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.     

发酵生产辅酶Q10高产菌株的选育

以实验室保存的类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)JDW61为出发菌株,考察了紫外、紫外结合氯化锂和亚硝基胍对菌株产生辅酶Q10能力的诱变效应,并结合辅酶Q10的合成途径设计了快速筛选辅酶Q10高产菌株的模型,获得一株辅酶Q10产量提高的突变株CP222,该菌株摇瓶发酵的辅酶Q10产量为276.14mg·L-1,较出发菌株提高了190%,并且遗传性能稳定。     

微生物发酵法生产辅酶Q10研究进展

微生物发酵法是生产辅酶Q10很有前景的方法.本文综述了辅酶Q10产生菌的种类、生物合成机制、辅酶Q10产生菌的改良以及发酵条件优化等方面的研究进展.     

辅酶Q10的生理作用及临床应用

辅酶Q10是线粒体电子传递链中的一种重要辅酶,参与细胞氧化磷酸化及ATP生成过程。辅酶Q10是细胞代谢呼吸激活剂和免疫增强剂,具有抗氧化和自由基清除功能。辅酶Q10药物的临床应用主要在心血管疾病、高血压、神经系统疾病和免疫系统疾病方面。     

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。     

快速提取类球红细菌中辅酶Q10的方法研究

目的：建立一种从类球红细菌中快速分离纯化辅酶Q10的方法。方法：对影响超声提取辅酶Q10的各因素,包括提取试剂、超声频率、循环次数及工作时间的最佳条件进行正交试验,比较超声破碎法与碱醇皂化法提取辅酶Q10的差异。结果：在超声提取中,提取试剂和循环次数对辅酶Q10提取效果具有显著性影响;在超声频率0.5s、丙酮提取3min、循环3次的条件下提取的辅酶Q10的含量比碱醇皂化法提高了近6倍。结论：超声破碎法是一种简单、迅速、高效的提取辅酶Q10方法。     

辅酶Q10和维生素E配伍的稳定性和食用安全性研究

目的：研究辅酶Q10和维生素E配伍的稳定性和食用安全性。方法：采用高效液相色谱法,对经过加速破坏的辅酶Q10和维生素E配伍的样品进行含量分析和安全性毒理学评价。结果：辅酶Q10和维生素E在24个月内未发生明显化学反应,辅料也未对其稳定性产生影响,毒理学试验未发现安全性问题。结论：辅酶Q10和维生素E配伍稳定,并且食用安全。     

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。     

烟草生长和采后低温贮藏期间叶中辅酶Q10的含量变化

本文检测烟草生长过程中辅酶Q10含量的季节变化以及采后烟草低温贮藏期间叶中辅酶Q10含量变化,以期能为确立烟叶的最佳采收期和合适的贮藏时间,进而为有效利用烟草中的天然辅酶Q10     

饲料中添加辅酶Q10对吉富罗非鱼幼鱼生长、抗氧化能力和组织结构的影响

以含辅酶Q10(CoQ10)分别为0、40、80和120 mg/kg的4种饲料饲喂平均初始体重为(19.97±0.13) g的吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus, GIFT)幼鱼56d,探讨辅酶Q10对吉富罗非鱼幼鱼生长性能、体成分、抗氧化能力、组织结构和基因表达的影响。结果显示,各辅酶Q10组吉富罗非鱼幼鱼的终末体重、摄食率、特定生长率和饲料效率与对照组均无显著差异, 120 mg/kg辅酶Q10组终末体重、特定生长率和饲料效率均为最高;辅酶Q10含量为120 mg/kg时,吉富罗非鱼幼鱼的干物质消化率显著升高;各辅酶Q10组血清过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著高于对照组;各辅酶Q10组肝脏CAT和GSH-Px活性均显著高于对照组, 80和120 mg/kg辅酶Q10组肝脏总超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽S转移酶(GST)活性均显著升高,丙二醛(MDA)含量显著降低;各实验组去内脏全鱼的水分、粗蛋白和灰分含量均无显著性差异, 120 mg/kg辅酶Q10组去内脏全鱼粗脂肪显著低于对照组;各实验组内脏团水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分...     

农抗120发酵高产培养基优选

采用正交试验浓度加倍的方法 ,进行了农抗 12 0发酵培养基筛选 ,获得两种培养基配方Q1和Q2 。经摇瓶发酵试验 ,发酵水平分别比原始配方提高了 197 3%和 130 9%。摩式自动控制发酵罐试验 ,发酵水平是原始配方的 32 7%和 181%。 2 0M3发酵罐中试 ,发酵水平比原始配方提高了 30 0 0～ 50 0 0单位。     

茄尼醇转化高产辅酶Q10菌株的分离鉴定与发酵条件的研究

采用以异戊二烯为唯一碳源的选择性平板筛选模型,从钱塘江沿岸杭州市九堡段土壤中新筛选到一株产辅酶Q10的细菌菌株E03,经形态、生理生化、Biolog碳源利用试验和16S rDNA序列分析,确定E03属于鞘氨醇属(Sphingomonas sp.),命名为Sphingomonas sp.ZUTE03.摇瓶试验确定了该菌发酵生产辅酶Q10的最佳碳源为葡萄糖15 g/L,氮源为硫酸铵10 g/L,初始pH8.0,发酵温度25℃,并考察了该菌转化茄尼醇产辅酶Q.0的发酵工艺,以合适溶剂为溶解体系,于发酵培养基中摇床培养12 h后,加入终浓度为0.75 g/L的茄尼醇粗品,转化12 h,辅酶Q10产值可达96.88 mg/L.     

Adsorption of plantaricin Q7 on montmorillonite and application in feedback regulation of plantaricin Q7 synthesis by Lactobacillus plantarum Q7

Kieselguhr, bentonite, and montmorillonite were investigated as potential carriers of plantaricin Q7. Highest level of adsorption of plantaricin Q7 was obtained with montmorillonite. Meanwhile, visible inhibition zones were observed against Listeria monocytogenes for montmorillonite adsorbed with plantaricin Q7. Adsorption kinetics showed that the adsorption behaviour followed the pseudo‐first‐order and Weber's intra‐particle diffusion models, suggesting two steps had taken place during the adsorption process. X‐ray diffraction assays revealed that plantaricin Q7 was intercalated into the interlayer space of montmorillonites. Electrostatic, hydrogen bonding and hydrophobic interactions proved to play important roles in the mechanisms of interaction between montmorillonite and plantaricin Q7, as shown by infrared spectroscopy analysis. In addition, plantaricin Q7 production was inhibited by feedback regulation with its high concentrations. In order to remove product feedback inhibition in plantaricin Q7 production, a strategy was implemented for its adsorption onto montmorillonite during fermentation. The final plantaricin Q7 output reached 3713.40 IU/mL during fermentation using montmorillonite to adsorb plantaricin Q7, 41.61% higher than that of non‐ montmorillonite. These results indicate that montmorillonites are suitable carriers for plantaricin Q7 adsorption, and the adsorption of plantaricin Q7 onto montmorillonite during fermentation could be a good method to increase final plantaricin Q7 production.     

氩离子激光照射对类球红细菌的诱变效应及对辅酶Q10产生量的影响

以低产量辅酶Q10类球红细菌为亲本,以氩离子激光为诱变源,对其幅照诱变,结果发现:亲本株发生了明显的诱变效应,出现了不同的色素突变表型。诱变后的色素突变株不仅遗传性状稳定,且辅酶Q10产量比亲本株有明显提高。对其中的黄色突变株发酵液进行辅酶Q10提取及测定,结果显示:其辅酶Q10产量比亲本株提高102.10%,经发酵条件初步优化,其最高产量可达26.39 mg/L发酵液。     

Enhanced production techniques,properties and uses of coenzyme Q10

Coenzyme Q10 (CoQ10) is an essential component of the respiratory chain which produces ATP. It is formed from the conjugation of a benzoquinone ring with a hydrophobic isoprenoid chain. Efforts on the production of CoQ10 by microorganisms focus on the development of potent strains by conventional mutagenesis and metabolic engineering especially in Escherichia coli, analysis and modification of the key metabolic pathways and optimization of fermentation strategies. CoQ10 has excellent antioxidant properties and is beneficial in the treatment of several human diseases. The present review covers the current strategies used to improve and/or engineer CoQ10 production in microbes, the yields obtained in light of the current knowledge on the biosynthesis of this molecule. It also highlights the medical effects of CoQ10.     

产黏乳酸菌的发酵特性研究

通过对2株产黏乳酸球菌的发酵特性比较研究,以感观、酸度、活菌数对数值、培养时间、粘度及乳清析出率为考察指标,结果表明:乳酸球菌Q26具备较好的产黏、产香特性,遗传性质较稳定.通过与乳酸杆菌G18进行发酵应用试验,确定G18和Q26存在共生关系,混合发酵的酸牛乳乳清析出率为0.1％,粘度为4 528mPa·s.通过保质期试验,产品在28、20、4℃下保质期分别为3、6、15d.确定Q26和G18为最佳酸牛乳生产用菌种.     

微生物发酵产辅酶Q10的高速逆流色谱法分离纯化

本文首次将高速逆流色谱法应用于微生物发酵液提取物中辅酶Q10的分离纯化,建立了一套可用于其制备分离的逆流色谱溶剂体系正庚烷－乙睛－二氯甲烷(12：7：3.5, v/v/v)。500mg发酵液粗提物经一步制备分离,可得到绝对纯度在98％以上辅酶Q10130mg。比较表明,该方法较传统的硅胶柱层析和结晶相结合的纯化方法在产物纯度、回收率及产率等方面都有一定的优势。     

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。     

Diversity and dynamics stability of bacterial community in traditional solid-state fermentation of Qishan vinegar

Qishan vinegar is a typical Chinese fermented cereal product that is prepared using traditional solid-state fermentation (SSF) techniques. The final qualities of the vinegar produced are closely related to the multiple bacteria present during SSF. In the present study, the dynamics of microbial communities and their abundance in Daqu and vinegar Pei were investigated by the combination of high throughput sequencing and quantitative PCR. Results showed that the Enterobacteriales members accounted for 94.7%, 94.6%, and 92.2% of total bacterial sequences in Daqu Q3, Q5, and Q10, respectively. Conversely, Lactobacillales and Rhodospirillales dominated during the acetic acid fermentation (AAF) stage, corresponding to the quantitative PCR results. Lactobacillus, Acetobacter, Weissella, Leuconostoc and Bacillus were the dominant and characteristic bacterial genera of Qishan vinegar during AAF process. Redundancy analysis suggested that Lactobacillales and Rhodospirillales had a positive correlation with humidity and acidity, respectively. These results confirmed that the bacterial community structure could be affected by physiochemical factors, which determined the unique bacterial composition at different fermentation stages and showed batch-to-batch consistency and stability. Therefore, the conformity of bacterial community succession with physiochemical parameters guaranteed the final quality of Qishan vinegar products. This study provided a scientific perspective for the uniformity and stability of Qishan vinegar, and might aid in controlling the manufacturing process.