生物表面活性剂Surfactin生产菌株的定向改造策略

表面活性素(Surfactin)是芽胞杆菌属(Bacillussp.)代谢产生的脂肽类生物表面活性剂,是由非核糖体肽合成酶(NRPS)催化而得的一种次级代谢产物。由于surfactin具有稳定性好、可被降解、表面活性好等理化性质以及抑菌、抗肿瘤等生物活性,在医药、农业、食品、化妆品、石油开采等方面都具有很大的应用潜力。但是,天然菌株产率低、生产成本高等特点限制了surfactin的规模化应用。本文对surfactin的合成机理进行了简要阐述,并针对目前提升surfactin产量和改变结构组分的4种定向改造策略(启动子工程、强化外排分泌、改造NRPS结构域和脂肪酸链合成酶系)进行了综述,最后对surfactin的研究方向进行了展望。     

代谢工程在维生素生产中的应用及研究进展

维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质,机体本身一般不能合成或合成量不足,因此需经食物或其他强化产品获取。目前,维生素产品已广泛应用于医药、食品添加剂、饲料添加剂、化妆品等领域,而且全球对维生素的需求也是呈逐年增长态势。维生素的生产方法主要包括化学合成法和生物合成法。化学合成法通常安全隐患大、反应条件严苛、废物污染严重,相比之下,代谢工程生产维生素绿色环保安全、能耗低,因此建立微生物细胞工厂具有重大的科学意义和应用需求。文中回顾了近30年来代谢工程在维生素生产领域的研究进展,详细阐述了水溶性维生素(维生素B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9、B12和维生素C的前体)和脂溶性维生素(维生素A、维生素D的前体、维生素E和维生素K)的生物合成研究现状,并对其发酵生产的瓶颈进行了探讨,最后对合成生物技术创建维生素生产菌种进行了展望。     

油藏微生物及其在石油工业中的应用

油藏是一种特殊环境,其高温、高压、高矿化度、无氧、多孔介质及其流体等因素对微生物的存活及生长繁殖都会产生明显影响。油藏极端环境对微生物群落结构组成和数量也会有大的影响。该文介绍了与微生物采油关系紧密的微生物群落的生理生化特征及其多样性。主要有烃降解菌、发酵菌、硫酸盐还原菌及产甲烷菌。还介绍了激活本源微生物和筛选外源微生物在提高石油采收率方面的应用。最后就分子生物技术在研究油藏中可培养微生物和未培养微生物中的应用进行了讨论。     

L-苯丙氨酸生产及应用研究进展

L-苯丙氨酸是人体所需8种必需氨基酸之一,在人体的代谢过程中具有重要作用。广泛应用于医药、食品和化工等行业。目前,国际市场上对L-苯丙氨酸需求量持续上升,生产供不应求,而我国生产设备部分闲置。鉴于以上现象,本文主要介绍了L-苯丙氨酸的生产方法,讨论各种生产方法的优缺点,并针对我国生产企业的优势和存在的问题提出建议。     

生物表面活性剂生产及应用研究进展

生物表面活性剂主要是由微生物代谢产生的,具有疏水基团和亲水基团的两亲性物质,它们能显著降低表面与界面张力。与化学表面活性剂相比,生物表面活性剂具有毒性低、生物兼容性好、可降解等优点,在众多领域具有良好的应用前景,但生物表面活性剂的高生产成本限制了商业化发展。本文旨在分析微生物表面活性剂的生产,重点是生产过程和代谢途径的优化,以探索产量与成本的关键因素,为生物表面活性剂商业化发展提供解决方案。     

真菌漆酶的性质、生产及应用研究进展

作为一种含铜的多酚氧化酶,真菌漆酶比细菌漆酶、植物漆酶等具有更好的热稳定性、金属离子耐受性及更高的底物催化氧化性,在工农业及环境领域的应用中得到了较高的关注。目前普遍认为,限制漆酶广泛应用的因素在于漆酶的生产规模、成本与性质。真菌漆酶的生产模式包括固态发酵和液体发酵,工业生产基本以液体发酵为主。除了在染料脱色、染织废水处理、纸浆漂白等过程中的应用,最新的研究不断拓展了漆酶新的用途,对近年来真菌漆酶的发酵生产、酶学性质及应用研究中的最新结果进行了概述。     

酿酒酵母细胞表面展示技术在燃料乙醇生产中的应用及研究进展

酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae细胞表面展示表达系统是一种固定化表达异源蛋白质的真核展示系统,具有糖基化作用及蛋白翻译后折叠等优势,更利于基因工程操作。近年来,酵母细胞表面工程作为一种新兴策略来固定化淀粉水解酶、纤维素水解酶以及木聚糖降解酶,从而应用于燃料乙醇的生产。文中着重介绍了酵母细胞表面展示系统的基本原理、研究现状以及在生物乙醇生产中的应用前景及所面临的挑战。     

曲霉属真菌活性代谢产物及在农业生产中的应用研究进展

曲霉属(Aspergillus)真菌是一类分布广泛的丝状真菌,种类繁多,代谢产物丰富,应用广泛,在农业、医药、生物能源、化妆品、食品发酵等行业均有应用。对近年来曲霉属真菌活性代谢产物在抗菌、抗氧化、抗病毒方面的研究进展进行了综述。结合实验室研究成果,对近年来曲霉属真菌代谢产物在秸秆腐熟菌剂、溶磷生物菌剂、拮抗植物寄生线虫等农业生产领域中的应用进行综述,以期为开发应用曲霉属真菌活性代谢产物的研究提供参考。     

Surfactin对人乳腺癌MCF-7细胞增殖、凋亡及细胞骨架的影响

以体外培养的人乳腺癌细胞株MCF-7为研究对象,探讨surfactin对肿瘤细胞增殖、凋亡及细胞骨架的影响。MTT实验表明,surfactin能抑制MCF-7的增殖,并且呈现出浓度和时间的依赖关系,作用48h时的IC50是27.3μmol/L。AO/EB荧光染色法及流式细胞术检测发现,surfactin可诱导MCF-7发生典型的凋亡形态学改变和G2/M期阻滞。免疫荧光和免疫印迹结果表明,surfactin显著抑制了细胞内vimentin的表达,诱导了α-tubulin的解聚和重排,使细胞的骨架系统发生了剧烈的变化。可见,surfactin具有抑制MCF-7细胞增殖,诱导细胞凋亡的作用,其机制可能与细胞骨架蛋白的表达水平有关。     

H-FABP基因在临床医学和畜牧生产上应用研究进展

心脏型脂肪酸结合蛋白是一种可溶性的小分子细胞内非酶蛋白质,对生物多项功能有着十分重要的调控作用,因此成为了临床医学和畜牧生产两大领域的研究热点。本文综述了近年来H-FABP基因作为实用型特异性心肌损伤标志物在治疗多种心血管疾病中发挥其重要作用的研究实例,同时介绍了其在畜牧生产方面的相关研究,并探讨了作为影响畜禽生长性能和提高其肉质性质的候选基因的实际意义。     

诱导子在红豆杉细胞培养生产紫杉醇中的应用研究进展

诱导子作为一种调控植物次生代谢产物生物合成的重要手段,用于红豆杉(Taxus)细胞培养生产紫杉醇的研究效果显著。本文分别就生物诱导子和非生物诱导子促进紫杉醇生物合成及其可能的作用机制进行了综述。     

Levan果聚糖的应用与生产研究进展

Levan是一类果聚糖,由大量的果糖单元以β-（2,6）果糖苷键连接构成聚糖主链并含有少量β-（2,1）果糖苷键连接的支链组成。部分微生物来源的Levan具有抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血脂、免疫增强等重要的生物活性,在医药和功能性食品方面具有巨大的应用潜能。微生物发酵液提取和酶法合成是目前大量获得Levan果聚糖的两种方法,其中微生物发酵液提取的Levan果聚糖产量和蔗糖转化率一般较低,且发酵液中同时存在的其他高聚物不利于Levan的规模化纯化;而利用Levan蔗糖酶以蔗糖为底物转果糖基合成的Levan果聚糖产量已经高达200g/L、蔗糖转化率高达50%,并且Levan蔗糖酶合成Levan过程中酶的活性受到pH值、温度、螯合剂、金属离子等多种因素的影响,可以通过控制反应条件促进多糖合成反应的进行。因此,酶法合成将是工业化获得Levan果聚糖的主要方式。     

诱导子在红豆杉细胞培养生产紫杉醇中的应用研究进展

诱导子作为一种调控植物次生代谢产物生物合成的重要手段,用于红豆杉(Taxus)细胞培养生产紫杉醇的研究效果显著。本文分别就生物诱导子和非生物诱导子促进紫杉醇生物合成及其可能的作用机制进行了综述。     

细菌纤维素生产与应用研究进展

简要介绍了细菌纤维素菌种选育、发酵条件优化,以及细菌纤维素在食品、医药、高级音响设备振动膜、造纸与无纺织物等方面应用研究的近况。由于细菌纤维素可形成纳米级的极细纤维,具有极高的杨氏模量和机械强度,以及高纯度和高结晶度、高亲水性和生物可降解性等特点,预计不久将成为一种多用途的商品。     

RNAi在哺乳动物中的应用及研究进展

该文综述RNAi技术在哺乳动物中应用及研究方面的最新进展。     

基因沉默在农业生产中的应用及其相关因子的研究进展

本文主要介绍了基因沉默在农业生产上的广泛应用,并对一些与基因沉默相关的因如miRNA、阿格蛋（Argo-naute protein）和PolIV进行了阐述。     

碱性淀粉酶的发酵生产及其应用研究进展

碱性淀粉酶是诸多碱性酶中的一种,指的是其最适稳定及反应pH值在碱性范围内,在碱性环境中可以保持稳定且可高效催化降解淀粉。碱性淀粉酶在纺织、洗涤剂、医药、食品等领域具有广泛应用。利用嗜碱微生物可以生产碱性淀粉酶。以下综述了碱性淀粉酶的发酵生产及其应用的研究进展。     

CRISPR-Cas9研究进展及在基因治疗上的应用

CRISPR-Cas9[Clustered regularly interspaced short palindromic repeats（CRISPR）/CRISPR-associated （Cas）9]是近年兴起的一种高特异性和高效的基因编辑新技术,由向导RNA（single guide RNA,sgRNA）和cas9（CRISPR-associated 9）蛋白组成,引起DNA位点特异性双链断裂（double-strand breaks,DSBs）,引发同源重组修复（homology-directed repair,HDR）或非同源末端连接修复（non-homologous end joining,NHEJ）,达到靶基因修饰的作用。CRISPR-Cas9技术自发现以来,因其便于操作、花费较低、高特异性、可同时打靶任意数量基因等优点而被应用。近年研究显示,对于一些遗传性疾病,可通过CRISPR-Cas9精确的基因编辑破坏致病的内源基因、改正引起疾病的突变体或插入新的保护性基因进行治疗,该技术为基因治疗开启了一个新方向。主要从CRISPR-Cas9结构、作用机制及在疾病基因治疗上的应用等方面进行了综述。     

纤维素酶在工业领域中的应用及研究进展

纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中,在食品、酿造行业、农副产品深加工、饲料、医药、环境保护和化工等领域有着非常广阔的应用前景和应用潜力。我国纤维素酶的生产及应用研究近年来取得了很大进展。本文对纤维素酶在工业领域中的应用及研究进展进行了综述。     

浅析生物技术在药用植物中的应用及研究进展

本文通过对大量的生物技术以及药用植物研究进行讨论,从培养技术、细胞研究状况、基因以及分子各方面总结生物技术在药用植物中的应用和它的研究进展情况。