代谢工程改造大肠杆菌生产辅酶Q10

辅酶Q10(CoQ10)是一种脂溶性抗氧化剂,具有提高人体免疫力、延缓衰老和增强人体活力等功能,广泛应用于制药行业和化妆品行业。微生物发酵法能可持续性生产辅酶Q10,具有越来越多的商业价值。本研究首先将来自类球红细菌的十聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(dps)整合到大肠杆菌ATCC 8739染色体上,敲除内源的八聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(ispB),使内源的辅酶Q8合成途径被辅酶Q10合成途径取代,得到稳定生产辅酶Q10的菌株GD-14,其辅酶Q10产量达0.68 mg/L,单位细胞含量达0.54 mg/g DCW。随后用多个固定强度调控元件在染色体上对MEP途径的关键基因dxs和idi基因以及ubiCA基因进行组合调控,将辅酶Q10单位细胞含量提高2.46倍(从0.54到1.87 mg/g)。进一步引入运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis的Glf转运蛋白代替自身的磷酸烯醇式丙酮酸:碳水化合物磷酸转移酶系统(PTS),使辅酶Q10产量进一步提高16%。最后,对高产菌株GD-51进行分批补料发酵,辅酶Q10产量达433 mg/L,单位细胞含量达11.7 mg/g DCW。这是目前为止文献报道的大肠杆菌产辅酶Q10最高菌株。     

微生物法高产辅酶Q10的研究进展

辅酶Q10是呼吸链上的一种电子传递体,具有抗氧化功能.微生物法生产辅酶Q10具有产物活性高、原料成本低并可以通过规模放大提高生产能力等优点.综述了微生物法生产辅酶Q10的生产菌种,以及能够提高辅酶Q10产量的各种不同的方法策略.     

弱氧化葡糖杆菌ddsA基因在大肠杆菌不同宿主菌中的表达

泛醌（辅酶Q）在生物体氧化呼吸链中作为重要的质子和电子传递物质。聚十异戊烯焦磷酸合成酶催化辅助酶Q10的侧链的生物合成。为了获得高产辅助酶Q10的菌株,将选择了10种不同大肠杆菌宿主菌用于弱氧化葡糖杆菌的聚十异戊烯焦磷酸合成酶基因ddsA的表达,通过产物分析证实该基因能在大肠杆菌中表达出有活性的聚十异戊烯焦磷酸合成酶,使大肠杆菌合成了辅酶Q10。此外,还发现在Escherichia coli HB101这一菌株中,ddsA的表达使辅酶Q10的产量略超过了在野生型中占主导地位的辅酶Q8的产量。该结果证明了利用大肠杆菌大规模发酵生产辅酶Q10的可能性。     

提高微生物发酵辅酶Q10产量的研究进展

辅酶Q10具有很高的保健和临床应用价值,开发潜力巨大。主要从菌种筛选、发酵条件优化以及提取方法改进三方面介绍了如何提高微生物发酵辅酶Q10产量的一些研究进展。     

促进剂对发酵生产辅酶Q10的影响

研究了几种促进剂对放射型根瘤菌细胞生长及其辅酶Q10发酵的影响。结果表明:在培养基中适量添加VB1、乙酸钠、花生油均可明显提高辅酶Q10的产量,使用正交试验优化后的促进剂组合可使辅酶Q10产量达到50.7 mg/L,比对照组提高33%。     

酵母发酵生产辅酶Q10提取方法研究进展

辅酶Q10是存在于哺乳动物中,能与酶蛋白形成复合物以发挥酶学活性的有机小分子化合物,目前广泛应用于医药、日化、保健、食品等不同领域。辅酶Q10来源丰富,其中酵母是其工业生产的主要来源之一。广受关注的酵母发酵生产辅酶Q10的提取分离手段不断革新,产量不断增加,处理方式更加环保,应用日渐拓宽。本文就近年来国内外酵母发酵生产辅酶Q10的提取分离方法进行了综述,包括酵母菌种的类型与优化、辅酶Q10提取检测方法、工业生产放大工艺以及与产品质量相关的各个影响因素,并对酵母发酵生产辅酶Q10的前景进行了展望。     

紫罗酮和麦角固醇对酵母生长及产辅酶Q10的影响

研究了β-紫罗酮和麦角固醇对酵母生长及产辅酶Q10的影响。研究发现,β-紫罗酮能促进菌体积累辅酶Q10,当培养基中β-紫罗酮的添加量为0·208×10-3mol/L时,菌体中CoQ10的含量提高了28·3%;少量麦角固醇能促进菌体产辅酶Q10,当麦角固醇的添加量为0·15×10-4mol/L时,菌体中CoQ10的含量提高了31·8%,而增加麦角固醇的添加量为0·60×10-4mol/L时则会抑制菌体产辅酶Q10;同时添加β-紫罗酮和麦角固醇时,菌体中CoQ10的含量提高了36·1%。研究结果表明,β-紫罗酮和麦角固醇能有效地促进菌体产辅酶Q10,这为发酵法生产辅酶Q10提供了一条新的研究思路。     

辅酶Q10生物合成与生产研究进展

微生物发酵法是生产辅酶Q10的最佳工艺.辅酶Q10的生物合成途径包括异戊二烯焦磷酸合成、聚十异戊二烯焦磷酸合成、苯环修饰等过程.1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶、聚十异戊二烯焦磷酸合成酶、对羟基笨甲酸聚十异戊二烯焦磷酸转移酶等是Q10合成的关键酶.生产辅酶Q10的菌种可通过诱变、基因重组和支路敲除等方法获得.氧化还原电位控制、pH控制补料分批发酵、发酵萃取耦合技术等新工艺逐浙应用于辅酶Q10生产.     

辅酶Q10的生物合成及其高表达研究进展

辅酶Q10(CoQ10)不仅是呼吸链上的电子传递体,同时也具有抗氧化功能。目前全球市场上的CoQ10正处于一种供不应求的状态。我们简要论述了CoQ10的结构、性质、功能及其生物合成过程,同时概括总结了现阶段为提高CoQ10产量而采用的新型技术手段。     

离子束诱变粟酒裂殖酵母产辅酶Q_(10)的初步研究

辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ)对心脏充血性病人有较好的疗效,是临床常用药物之一。实验研究了离子束诱变粟酒裂殖酵母对提高CoQ10的产量的影响与作用。实验筛选出六株突变菌株,研究了突变株生理生化特性。结果表明:突变菌株的CoQ10产量都有不同程度的提高,其中编号为N1菌株产量达6.9344mg/L,是对照菌株的10倍多,最低的N2菌株的产量也是对照菌株的1.3倍。