产酮产碱菌E54生产D-异抗坏血酸钠工艺优化研究的新进展

D-异抗坏液酸钠是一种优良的食品抗氧化剂,工业上大多采用间接发酵法生产,即通过细菌发酵由D-葡萄糖生成前体——2-酮基-D-葡萄糖酸钙,再经甲酯化和化学转化得到D-异抗坏血酸钠。此项工艺虽已很成熟,但目前生产中发酵过程多采用假单孢菌,投糖浓度仅能达到16～18％,且存在着易为噬菌体和杂菌感染的不足。     

D-葡萄糖串联发酵产生维生素C前体—2-酮基-L-古龙酸——Ⅱ.菌株SCB3058产生2-酮基-L-古龙酸发酵条件的研究

维生素C(Vitamin C,简称Vc),又称L-抗坏血酸(L-Ascorbic acid)是人体必需的维生素,生理作用广泛,在医药和食品工业上均有重要地位。目前国内厂家多以我国发明的“二步发酵法”进行生产,即以D-山梨醇为原料生产2-酮基-L-古龙酸(以下简称2-KLG),然后制备维生素C。而近年来引起国内外普遍关注的是从D-葡萄糖串联发酵生产2-KLG的新工艺,以及采用基因工程技术,构建直接由D-葡萄糖转化生成2-KLG的基因工程菌的研究(图1)。1987年以来我国学者尹光琳等人采用了欧文氏菌(Erwinia sp.)和棒状杆菌(Corynebacterium sp.)进行串联发酵产生维生素C前体——2-酮基-L-古龙酸,并开展了一系列的研究。     

发酵法生产丙三醇的过去和现在

第一次世界大战时发达国家已经采用发酵法生产丙三醇,但好氧发酵法工业化生产丙三醇则是近代我国特有的。丙三醇在我国长期供不应求,比较迅速形成发酵法生产丙三醇产业是顺应国情的结果。从我国与发达国家丙三醇的消费构成比较,我国对这种“绿色”丙三醇的消费还会增加,发展的前景是好的。发酵法生产甘油产业的健康、稳步发展取决于科学技术的进步,提高质量降低成本是关键。     

微生物发酵产光学纯度D-乳酸研究进展

D-乳酸作为一种重要的手性中间体和聚乳酸合成的原料,其生产已越来越受到人们的重视。然而,低光学纯度D-乳酸在很多领域的应用都受到限制。微生物发酵法能够生产高光学纯度的D-乳酸。除了乳酸生产的传统菌株-乳酸细菌,研究者们还通过基因工程的手段不断探索其它种属菌株利用更廉价的可再生资源高产光学纯度D-乳酸的可行性。介绍了D-乳酸的物化性质及其在工业生产、化学加工和聚乳酸合成中的应用,并详细综述了国内外发酵法生产光学纯度D-乳酸的最新研究进展,着重介绍了采用基因工程育种策略提高菌株的D-乳酸产量、转化率、生产强度以及光学纯度,降低副产物的合成,扩大底物利用范围的研究成果。所涉及的菌株包括:乳酸细菌、大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌以及酵母等。这些研究表明,应用基因工程手段改造生产菌株的代谢途径是选育D-乳酸发酵生产菌株的发展趋势。最后还对D-乳酸发酵生产的前景进行了展望。     

山梨酸钾和D-异抗坏血酸钠联合作用HepG2细胞的生物学效应分析北大核心CSCD

该文研究食品添加剂联合作用人肝癌HepG2细胞后的多参数生物学指标,并探索可能存在的损伤机制。CCK-8法检测受试物山梨酸钾及D-异抗坏血酸钠0.13~2.00 g/L分别作用HepG2细胞24、48及72 h后的细胞增殖活力,显示山梨酸钾及D-异抗坏血酸钠均呈显著的时间、剂量依赖性的抑制HepG2细胞增殖,其24 h的IC50分别为1.35±0.11 g/L和1.58±0.17 g/L。高内涵分析结果表明,与单独组相比,联合组显著降低细胞数量和线粒体膜电位,增大细胞膜通透性及活性氧水平（P〈0.05）;高剂量联合组（0.30＋0.41 g/L）显著增加DNA损伤（P〈0.01）,表现为协同作用。qRT-PCR和Western印迹法显示,山梨酸钾及D-异抗坏血酸钠可显著提高P53、Caspase-3、Bax、γ-H2AX表达,同时显著降低Bcl-2表达,从而抑制HepG2细胞增殖。     

生物法生产D-塔格糖的研究进展

D-塔格糖具有多种独特的生理特性与功能,近年来已被发达国家开发作为具有高经济附加值的功能性甜味剂进行销售。D-塔格糖的商业化生产长期以来依赖化学催化法,随着20世纪90年代利用L-阿拉伯糖异构酶(简称L-AI酶)催化D-半乳糖制备D-塔格糖技术的兴起,生物法生产D-塔格糖成为了新的发展趋势。结合笔者所在课题组近年来的研究成果,就D-塔格糖生物法生产工艺的研究现状和前景进行综述与展望。     

粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸的研究

本文对粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸进行了研究。以粘质沙雷氏菌G1(Serratia marcescens G1)为出发菌种,摇瓶试验确定了发酵培养方式:前12 h为菌体生长阶段,有氧培养,温度28℃,pH值7.0;后36 h为D-乳酸合成积累阶段,无氧培养,温度44℃,pH值6.0。且发现使用葡萄糖为碳源时更有利于D-乳酸的合成积累。采用缺失2,3-丁二醇合成能力的基因工程菌株R1为出发株,经筛选后得到耐受较高浓度乳酸盐的菌株R150,以R150为发酵菌种,在3.7 L发酵罐上采用两阶段发酵法,并通过增加起始菌体浓度的方法,发酵生成的D-乳酸浓度达到83.5 g/L,光学纯度达到98.9%。本研究成果为使用粘质沙雷氏菌发酵生产D-乳酸的深入研究打下了基础。     

D-葡萄糖串联发酵产生维生素C前体—2-酮基-L-古龙酸——I.产酸新菌株SCBl25产生中间体2,5-二酮基-D-葡萄糖酸(盐)发酵条件的研究

维生素C(VitaminC,简称Vc),又名L-抗坏血酸(L-Ascorbicacid),是人体必需的一种维生素,生理作用广泛,在医药和食品工业上均有重要地位。目前维生素C的工业生产不论是用Reichstein-Grussner发明的“莱氏合成法”,还是我国发明的“二步发酵法”,都是以D-葡萄糖高压加氢所生成的D-山梨醇作为原料,先行生成维生素C前体——2-酮基-L-古龙酸(以下简称2-KLG),再制备得到维生素C的。近五十年来,各国学者在进行简化“莱氏法”研究的同时,对以D-葡萄糖直接作为原料生成2-KLG合成维生素C开展了一些颇具价值的     

利用废弃物发酵法生产聚羟基烷酸PHAs

聚羟基烷酸(PHAs)是一种可降解聚合物,与石化塑料相比它具有生物降解性及生物相容性等优点,在不久的将来必然有广阔的应用前景。生产PHAs的主要方法是发酵法,在过去的几十年里传统的深层发酵法生产PHAs的工艺已经得到深入的研究,近些年固态发酵法生产PHAs也吸引了越来越多研究者的关注。     

山梨酸钾和D-异抗坏血酸钠联合作用HepG2细胞的生物学效应分析

该文研究食品添加剂联合作用人肝癌HepG2细胞后的多参数生物学指标,并探索可能存在的损伤机制。CCK-8法检测受试物山梨酸钾及D 异抗坏血酸钠0.13～ 2.00 g/L分别作用HepG2细胞24、48及72 h后的细胞增殖活力,显示山梨酸钾及D-异抗坏血酸钠均呈显著的时间、剂量依赖性的抑制HepG2细胞增殖,其24 h的IC50分别为1.35±0.11 g/L和1.58±0.17 g/L。高内涵分析结果表明,与单独组相比,联合组显著降低细胞数量和线粒体膜电位,增大细胞膜通透性及活性氧水平(P＜0.05);高剂量联合组(0.30+0.41 g/L)显著增加DNA损伤(P＜0.01),表现为协同作用。qRT-PCR和Western印迹法显示,山梨酸钾及D 异抗坏血酸钠可显著提高P53、Caspase 3、Bax、γ-H2AX表达,同时显著降低Bcl-2表达,从而抑制HepG2细胞增殖。     

琥珀酸发酵菌种研究进展

琥珀酸作为一种重要的化学中间体的潜力已经为人们所认识,而发酵法生产琥珀酸是使这一潜力变为经济上可行的最好方法之一。菌种在发酵法中占有非常重要的地位,是决定整个过程的关键。系统介绍了关于发酵法生产琥珀酸的菌种研究进展,并对各种菌株的发酵特点和问题做了分析,最后展望了菌种的发展方向。     

芽孢乳杆菌发酵葡萄糖制备D(-)-乳酸的研究

在国内首次报道了发酵法制备D(-)-乳酸,采用芽孢乳杆菌(Sporolactobacillus sp．)从葡萄糖发酵制备D-乳酸。该发酵为微需氧,发酵培养基组成(g/L):葡萄糖60,酵母膏6,玉米浆5,NH4NO3l,麸皮2,NaH2PO4 4,CaCO340。发酵液的初始pH为7．0.在最佳条件下,37℃发酵72h可产40．7g/L的D-乳酸,葡萄糖转化率67．83％。通过离子配位色谱分析,产物的D-乳酸光学纯度为96．04％e．e．。     

生物技术法生产丙酮酸的研究进展

丙酮酸是一种重要的有机酸,广泛应用于制药、日化、农用化学品和食品等工业中。相对于化工法生产的丙酮酸而言,生物技术法生产的丙酮酸具有低成本、高质量等优势。生物技术法生产丙酮酸主要包括发酵法和酶法,前者又包括直接发酵法和休止细胞法。在对比各种生产方法的基础上,考虑到球拟酵母属的多重维生素营养缺陷型菌株是目前最具竞争力的丙酮酸生产菌,因此重点介绍了发酵法生产丙酮酸在菌种、发酵条件优化等方面的研究进展,并给出了生物技术法将来可能的发展方向。      

从酵母菌中分离纯化超氧化物岐化酶

超氧化物岐化酶(SOD)由于具有消除氧自由基的功能,在医药、保健品中具有重要应用价值。我国目前SOD产品主要是从牲畜血液中提取,这个方法所用原料有限,SOD质量不稳定。80年代后,美国和日本先后开发了用发酵法生产SOD,大大地降低了生产成本。但由于SOD为胞内蛋白,因而发酵法产生SOD后提取工艺极为复杂,至少需要六步,一般经过细胞破碎、离心、盐析、透析、离子交换层析(2～3次)和凝胶层析等才能达到比活>3000u/mg。由于细胞破碎主要为机械法(如球磨和超声波法),胞内所有蛋白都释放出来,SOD比活只有10～30u/mg。     

抗生素、氨基酸、维生素等大宗产品规模化发展及产业情况

1 氨基酸规模化发展及产业情况 氨基酸作为生命有机体蛋白质的基本组成单位,在人和动物的营养健康方面发挥着重要的作用.据统计,氨基酸及其衍生物的种类已由20世纪60年代的50种左右发展到现在的1000余种.从我国的角度看,氨基酸产业在我国社会和经济生活中具有不可替代的作用,发展氨基酸产业是提升农副产品附加值、解决"三农"问题和就业率的重要途径之一.从全球的角度看,自从20世纪利用发酵法生产谷氨酸成功以后,世界各国纷纷开展氨基酸发酵的研究与生产,规模及产量得到迅速发展.     

从酵母菌中分离纯化超氧化物岐化酶

超氧化物岐化酶(SOD)由于具有消除氧自由基的功能,在医药、保健品中具有重要应用价值。我国目前SOD产品主要是从牲畜血液中提取,这个方法所用原料有限,SOD质量不稳定。80年代后,美国和日本先后开发了用发酵法生产SOD,大大地降低了生产成本。但由于SOD为胞内蛋白,因而发酵法产生SOD后提取工艺极为复杂,至少需要六步,一般经过细胞破碎、离心、盐析、透析、离子交换层析(2～3次)和凝胶层析等才能达到比活>3000u/mg。由于细胞破碎主要为机械法(如球磨和超声波法),胞内所有蛋白都释放出来,SOD比活只有10～30u/mg,因而后续SOD纯化     

木质纤维生产燃料乙醇工艺的研究进展

利用丰富而廉价的木质纤维原料代替粮食生产燃料乙醇,对经济和社会的可持续发展有着重要的意义。以木质纤维为原料发酵生产燃料乙醇可分为4种工艺:分步糖水解化发酵法、同步糖化发酵法、同步糖化共发酵法和直接微生物转化法。介绍了以上4种工艺的研究进展,并对今后进一步研究提出了建议。     

发酵法生产生物表面活性剂

发酵法生产表面活性剂相对于化工法而言有着无可比拟的优势。综述了发酵法生产生物表面活性剂的微生物源、发酵机理、发酵条件和产物分离技术等方面的研究进展 ,并简要介绍了其工业应用前景。     

发酵法生产长链二元酸研究进展

发酵法生产长链二元酸相对于化工法而言有着无可比拟的优势。本文综述了发酵法生产长链二元酸的微生物源、产酸机理、产酸条件和产物分离技术等方面的研究进展,并简要介绍了其工业应用前景。     

发酵法生产长链二元酸研究进展

发酵法生产长链二元酸相对于化工法而言有着无可比拟的优势。本文综述了发酵法生产长链二元酸的微生物源、产酸机理、产酸条件和产物分离技术等方面的研究进展 ,并简要介绍了其工业应用前景。