硫胺素及溶氧对解脂亚洛酵母联产酮酸的影响

α-酮戊二酸和丙酮酸是重要的酮酸,广泛应用于食品、医药等领域。以本研究室在前期的工作中诱变选育的Yarrowia lipolytica WSH-Z06 C3为出发菌株,高效联产α-酮戊二酸和丙酮酸。在摇瓶水平上初步确定了最佳氮源浓度以及接种密度。在此基础上,重点考察了在15 L发酵罐上硫胺素浓度以及溶氧控制参数对酮酸联产的影响。结果显示,硫胺素最佳浓度为0.2μg/L,α-酮戊二酸和丙酮酸分别高达24.5、53.7 g/L。与未优化的对照相比,酮酸总产量和丙酮酸总转化率均提高了57.9%。溶氧水平控制在50%,发酵96 h酮酸总产量高达53.2 g/L。通过两阶段溶氧调控,酮酸总产量高达64.7 g/L,比未调控前提高了21.2%。通过硫胺素与溶氧水平的优化,显著提高了酮酸的产量,进一步为酮酸的工业化生产提供参考。     

羟基蛋氨酸及其钙盐的合成研究进展

羟基蛋氨酸钙是复方α-酮酸片中一个重要成分,可防止氨基酸缺乏和改善代谢紊乱,对肾功能衰竭具有一定的疗效,并对钙代谢和继发性甲状旁腺功能亢进都具有益作用,同时也是重要的有机合成、药物合成及生物合成中间体.本文对近年来羟基蛋氨酸及其钙盐的合成方法进行了综述.重点介绍了氰醇水解法、蛋氨酸转化法、酮酸转化法、酮醇氧化法、氰代磷酸二乙酯法和α-羟基-γ-丁内酯法等在羟基蛋氨酸及其钙盐合成中的应用.     

一菌双酶法制备L-4-氟苯丙氨酸

利用重组E．coli产天冬氨酸酶和天冬氨酸转氨酶催化生产L-4-氧苯丙氨酸的工艺。实验结果表明最佳转化条件为-37℃,pH值4．5—8．5,菌体与酮酸的质量浓度比为1.5,CTAB的质量分数为0．04％,酮酸的质量浓度11．28g／L,富马酸铵与酮酸的摩尔比为3．0：1．0,添加1mmol／L的Fe^2＋,L-天冬氨酸与酮酸的摩尔比为0．4：1。在最适条件下,经过14h酶转化反应达到平衡,酮酸转化率可达到95％以上,L-4-氟苯丙氨酸得率也可达到80％以上。此法原料简单易得,为L-4-氟苯丙氨酸的制备提供了一种新方法：     

谷氨酸氧化酶高产菌株的筛选鉴定及催化生产α-酮戊二酸

采用简易的偶联终点显色反应(Trinder显色反应),从土壤中分离出高产谷氨酸氧化酶(LGOX)的菌株不透明红球菌Rhodococcus opacus FMME1-41,并对此菌株的产酶特性进行研究。结果表明:该菌株所产LGOX主要分泌在发酵液中,对L-谷氨酸具有较强的底物专一性,最适pH 6.5,最适温度为35℃,Mn~(2+)是该酶的激活剂。通过发酵培养基优化,培养30 h时LGOX活力达到6.4 U/m L。利用该酶转化L-谷氨酸生产α-酮戊二酸,在最佳转化条件下转化20 h,α-酮戊二酸产量达到91.2 g/L,转化率为91.8%,α-KG生产强度为4.56 g/(L·h)。     

利用巨大芽孢杆菌酶系合成L-丙氨酸和L-缬氨酸

本文研究了利用巨大芽孢杆菌ATCC_(39118)酶系合成氨基酸,同时也研究了丙氨酸脱氢酶、缬氨酸脱氢酶及葡萄糖脱氢酶的提纯工艺。所获得的AlaDH、ValDHc和GlcDH的比活性分别为11.2u/mg,7.8u/mg和23.0u/mg。为了进一步探讨由α-酮酸酶法转化成氨基酸的最适条件,我们对以上三种酶的主要性质,包括稳定性,最适pH、动力学常数、底物专一性及底物和产物对酶的抑制作用等进行了测定。同时用粗酶提取液和纯酶进行了由丙酮酸合成L-丙氨酸,由α-酮异戍酸合成L-缬氨酸的批量实验,在转化中葡萄糖脱氢酶作为NADH的再生酶。结果粗酶提取液催化L-丙氨酸产量的克分子转化率为80％,而纯酶催化的克分子转化率增加到92％。L-缬氨酸产量的克分子转化率也类似(93％)。     

通过谷氨酸棒状杆菌由α-酮异已酸生产L-亮氨酸的微生物生产法

本文研究用谷氨酸棒状杆菌(Co-rlnebacterium glutamicum)将α-酮异巳酸转化为L-亮氨酸的生产过程。在α-酮异已酸的浓度为20克/升的培养基中,经57小时的发酵大约有16克/升的L-亮氨酸被合成,其克分子产量为91%。若采用流加补料分批培养法时,在23小时内就可能从32克/升的α-酮异巳酸中产生出24克升的L-亮氨酸。有关的酶学研究表明,在这种谷氨酸生产菌中a酮异巳酸是经过转氨酶B的作用被转化为亮氨酸的。转氨作用所需的L谷氨酸则通过谷氨酸脱氨酶的作用再生。α-酮异巳酸加入培养基中后,转氨酶B的比活性提高三倍。     

利用重组大肠杆菌生产双乙酰

大肠杆菌自身代谢特征具有发酵生产双乙酰的天然优势。利用PCR技术,以广泛用于双乙酰生产的Lactococcus lactis基因组DNA为模板,克隆得到α-乙酰乳酸合成酶基因α-als,将其构建在表达载体pET-30 a上。与能够高效表达3种大肠杆菌来源HSP 70家族分子伴侣的pKJE 7质粒共同转化E.coli BL21(DE3)。利用目的蛋白质分子伴侣共表达的方法,首次获得了能够高效表达具有酶活力的α-乙酰乳酸合成酶的重组大肠杆菌。在静置培养条件下,能够在该菌株的培养基中检测到双乙酰的生成。融合蛋白酶在温度为30-40℃和pH在6-7之间时具有较高的酶活,以丙酮酸为底物,该酶最适pH为6.8,最适温度为39℃。     

微生物发酵生产α-酮戊二酸研究进展

α-酮戊二酸是微生物三羧酸循环中重要的代谢中间产物,是连接细胞内碳-氮代谢的关键节点,具有广泛的应用价值.文中从4个方面归纳了国内外关于α-酮戊二酸研究进展:能够过量积累α-酮戊二酸的原核和真核微生物的发现和筛选;硫胺素缺陷型和氮源饥饿引起的α-酮戊二酸过量积累的生理学特性;控制培养环境中的pH、溶氧和辅因子对生产α-酮戊二酸发酵过程控制与优化;调控辅因子再生和代谢途径改造高产菌株.最后,讨论了微生物法生产α-酮戊二酸存在的不足和今后研究的方向.     

α-酮酸及其盐的合成研究进展

α-酮酸及其盐是一类双官能团化合物,是重要的有机合成、药物合成及生物合成中间体,在医药和化工等行业有重要的应用前景.本文综述了α-酮酸及其盐的合成研究进展,着重介绍了近年来合成α-酮酸及其盐的几种方法.主要有羰基化法、格氏试剂法、氨基酸氧化法和海因法等,同时展望了α-酮酸及其盐的应用前景.     

总状毛霉对4-烯-3-酮甾体的生物转化研究

从土样中筛选到一株能转化甾体的菌株,经形态观察,鉴定为总状毛霉(Mucor racemosus)。首次利用该菌株对4-烯-3-酮类甾体衍生物进行生物转化,目的是合成具有潜在活性的羟基类4-烯-3-酮衍生物。转化条件为27℃,220r/min振荡培养4d。转化产物经乙酸乙酯萃取,用硅胶柱层析法分离,通过红外、质谱和核磁分析确定了甾体转化产物的化学结构。黄体酮生物转化得到的产物是14α-羟基-4-孕甾烯-3,20-二酮和7α,14α-二羟基-4-孕甾烯-3,20-二酮;4-雄烯二酮的转化产物是14α-羟基-雄甾-4-烯-3,17-二酮1、4α,17β-二羟基-雄甾-4-烯-3-酮和6α,17β-二羟基-雄甾-4-烯-3-酮。研究结果表明总状毛霉具有转化甾体的能力,对4-烯-3-酮类甾体进行生物转化的主要产物是14α-羟基甾体衍生物。