核黄素基因工程研究进展

核黄素 (维生素B2 )为天然水溶性的B族维生素 ,是维持机体正常代谢所必须的物质 ,具有重要的生理功能。目前核黄素的生产方法主要有化学合成法和微生物发酵法。其中微生物发酵法是后来发展起来的一种十分经济有效的方法 ,并在核黄素主产中开始占据主导地位。为进一步获得核黄素高产菌株 ,人们对核黄素合成基因及其表达调控的机制做了深入细致的研究 ,并以此为依据 ,通过基因工程手段构建出了核黄素高产菌株 ,大大提高了核黄素的产量 ,其中尤以枯草芽孢杆菌最为成功。综述发酵法生产核黄素的现状、核黄素生物合成的分子生物学以及基因工程研究进展 ,讨论了其进一步的发展方向。     

代谢工程在核黄素生产上的应用

核黄素(维生素B2)为天然水溶性的B族维生素,是维持机体代谢所必须的营养物质。目前核黄素的工业化生产主要有微生物发酵法和化学半合成法两种,其中微生物发酵法以生产工艺简单、原料廉价、环境友好以及资源可再生等优点而倍受世界核黄素生产商的青睐。代谢工程是近二十年来发展起来的新型学科,主要利用分子生物学技术对细胞进行遗传修饰,从而改进产物生成或细胞特性。为进一步提高核黄素产量,通过代谢工程手段构建出了核黄素高产菌株,其中尤以枯草芽孢杆菌最为成功。要得到较高的核黄素产率,必须保证碳架、能量等价物以及氧化还原辅(酶)因子在细胞代谢过程中处于适当的比率。以枯草芽孢杆菌进行核黄素生产为例,主要从增强碳源和能源利用效率、增强核黄素生物合成途径代谢流以及解除核黄素生物合成过程中的反馈调节方面综述了代谢工程在指导核黄素生产方面的应用,并讨论了其未来的发展方向。     

微生物发酵法生产L-苯丙氨酸的研究进展

L-苯丙氨酸 (L-Phe) 是一种重要的必需氨基酸,广泛应用于食品、饲料添加剂以及医药等领域.L-Phe主要由化学合成法、酶法和微生物发酵法等3种方法来生产.其中,微生物发酵法由于具有原料廉价易得、环境污染较小、产物纯度高等优点成为目前国内外工业化生产L-Phe的主要方法.本文主要以大肠杆菌为例对L-Phe生物合成途...     

微生物发酵中药饲料添加剂的研究进展

微生物发酵中药饲料添加剂突破性地将中药饲料添加剂和微生态饲料添加剂有机结合,具有提高免疫力、促进动物生长等作用,是替代抗生素的理想饲料添加剂。本文对近几年微生物发酵中药的机理及发酵后药性的变化、微生态饲料添加剂以及微生物发酵中药饲料添加剂进行了阐述。     

核黄素菌种的保藏

核黄素是生物体正常生活必不可少的维生素之一,它能促进生物生长发育,在医药卫生、畜牧和农业上都有重要用途。用微生物发酵生产核黄素,一般用阿氏假囊酵母(Eremothecium ashbyii)作为生产菌株,但此菌种在生理     

吡咯喹啉醌合成及生产工艺研究进展

吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone, PQQ)是继烟酰胺和核黄素之后发现的第三类氧化还原酶辅因子,普遍存在于生物体中参与呼吸链电子传递,具有促进线粒体产生、清除自由基、增强细胞代谢和预防心肌损伤等生理功能,在医药、食品和农业领域具有广泛的应用前景。微生物发酵法是PQQ生产的主要方式,解析PQQ生物合成途径及其调控机制,通过代谢工程选育短周期、高产量的生产菌是PQQ工业化的研究方向之一。本文综述了PQQ的合成途径、高产菌株选育以及微生物发酵生产与分离纯化的研发工作,为深入阐释PQQ的生物合成机制和工业化生产菌株的选育提供参考。     

红酵母生物合成类胡萝卜素研究进展

类胡萝卜素(carotenoid)是一类呈黄色、橙红色或红色的多烯类化合物,具有预防血管硬化和抑制肿瘤发生,增加宿主免疫力,抗氧化能力和抑制自由基等功能.目前类胡萝卜素已被FAO和WHO等国际组织定为A类营养色素,并在50多个国家获准为营养、色素双重功用的食品添加剂,被广泛应用于保健食品及医药和化妆品工业[1].生产类胡萝卜素可采用提取法、化学合成法和微生物发酵法,其中最有发展前景的是微生物发酵法.目前国内外微生物发酵技术生产天然类胡萝卜素的研究,主要集中在三孢布腊拉霉菌和红酵母等菌种上.利用红酵母生产类胡萝卜素具有营养要求简单,培养周期短,可综合利用等优点,具有很好的应用价值和开发前景.本文主要对红酵母生物合成类胡萝卜素的菌种选育、培养条件及类胡萝卜素的提取检测方法进行了综述.     

微生物发酵法生产L-色氨酸的代谢工程研究

L-色氨酸作为人体内的一种必需氨基酸,广泛应用于医药、食品与饲料等行业.工业上采用的色氨酸生产方法有化学合成法、转化法及微生物发酵法.近年来,随着代谢工程在色氨酸菌种选育中的成功运用,微生物发酵法逐渐成为主要的色氨酸生产方法.系统综述了微生物发酵法生产色氨酸所涉及的代谢工程策略,包括生物合成色氨酸的代谢调控机制以及途径...     

蛹虫草饲料添加剂的研究现状及展望

蛹虫草饲料添加剂包括蛹虫草子实体、蛹虫草培养残基、蛹虫草及其培养残基提取物、蛹虫草菌固液发酵产物、微生物发酵蛹虫草残基等产品.蛹虫草饲料添加剂含有粗蛋白、粗脂肪、氨基酸等营养成分,以及虫草素、腺苷、多糖等活性成分,在畜禽、反刍动物、水产品等动物养殖中的应用均获得较好的效果.对蛹虫草子实体、蛹虫草培养残基、蛹虫草及其培养...     

微生物发酵生产番茄红素的研究进展

番茄红素是一种功能性天然色素,具有抗氧化、防病抗癌、增强机体免疫力等生理功能。简要介绍了其理化性质、生物合成,并综述了微生物发酵生产法的研究进展。     

微生物CoQ合成途径及CoQ10生产菌株的分子生物学改造

CoQ10具有呼吸链电子传递者、抗氧化性、调控基因表达等多种生理生化功能,目前不仅用作药物也用作食品添加剂。微生物发酵法是目前生产CoQ10最有效的方法。本文就有关微生物CoQ合成途径及基于CoQ合成途径的CoQ10生产菌株分子生物学改造的策略与研究进展进行了综述和展望。     

核黄素与食管癌发生的研究进展

核黄素又称维生素B2,是人体中多种酶的组成成分,参与机体的生物氧化反应及能量代谢,在个体发育以及细胞分化、增殖、凋亡等生物学过程中发挥重要的作用.核黄素是人体必需的维生素,不能由人体自身合成,必须从外界转运吸收.大量的动物实验与流行病学研究表明,体内核黄素缺乏是引起食管癌发病的重要背景,核黄素代谢异常导致的核黄素缺乏是食管癌发病重要危险因素之一,现将核黄素代谢与食管癌发生的相关性研究进展综述.     

微生物发酵四君子汤制剂对荷瘤小鼠抗氧化功能的影响

目的探讨微生物发酵四君子汤制剂(FSJZD)对荷瘤小鼠抗氧化能力的影响。方法通过建立小鼠S180肿瘤模型,分别采用黄嘌呤法、硫代巴比妥酸法、硝酸还原酶法检测血清中的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)含量,研究FSJZD的抗氧化能力。结果 FSJZD可显著升高荷瘤小鼠及CTX治疗荷瘤小鼠所致免疫抑制模型血清中的SOD水平,明显降低CTX所致免疫抑制小鼠血清中NO和MDA含量。结论 FSJZD能够显著提高荷瘤机体的抗氧化能力、降低化疗对机体产生的危害作用。     

代谢工程改造微生物高产氨基酸的策略

氨基酸作为一类营养物质在维持机体正常的生理生化反应方面具有重要的功能,常用作食品、药品和化妆品等的添加剂。氨基酸的生产主要依靠微生物发酵,产氨基酸菌的选育却是制约大规模工业生产氨基酸的重要因素。随着微生物分子育种技术的发展和运用,利用代谢工程改造细胞本身固有的代谢网络,指导氨基酸高产菌的选育已成为当前研究的热点。以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)为例,就该菌株代谢网络的特征以及高产氨基酸的代谢工程策略和应用进行综述。     

L-精氨酸产生菌的分子育种

L-精氨酸是一种非常重要的半必需氨基酸,其作为生物体生成NO的前体,参与尿素循环,对人和动物均具有重要的生理功能。现阶段生产精氨酸的主流方法是微生物发酵法,因此,如何快速、高效地选育精氨酸高产菌种成为业内关注的焦点。主要对精氨酸产生菌分子育种方法的最新研究进展进行了综述,并就目前存在的问题和发展方向进行了探讨。     

微生物发酵生产虾青素

对微生物发酵法生产虾青素的微生物菌种、生物合成代谢途径、发酵工艺条件优化和提取分离检测方法等方面的研究现状进行了综述 ,并展望了微生物发酵法生产虾青素的前景。     

利用发酵法生产氨基葡萄糖的研究进展

氨基葡萄糖(GlcN)是一种重要的氨基己糖。它由葡萄糖的一个羟基被氨基取代形成,能够有效作用于软骨组织治疗风湿性关节炎,并被视为天然无害的食品及保健品配料,市场应用前景广阔。目前,生产GlcN的方法主要有酸水解法、酶解法及微生物发酵法。由于酸水解法及酶解法生产GlcN会对环境造成不利影响及生产效率低等原因,微生物发酵法生产GlcN得到了越来越多研究者的关注。对微生物代谢产GlcN的合成途径、霉菌发酵产GlcN及工程菌发酵产GlcN等方面进行了概述,并对微生物发酵法生产GlcN的研究方向进行了展望。     

微生物发酵生产虾青素

对微生物发酵法生产虾青素的微生物菌种、生物合成代谢途径、发酵工艺条件优化和提取分离检测方法等方面的研究现状进行了综述,并展望了微生物发酵法生产虾青素的前景。     

无菌操作

自1865年"巴氏消毒法"问世以来,防止微生物进入机体和物体的技术的不断进步,逐渐完备了无菌操作技术.无菌操作技术是用物理的、化学的、生物学的方法,抑制或消灭人们不需要的微生物.这一技术不但广泛运用在医学上,在菌种、植物组织培养、单倍体育种、微生物发酵等方面都有广     

核黄素发酵菌种改造研究进展

核黄素是一种水溶性维生素,与动植物的生长密切相关,人体不能合成核黄素,需从外部摄取,因此核黄素的生产具有重要意义。介绍了核黄素的生产发展历程和产核黄素的微生物种类。对枯草芽孢杆菌的核黄素代谢途径及其诱变育种进行了总结,重点介绍了菌种的基因重组改造方法,主要是提高核黄素操纵子表达以及提高Ru5P和GTP两种前体供应量合成途径通量,介绍了近些年新的改造方法,并对未来的发展方向进行了展望。