工业真菌高效产酶突变技术与高产机制

工业真菌是酶制剂的重要生产微生物,其菌种改良具有重要应用价值。综述了产酶工业真菌的应用、突变育种技术进展和高效产酶机制的分析策略,尤其是基于组学水平的基因组、转录组和蛋白质组的分析等,最后总结了高产机制在菌株改良上的应用。     

酶高效表达体系构建及高通量筛选关键技术

酶作为生物催化剂已被广泛地应用于医药、食品、化工、能源及轻工业等领域,随着低碳经济发展及绿色制造的发展需求,酶制剂应用领域不断拓展。随着当今生命科学前沿技术飞速发展,生物信息学、分子进化、基因组学和蛋白质组学等先进技术被应用于新酶分子的挖掘与改造。而代谢工程及反应过程工程成为酶制剂发酵生产调控的关键。同时,酶制剂高效表达菌株及其高通量筛选技术平台的构建也是新酶发现与工业化生产的重要桥梁。本文从酶高效表达载体和宿主出发,重点介绍了高效表达体系的构建原理和方法,包括重组酶表达载体表达元件的优化、重组酶基因表达量的增加、提高酶蛋白质的折叠通量、优化蛋白分泌运输途径、降低蛋白降解途径的作用、初级代谢途径的优化等。还总结了高效菌株的筛选方法,并展开合理预测。     

短小芽孢杆菌209碱性蛋白酶高产菌株260-52的选育和投产

短小芽孢杆菌(Bacillus Pumilis)209原系河南省皮革研究所筛选获得的芽孢杆菌碱性蛋白酶高产菌株,该菌株所产酶制剂已成功地用于黄牛正面革酶法脱毛和山羊正面革酶法脱毛。另据文献报道,该菌种所产碱性蛋白酶的性质与用于加酶洗涤剂的地衣形芽孢杆菌(B.licheniformis)产生的碱性蛋白酶性质相同,同属卡尔斯伯型芽孢杆菌蛋白酶,所以可以作为洗涤剂用酶。因此,209碱性蛋白酶是一种有发展前途的酶制剂。     

饲用酶制剂产业发展态势分析

正人们对肉类、奶类食品消费需求量的迅速增长促进了养殖业的发展,同时带动了饲料工业迅速发展。而酶制剂技术在饲料、养殖业中的应用,可有效地缓解饲料原料资源不足、提高畜禽及水产产品的品质、减少养殖业对环境污染、促进饲料工业与养殖业的可持续发展。饲用酶制剂则是一种以酶为主要功能因子的饲料添加剂,它是经基因工程技术筛选出的细菌或真菌菌株的发酵产物。饲用酶制剂一直是饲料添加剂领域最引人关注的研究热点之一。其研发     

ARTP诱变技术在食品和饲料加工生物催化剂改造中的应用进展

食品和饲料的生物催化转化和发酵技术成为保障餐桌安全及绿色发展的重要领域,其用酶量在工业酶制剂市场中占比最大,且增长最快。性能优良的酶制剂能显著缩短发酵周期,降低生产成本,提高目标产物的转化率,进而提高市场竞争力。食品和饲料加工产业除了应用分离提取的酶制剂外,很多发酵过程仍以微生物为细胞工厂进行多种酶催化转化。该发酵过程通常涉及复杂的代谢网络和调控机制,且很多体系不能采用基因工程技术,因此理性基因工程改造通常难以满足应用需求。诱变育种仍然是食品和饲料加工用酶及微生物菌株改造的主要手段,需要与时俱进不断发展新技术。近年发展起来的常压室温等离子体(ARTP)诱变育种技术因其具有操作简单、安全、环境友好、突变率高、突变库容大等特点,在食品和饲料加工微生物育种中得到了广泛应用,取得了良好的成效。重点介绍近年ARTP在食品与饲料加工酶制剂及发酵微生物改造中的相关应用进展。     

工业酶进展和未来展望

<正>回顾了近两年工业酶的发展和市场状况,分析了不同领域、国家和地区的应用情况,特别是饲料酶的使用,同时对未来的工业酶制剂发展前景进行了展望。2012年末~2013年初,应《生物产业技术》邀请,笔者分几个专题按不同市场和酶制剂应用的类型介绍了:工业酶制剂的现状和未来发展;酶制剂在淀粉生产和淀粉加工上的应用;酶和生物     

应用酶学研究的几个热点领域

20世纪生物技术得到了迅猛的发展 ,当前生物技术正进入一个崭新的时代 ,生物技术产品不断涌现 ,逐渐形成一个高度密集型的产业——生物技术产业。而应用酶工业作为生物技术产业的一个重要分支 ,也得到了空前的发展 ,这样也就带动了应用酶学的研究。下面是其研究的几个热点领域。1　酶制剂酶制剂 (Enzyme Preparation)是指从生物体 (菌体、动植物体 )中 ,经分离提纯而得到的具有一定纯度和活力的酶制品。商品化的酶制剂 ,按其纯度、效力、价格可分为工业用酶、临床用酶和研究用酶 3类。动植物和微生物均可作为酶制剂的来源。动物酶制剂包括…     

泡盛曲霉中糖化酶产量与氮营养的关系

糖化酶(葡萄糖淀粉酶)被广泛用于淀粉加工产品生产中,其产量仅次于芽孢杆菌蛋白酶,为世界酶制剂工业生产中第二大酶。泡盛曲霉(Asp.awamori)被认为是糖化酶高产菌株。     

EA_3—867纤维素酶的简易冷冻干燥法

近年来,为开展植物原生质体培养和细胞杂交研究,我们利用木霉EA_3—867菌株发酵,制备纤维素酶,并对该酶的性质进行了研究。酶制剂活力和质量不仅与菌株种类、发酵过程的条件等,而且与最后干燥方法有关。最     

微生物过氧化氢酶的发酵生产及其在纺织工业的应用

微生物过氧化氢酶是一种重要的工业酶制剂,可以催化分解过氧化氢生成水和氧气。这一酶制剂在食品、纺织、医药等领域表现出广泛的应用潜力。生物工程和基因工程技术的进步推动了微生物过氧化氢酶的发酵生产。以下综述了微生物过氧化氢酶发酵生产的进展及其在纺织工业中的应用,同时讨论了微生物过氧化氢酶的发酵生产和纺织工业应用的未来趋势。     

酶制剂在食品和饲料行业的应用

食品与饮料用酶是工业酶制剂中最大的、唯一的每年超过10亿美元的市场,并且每年仍以8%左右的速度持续增长.饲料用酶则是工业酶制剂中增长速度最快的市场.本文主要从酶制剂的种类和应用两个方面来介绍这两个市场的发展近况和未来展望.     

酶制剂在洗涤和纺织行业的应用

洗涤用酶是仅次于食品与饮料行业的第二大工业酶制剂市场。本文介绍了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和其他碳水化合物酶在洗涤上的作用原理、应用配方及其市场发展。洗涤剂生产配方的改变及由于生物科技的进步而导致酶的有效性和生产效率的提高,使得酶制剂在洗涤剂中拥有良好的应用前景。纺织方面,除非有新的酶制剂和过程技术出现,否则行业会相对增长较慢;新的过程如全酶法纺织加工如果能顺利商业化,则可带来新的增长点。纺织和洗涤行业的酶制剂虽然不像食品有关行业审批那么繁琐,但有关酶制剂可能引起的过敏反应应引起足够的重视和安全使用。     

二株高活力纤维素分解菌EA3-867和N2-78的获得及其特性的比较

拟康氏木霉(Trichoderma pseudokoningii Rifai)野生型菌株AS 3．3002和木3,分别经多种物理化学因素(高能电子、60钴、紫外线、亚硝基胍、硫酸二乙酯等)诱变处理后,得到二株变异菌株EA3,-867和N2-78。它仉的固体曲、液体曲和酶制剂的各项纤维紊酶活力测定结果,均比野生型菌株明显提高。N2-78菌株经摇瓶培养60小时,其CMC糖化力为255毫克葡萄糖／毫升酶液,滤纸糖化力为8．2毫克葡萄糖／毫升酶液,棉花糖化力为13．4毫克葡萄糖／毫升酶液,分别比野生型菌株提高H．6倍、5．3倍和7倍。由EA3-867和N2-78的固体曲制取的纤维素酶粗制剂,其各项纤维紊酶话力测定结果,均较Onozuka R-10纤维索酶制剂为高。上述野生型菌株及变异菌株均具有果胶酶、半纤维紊酶、淀粉酶和少置蛋白酶的活力。变异菌株中果胶酶的活力较野生型菌株为高,淀粉酶和蛋白酶活力则较低。同时,变异菌株的形态也与原始菌株有明显差异。上述四株菌的孢子致死温度相同,CMC糖化、滤纸崩溃和滤纸糖化的最适pH相近,最适温度相同,分别为pH 4.4、60℃,pH4.8、60℃和pH4.8、60℃。     

微生物谷氨酰胺转胺酶生产菌株的育种研究

在简要介绍微生物谷氨酰胺转胺酶的主要功能、应用和国外研究成果与目前状况后,指出该酶生产微生物菌种选育的重要性以及实际难度和艰巨性,阐述了进行初筛、复筛和常规诱变育种试验的关键技术手段及其成果效益。利用这些有效方法获得性能优良的高产酶突变菌株,进行规模化发酵工艺条件和酶制剂产品分离提纯技术研究,并在此基础之上,进一步开展通过“神舟”四号飞船搭载的微生物空间诱变育种研究强化产酶菌株的各种优良性能,说明了空间多种复合因素引发的综合搭载效果显著。     

饲料酶制剂的生产和应用

本文就涉及饲料酶制剂生产和应用中的发酵方法;酶制剂的耐热和贮存稳定问题;酶活力测定和表示方法;使用酶制剂可降低饲料生产成本;酶制剂在环境保护中发挥重要作用共五个方面进行了论述。由于酶制剂用作饲料添加剂的良好表现,预测未来我国饲料酶制剂将持续发展。     

点青霉(Penicillium notatum)AS 3.3871葡萄糖氧化酶的研究

从367株青霉菌和曲霉菌中筛选获得产生葡萄糖氧化酶的优良菌株Penicillium notatum As 3.3871。纸层析鉴定酶促反应产物为葡萄糖酸。以硝酸钠为氮源,蔗糖为碳源的合成培养基(pH 5.6),于26℃通气培养后,静置一段时间,每毫升发酵液的酶活力可达15—18单位。发酵液经弱酸性阳离子交换树脂柱层析,可得浓缩的酶制剂,该酶制剂可将蛋清中的葡萄糖脱除,防止干蛋白片在储存期的“褐变”。     

点青霉(Penicillium notatum)AS 3.3871葡萄糖氧化酶的研究

从367株青霉菌和曲霉菌中筛选获得产生葡萄糖氧化酶的优良菌株Penicillium notatum As 3.3871。纸层析鉴定酶促反应产物为葡萄糖酸。以硝酸钠为氮源,蔗糖为碳源的合成培养基(pH 5.6),于26℃通气培养后,静置一段时间,每毫升发酵液的酶活力可达15—18单位。发酵液经弱酸性阳离子交换树脂柱层析,可得浓缩的酶制剂,该酶制剂可将蛋清中的葡萄糖脱除,防止干蛋白片在储存期的“褐变”。     

酶工程的开发与研究现状

酶工程是现代生物技术的重要组成部分。它是在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用、进行物质转化的技术。酶制剂是第二次世界大战后迅速发展起来的新兴工业。应用酶制剂的工业,一般能收到简化原有工艺条件、增加产品品     

黑曲霉变异株SP—56在糖化酶生产工业中的应用

黑曲霉变异株ＳＰ－５６是以变异株Ｐ－１０为出发菌株,经亚硝基胍反复处理后获得的一株糖化酶高产菌株。它对各种原料（碳、氮）适应性较广,不需要玉米浆,原料来源丰富,价格低廉,用ＳＰ－５６生产糖化酶,经实验室小试和１０Ｔ发酵罐投产应用,实际使糖化酶发酵单位达到１４０００Ｕ／ｍ１以上,稳定性好,产酶速度快,工艺简单,一次投料到发酵结束不需添加任何原料。酶系较纯,每年可提高产量３００Ｔ以上,而且糖化酶质量稳定、纯度高、性能好,便于在酶制剂生产厂家推广应用。     

酶制剂在畜牧及野生动物营养与饲养中的应用

从酶的化学本质、分类、功能、特性、作用机理及其应用现状等方面综述了酶制剂在家畜、家禽及濒危、经济野生动物营养与饲养中研究最新进展,并阐述了酶制剂研究应用存在问题和发展前景。