L-赖氨酸发酵的研究钝齿棒状杆菌PI-3-2的L-赖氨酸发酵中间生产试验

1978年我们完成了北京棒状杆菌AS 1.563发酵生产L-赖氨酸研究的扩大试验。为进一步提高L-赖氨酸产率和糖原料的转化率,采用钝齿棒状杆菌(Corynebacterium crenatum)PI-3-2进行了L-赖氨酸发酵中间生产的研究,现报道如下。     

赖氨酸的提纯及拆分

<正> 1.从DL-赖氨酰胺原料提纯赖氨酸将待提纯的DL-赖氨酰胺原料,在20-40℃条件下,溶入C_1～C_5的低级醇类或乙醚中,使之与CO_2(或HCl、或HBr)形成难溶性的加合物。滤出,再以HCl处理,可得到纯度为98～99％的产品。回收率可达94～96％。[Allied chem,美国专利,3,819,699,(6/25/74)] 2.从含有仲胺和叔胺的赖氨酸水溶液中提纯赖氨酸     

赖氨酸的提纯及拆分

<正> 1.从DL-赖氨酰胺原料提纯赖氨酸将待提纯的DL-赖氨酰胺原料,在20-40℃条件下,溶入C_1～C_5的低级醇类或乙醚中,使之与CO_2(或HCl、或HBr)形成难溶性的加合物。滤出,再以HCl处理,可得到纯度为98～99％的产品。回收率可达94～96％。[Allied chem,美国专利,3,819,699,(6/25/74)] 2.从含有仲胺和叔胺的赖氨酸水溶液中提纯赖氨酸     

味之素公司与东丽公司共同进行赖氨酸生产尼龙的研究

2012年2月13日,日本味之素公司和东丽公司宣布,在以赖氨酸为原料生产纤维尼龙的事业化过程中进行共同研究。味之素公司用酶催化反应使发酵法生产的赖氨酸转变成1,5．戊二胺（1,5．PD）,东丽公司利用己二酸与之聚合生成尼龙56并加工成纤维。     

草鱼生长阶段对赖氨酸需要量的研究

采用生长研究法来确定约草鱼的赖氨酸需要量,并对血清、肌肉和肝脏的游离赖氨酸迸行了检测.结果表明,按生长率最大值所确定的幼草鱼赖氨酸需要量为饲料中的1.611%按血清游离赖氨酸浓度最大值所确定的赖氨酸需要量为饲料的1.28%,明显低于生长研究法确定的结果.用肝脏和肌肉游离赖氨酸浓度为指标确定的赖氨酸需要量分别为饲料的1.46%和1.49%,这与生长研究法确定的赖氨酸需要量较接近.     

单项氨基酸微量元素螯合物的研究

利用有机溶剂沉淀法制备了高纯度的甘氨酸铜、甘氨酸锌及赖氨酸锌螯合物 ,以螯合率为指标考察了合成工艺的主要影响因素 ,确定了最佳的原料配比 ,pH值及反应时间和温度。并通过化学分析、原子吸收分光光度分析和红外光谱分析对螯合物进行了研究 ,确证了螯合物的生成。     

赖氨酸脱羧酶分子改造及固定化合成1,5-戊二胺研究进展

1,5-戊二胺又名尸胺,是一种重要的生物基聚酰胺生产原料,可以与二元羧酸缩合生成生物基聚酰胺PA5X,其性能可以与石油基聚酰胺材料媲美。生物基聚酰胺以可再生能源为底物,如淀粉、纤维素、植物油等,符合绿色可持续发展战略。1,5-戊二胺的生物合成主要包括微生物从头合成及全细胞催化两种方法,而赖氨酸脱羧酶是其生物合成中的关键酶,该酶主要包括诱导型赖氨酸脱羧酶CadA和组成型赖氨酸脱羧酶LdcC两种。赖氨酸脱羧酶是一种折叠型Ⅰ型磷酸吡哆醛(pyridoxal-5'' phosphate,PLP)依赖酶,但该酶在实际反应过程中易受环境因素影响,存在活性不高、结构不稳定等问题。因此,提高赖氨酸脱羧酶催化活性及稳定性成为该领域的研究热点,主要包括分子改造以及固定化研究。文中综述了赖氨酸脱羧酶的作用机理、分子改造技术及固定化策略的研究进展,并对未来进一步提升赖氨酸脱羧酶活性及稳定性策略进行了展望,旨在实现1,5-戊二胺的高效生物制备。     

赖氨酸工业发展的机遇与挑战

赖氨酸作为动物和人类营养的第一限制性氨基酸,在饲料添加剂、食品、医药行业有着广泛的应用。中国是赖氨酸生产和出口的第一大国,然而中国自有赖氨酸工业菌种水平较低,知识产权布局薄弱,而国外大公司通过长期投入育种工作建立了有竞争性的菌种及其全面的知识产权布局。合成生物学的迅速发展为工业菌种设计改造提供了全新的技术手段,有可能实现我国自有菌种的快速革新,为国内赖氨酸行业参与全球竞争提供新的机遇。主要介绍了赖氨酸工业当前的市场、技术和知识产权现状,以及赖氨酸工业发展机遇。     

生物基塑料单体5-氨基戊酸的生物合成新途径

5-氨基戊酸(5-aminovalanoic acid,5AVA)可作为新型塑料尼龙5和尼龙56的前体,是合成聚酰亚胺的有前途的平台化合物。目前5-氨基戊酸的生物合成法普遍产率较低且合成过程复杂,成本高。为实现5AVA的绿色生物合成,本研究通过组合表达来自日本白腹鲭(Scomber japonicas)的L-赖氨酸α-氧化酶、来自乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的α-酮酸脱羧酶和来自大肠杆菌(Escherichia coli)的醛脱氢酶,在大肠杆菌中建立了一条以L-赖氨酸为原料,以2-酮-6-氨基己酸盐为中间产物生物合成5AVA的途径。在葡萄糖浓度为55 g/L,赖氨酸盐酸盐40 g/L的初始条件下,最终消耗158 g/L的葡萄糖和144 g/L的赖氨酸盐酸盐,补料分批发酵产生了57.52 g/L的5AVA,摩尔得率为0.62 mol/mol。与文献报道的以2-酮-6-氨基己酸盐为中间产物的5AVA生物合成途径相比,本文报道的新途径无需使用乙醇和双氧水,且5AVA产量进一步提高。     

斑点叉尾鲖对不同形式赖氨酸利用的比较研究

为比较斑点叉尾鲖(Ictalurus punctatus)对不同形式赖氨酸的利用效果, 设置了鱼粉含量5%、豆粕含量15%的正对照饲料, 及鱼粉含量2.5%、豆粕含量0的负对照饲料, 在负对照饲料基础上, 分别添加晶体赖氨酸盐酸盐、晶体赖氨酸硫酸盐以及微囊赖氨酸盐酸盐, 使其赖氨酸含量达到与正对照饲料一致的水平, 共配制5组等氮等能饲料, 饲养平均体重为(54.40.1) g的斑点叉尾鲖60d, 考察不同形式赖氨酸对斑点叉尾鲖生长、血清生化指标和蛋白质消化酶活性的影响。结果表明, 与负对照组相比, 添加晶体赖氨酸盐酸盐和晶体赖氨酸硫酸盐对斑点叉尾鲖的生长性能影响不显著(P0.05), 而添加微囊赖氨酸盐酸盐提高斑点叉尾鲖增重率20.7% (P0.05), 降低饲料系数16.0% (P0.05), 在增重率与饲料系数方面达到与正对照组基本一致的水平(P0.05)。与负对照组相比, 在饲料中添加晶体赖氨酸盐酸盐、晶体赖氨酸硫酸盐以及微囊赖氨酸盐酸盐对血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶及肠蛋白酶活性的影响均不显著(P0.05), 但显著提高了胃蛋白酶活性(P0.05)。此外, 添加微囊赖氨酸盐酸盐还显著提高了肝胰脏蛋白酶活性(P0.05)。上述结果表明, 在低赖氨酸实用饲料中补充晶体赖氨酸盐酸盐或赖氨酸硫酸盐对斑点叉尾鲖的生长性能改善作用不显著(P0.05), 而补充微囊赖氨酸盐酸盐则能显著提高斑点叉尾鲖增重率, 降低饲料系数。