸乳杆菌细胞转化亚油酸为共轭亚油酸的反应动力学

本实验旨在研究透性化嗜酸乳杆菌细胞生物转化共轭亚油酸的反应动力学。探讨了细胞浓度、底物浓度、反应体系pH值和温度等因素对生物转化共轭亚油酸反应速度的影响;建立了透性化嗜酸乳杆菌细胞生物转化共轭亚油酸的动力学模型。结果表明,透性化嗜酸乳杆菌细胞有利于共轭亚油酸的生物转化,最适细胞浓度、pH值和反应温度分别为10×1010ufc/mL、4.5和45℃;生物转化共轭亚油酸存在底物抑制现象,当亚油酸的浓度为0.6mg/mL时,反应速度达到最大值17.8μg/(mL·min)。在低亚油酸浓度下,反应初始阶段的反应规律与经典米氏方程相符,而在高亚油酸浓度下,存在底物抑制现象。在最适反应条件下建立了动力学模型,模型基本反映了共轭亚油酸的生物转化特性。     

基于海泡石的细胞透性化

利用矿石纳米材料海泡石处理大肠杆菌细胞,建立高效、可逆透性化处理方法。结果表明:海泡石和大肠杆菌BW25113细胞悬液涡旋振荡,细胞通透性增强,90%以上的细胞因渗入博莱霉素致死;而在4℃修复处理过的样品,仅23%的细胞被杀死。发现烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)进出透性化细胞的能力与胞内外NAD浓度梯度正相关。该可逆透性化方法对生物催化和药物递送等研究具有重要价值。     

不同温度下火鹤花叶片的细胞透性和过氧化物酶活性的变化

以三年生的火鹤花（Anthuriumandeanum）品种Avo－Ingrid202为材料,用基质盒栽,初花期移入人工气候室（加拿大产PGV油型）进行不同温度处理,另设40C处理以观察灼伤变出的时间。处理时每天光照（5000l－c）12h,相对湿度为75％。处理后于不同时间取样,测定叶片电导率和过氧化物酶活性（华东师范大学生物系植物生理教研组．植物生理学实验指导．北京：高等教育出版社,1980．143）的结果表明：1．40C高温处理6h之内,叶片未出现灼伤现象,处理6～sh时,叶片上半部叶缘和叶肉出现水渍状．进而发生给缩,呈现严重的灼伤,其后干枯。其余…     

对产胞内脂肪酶的发酵性丝孢酵母超声波透性化处理的条件优化

发酵性丝孢酵母产胞内脂肪酶,为了把细胞整体作为脂肪酶催化剂,需对细胞进行透性化处理.利用超声波进行细胞透性化的适宜条件为:超声波输出功率180 W,每次辐射时间2s(间歇时间5 s),工作总时间1.2 min,菌体浓度40 g/L,此条件下细胞通透性可明显改善,透性化细胞脂肪酶表现出较高活力.     

氧化葡萄糖酸杆菌SCB329基因组的大小与结构的研究

收集维生素C产生菌氧化葡萄糖酸杆菌GluconobacteroxydansSCB32 9的纯培养对数期的菌体 ,采用凝胶包埋法制备完整染色体 ,用稀有酶切位点的限制性内切酶和脉冲场电泳技术对SCB32 9的基因组进行了分析 ,SpeⅠ (5′ ACTAGT)酶切有 2 4个片段 ,其大小从 1 0kb到32 0kb,用XbaⅠ (5′ TCTAGA)酶切产生 40个片段 ,其大小从 4kb到 2 0 0kb,综合两种限制酶酶切片段长度的总和结果 ,SCB32 9基因组大小为 2 70 0kb,SCB32 9基因组由一条 2 50 0kb的染色体和一个 2 4 5kb的质粒组成。通过用脱氧核糖核酸酶Ⅰ和S1核酸酶处理其基因组后电泳证实SCB32 9的染色体和质粒的拓扑学结构均为环状     

Dextran dextrinase and dextran of Gluconobacter oxydans

Certain strains of Gluconobacter oxydans have been known since the 1940s to produce the enzyme dextran dextrinase (DDase; EC2.4.1.2)—a transglucosidase converting maltodextrins into (oligo)dextran. The enzyme catalyses the transfer of an α1,4 linked glucosyl unit from a donor to an acceptor molecule, forming an α1,6 linkage: consecutive glucosyl transfers result in the formation of high molecular weight dextran from maltodextrins. In the early 1990s, the group of K. Yamamoto in Japan revived research on DDase, focussing on the purification and characterisation of the intracellular DDase produced by G. oxydans ATCC 11894. More recently, this was taken further by Y. Suzuki and coworkers, who investigated the properties and kinetics of the extracellular DDase formed by the same strain. Our group further elaborated on fermentation processes to optimise DDase production and dextran formation, DDase characterisation and its use as a biocatalyst, and the physiological link between intracellular and extracellular DDase. Here, we present a condensed overview of the current scientific status and the application potential of G. oxydans DDase and its products, (oligo)dextrans. The production of DDase as well as of dextran is first described via optimised fermentation processes. Specific assays for measuring DDase activity are also outlined. The general characteristics, substrate specificity, and mode of action of DDase as a transglucosidase are described in detail. Two forms of DDase are produced by G. oxydans depending on nutritional fermentation conditions: an intracellular and an extracellular form. The relationship between the two enzyme forms is also discussed. Furthermore, applications of DDase, e.g. production of (oligo)dextran, transglucosylated products and speciality oligosaccharides, are summarized.     

Gluconobacter oxydans NH-10中短链D-阿拉伯糖醇脱氢酶的研究

以氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)NH-10基因组DNA为模板,扩增得到D-阿拉伯糖醇脱氢酶基因arDH,将其克隆到大肠杆菌表达载体JM109(DE3)中进行诱导表达。SDS-PAGE电泳分析ArDH的分子量约为30 kDa,是一个短链脱氢酶,既能催化D-阿拉伯糖醇氧化为D-木酮糖,又能催化D-木酮糖还原为D-阿拉伯糖醇。催化氧化反应时,对D-阿拉伯糖醇的K_m为60.67 mmol/L,V_max为0.803 U/mg;它能同时依赖于NAD⁺和NADP⁺,但是更加偏好辅酶NAD⁺;最适pH为12.0。还原反应对D-木酮糖的 K_m为36.39 mmol/L,V_max为1.71 U/mg;最优pH为7.0,最适温度均为30℃。     

基于重组氧化葡萄糖酸杆菌生物合成吡咯喹啉醌

吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone,PQQ)是一种重要的氧化还原酶辅基,具有多种生理生化功能,在食品、医药卫生及农业等领域具有广泛的应用。文中采用重组氧化葡萄糖酸杆菌生物合成吡咯喹啉醌。首先构建丙酮酸脱羧酶基因GOX1081敲除的重组菌G. oxydans T1,减少副产物乙酸的形成。然后利用筛选的内源性组成型启动子P0169融合表达pqqABCDE基因簇及tldD基因,构建重组菌G. oxydans T2。最后对发酵培养基添加物和发酵条件进行优化。结果显示重组菌G. oxydans T1、G. oxydans T2生物量较野生菌分别提高43.02%和38.76%,而PQQ的产量分别是野生菌的4.82倍和20.5倍。进一步优化G. oxydans T2碳源及培养条件,最终PQQ产量达(51.3241±0.8997)mg/L,是野生菌的345.62倍。通过基因工程手段,可以有效提高氧化葡萄糖酸杆菌的生物量和合成PQQ的产量,为改善PQQ生物合成效率奠定基础。     

氧化葡萄糖酸菌转化制备米格列醇关键中间体

米格列醇作为一种新型α－葡糖苷酶抑制剂,能够有效治疗Ⅱ型糖尿病,并已迅速成为首选药物。葡萄糖酸菌细胞膜上含有多种脱氢酶,能够催化一系列重要产物的微生物转化,米格列醇就是其中之一。本文将详细说明不同的微生物转化过程,并进行比较。     

Molecular cloning and functional expression of d-arabitol dehydrogenase gene from Gluconobacter oxydans in Escherichia coli

A NADP-dependent d-arabitol dehydrogenase gene was cloned from Gluconobacter oxydans CGMCC 1.110 and functionally expressed in Escherichia coli. With d-arabitol as sole carbon source, E. coli transformants grew rapidly in minimal medium, and produced d-xylulose. The enzymatic properties of the 29kDa enzyme were documented. The DNA sequence surrounding the gene suggested that it is part of an operon with several components of a sugar alcohol transporter system, and the d-arabitol dehydrogenase gene belongs to the short-chain dehydrogenase family.     

Gluconobacter oxydans木糖醇脱氢酶基因的克隆表达及木糖醇的转化分析

从氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)的基因组DNA上扩增出木糖醇脱氢酶基因xdh,构建了诱导型表达载体pSE-xdh,导入E.coli JM109后获得了高效表达木糖醇脱氢酶基因的重组菌JM109/pSE-xdh。通过HisTrap HP亲和层析和SephacrylS 300分子筛两步纯化从细胞中得到纯酶,并对酶学性质进行研究。XDH最适还原反应的pH值为5.0,最适还原反应的温度为35℃;最适氧化反应的pH值为11.0,最适氧化反应的温度为30℃。重组菌中的XDH依赖NADH,对NADH的米氏常数Km=57.8 mmol/L,最大反应速率Vmax=1209.1 mmol/(ml·min)。重组菌的XDH酶活力为13.9 U/mg。利用重组菌和原始菌混合静止细胞转化D 木酮糖,16 h 28.0 g/L D木酮糖生成16.7 g/L木糖醇,而原始菌单独转化只生成8.3 g/L木糖醇。     

Semisynthetic culture medium for growth and dihydroxyacetone production by Gluconobacter oxydans

Only three vitamins (pantothenate, p-amino benzoic acid, nicotinic acid) and two amino acids (serine, glutamine) were required in the growth medium for Gluconobacter oxydans which allowed the concentration of yeast extract to be reduced to 5–10% of the previous concentration. When compared with data from cultivations with complex media, the new medium gave a lower yield (about 0.02 g biomass per g glycerol) and comparable growth rate (0.24 to 0.38 h–1) but a higher productivity (10.3 g dihydroxyacetone/gh).     

氧化葡萄糖酸杆菌SCB329的培养及保存

氧化葡萄糖酸杆菌SCB329和苏云金芽孢杆菌SCB933是混合发酵产生维生素C前体2－KLG两株主要菌种,本文对氧化葡萄糖酸杆菌SCB329的纯培养,传代及纯小菌的保存及其对产酸的影响作了研究。