辅酶Q10产生菌的抗性筛选及发酵条件优化

以根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)WSHAT12为出发菌株,通过硫酸二乙酯诱变,获得遗传稳定性好的抗L-乙硫氨酸(Eth)突变株WSH-E01,通过进一步的诱变处理,获得L-乙硫氨酸和维生素K3(VK3)双抗性突变株WSH-V01,以双抗性突变株WSH-V01为出发菌株,再进行诱变处理,获得一株X-gal利用能力提高的突变株WSH-X01,与出发菌株WSHAT12相比,突变株WSH-X01的辅酶Q10产量提高幅度达50.6%,同时,对突变株WSH-E01的发酵条件进行优化。出发菌株WSHAT12、突变株WSH-E01、WSH-V01和WSH-X01在优化后的发酵条件下辅酶Q10产量分别达到23.1mg/L、26.8mg/L、29.5mg/L和34.8mg/L。     

基于蛋白表达分析的干酪乳杆菌ATCC393交互胁迫保护机制

为考察干酪乳杆菌典型株ATCC393在交互胁迫环境下的生理应答机制,应用二维电泳和iTRAQ技术在蛋白水平上比较了交互胁迫前后干酪乳杆菌蛋白质组的变化情况。在对不同处理条件下细胞全蛋白的二维电泳分析中发现,干酪乳杆菌的主要蛋白分布在等电点pI4～7的范围,经酸预适应处理后细胞的蛋白表达产生了较大的变化。通过iTRAQ技术对细胞在酸适应前后以及相应致死条件下蛋白表达的定性及相对定量分析得知,酸诱导所产生的热胁迫应激蛋白（dnaK,dnaJ等）、氧胁迫应激蛋白（mutS,YeaO）以及与代谢相关的酶类上调可能是提高细胞对交互胁迫耐受能力的主要原因,而酸适应后GTP环化水解酶I和GMP合成酶的高表达可能与这一过程的诱导有关。上述研究结果为提高工业生产菌株在发酵生产及加工过程中对外界不利环境的抵御能力,进而通过调控与微生物生理应答机制密切相关的功能元器件实现生产菌株的性能强化提供了重要的生物信息和可借鉴的研究思路。     

麦芽糖诱导梯度强度启动子的定向进化改造

不同灵敏度与响应强度的启动子在基因表达调控与代谢工程改造中应用广泛。为筛选不同诱导表达强度的启动子元件,本研究以麦芽糖诱导启动子Pglvc为对象,通过易错PCR方法对麦芽糖诱导型启动子进行突变获得启动子突变体库,然后基于四环素筛选的细胞生长偶联方法对突变体进行高效筛选,获得了不同响应范围和强度的启动子突变体,最终得到的诱导型启动子突变体(MT2、MT3、MT4、MT6)对麦芽糖诱导剂的响应范围从0–3 g/L扩展至0–15 g/L,其中最高诱导表达强度菌株(MT8)较原始启动子菌株的绿色荧光蛋白表达水平提高约3.15倍,有利于进一步拓展梯度强度启动子在枯草芽孢杆菌代谢工程和合成生物学中的应用。     

水溶液中白藜芦醇稳定性及降解产物分析

白藜芦醇是一种具有较强抗氧化和防癌、抗癌等生理活性的植物天然产物,其功能与生产是当前的研究热点;然而,白藜芦醇的光稳定性和热稳定性较差。在微生物发酵生产及存储过程中需要采取特殊的工艺,以防止其降解,使得发酵及存储工艺复杂化,增加了成本。本研究对发酵及存储过程中的各类条件,如温度、pH、培养基成分及大肠杆菌对白藜芦醇的降解情况进行了初步的研究;使用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱,对白藜芦醇的降解产物进行了分析。本研究可作为基础资料,为降低发酵生产及存储过程中白藜芦醇的降解提供重要参考。     

混合添加乙醇和H2O2对嗜热子囊菌产过氧化氢酶的影响

在以嗜热子囊菌( T. aurantiacus WSH03-01BC)生产过氧化氢酶的7L罐发酵研 究中,发现混合添加适量的乙醇(75%)和H2O2可以促进菌体产酶.在发酵36h和 48h分别添加0.8%(v/v)的乙醇时,酶活比对照提高了34.3%;当添加乙醇的总量超过2.4 %时 ,对菌体的生长及产酶有明显的抑制作用;在发酵36～60h恒速流加1.6%的乙醇,CAT的酶活 达到2519U/mL,单位细胞产酶能力提高了47.3%;在发酵36h～60h恒速流加1.6%的乙醇并在4 8h混合添加0.4%的H2O2时,CAT的酶活达到2786U/mL,比对照提高了50.1% .     

灰色链霉菌胰蛋白酶在变铅青链霉菌中的异源表达及酶学性质分析

胰蛋白酶作为一种重要的丝氨酸蛋白酶被广泛应用于食品、医药和皮革等工业领域.本文成功实现了灰色链霉菌来源的胰蛋白编码基因在变铅青链霉菌中的高效活性表达,并对其酶学性质进行分析比较.以灰色链霉菌ATCC10137基因组为模板,获得胰蛋白酶编码基因sprT并克隆至表达质粒pIJ86,成功构建了重组链霉菌工程菌TK24/pIJ86-sprT.以R2YE和SELF为发酵培养基,最高酶活分别达9.21 U/mL和8.61 U/mL.酶学性质分析表明,和牛胰蛋白酶(BT)相比,重组链霉菌胰蛋白酶(rSGT)的耐酸能力强,具有较广的pH;且rSGT对酰胺键具有更高的特异性;此外,Zn2+和有机溶剂分别对rSGT的酯酶活力和酰胺酶活力具有促进作用;本研究结果为rSGT的性质改造以及工业应用提供了依据.     

温度对谷胱甘肽分批发酵的影响及动力学模型

研究了24～32℃范围内产朊假丝酵母生产谷胱甘肽的分批发酵过程,发现较高温度对细胞生长有促进作用,而较低温度则更有利于谷胱甘肽产量的提高。应用改进的Logistic和LuedekingPiret方程分别对细胞生长动力学和谷胱甘肽合成动力学进行了模拟,得到不同温度下各种动力学参数。在此基础上,进一步研究了温度同细胞生长动力学参数之间的内在联系,得到谷胱甘肽分批发酵过程中细胞浓度的变化同温度以及底物浓度之间的一般关系式：dX-dt＝［0.0224(T+1.7)］2X(1-X/X_max)1+S｛8.26×10.6×exp［-31477/R/(T+273)］｝。验证实验结果表明,该模型具有很好的适用性。     

微生物转谷氨酰胺酶的纯化方法和酶学性质研究

由Streptoverticillium mobaTaense发酵生产的转谷氨酰胺酶经过除茵体、超滤浓缩、乙醇沉淀、干燥后得到粗酶产品,其活力回收率约70％。又经Superdex-75凝胶过滤和Source 30S阳离子交换两步纯化后得到纯酶,最终酶活力收率约37％。酶最适温度为50℃,在40℃以下稳定性良好;最适pH为6．0,pH4．0～8．0时比较稳定。离子强度对酶影响很小。     

营养条件和流加发酵对放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)产辅酶Q10的影响

利用放射型根瘤菌WSH2 6 0 1(RhizobiumradiobacterWSH2 6 0 1)重点考察了葡萄糖、蔗糖、玉米浆和蛋白胨、添加物以及流加发酵对细胞生长和产辅酶Q1 0 的影响 ,结果表明 ,葡萄糖和蔗糖适合于生产辅酶Q1 0 的最佳浓度分别为 30g L和 40g L ;辅酶Q1 0 发酵时玉米浆和蛋白胨的最适浓度分别为 11g L和 16g L ;添加蕃茄汁、玉米浆能提高发酵液的生物量 ,玉米浆、异戊醇、L 甲硫氨基酸等能促进辅酶Q1 0 的积累 ;与分批发酵相比 ,在 7L罐上流加蔗糖其细胞生物量 (DCW)和辅酶Q1 0 积累量增加 ,若在流加蔗糖的同时流加适当浓度的玉米浆能显著提高辅酶Q1 0 的产量 ,最大产量达到 5 2 .4mg L ;最大生物量 (DCW)和胞内辅酶Q1 0 含量 (C B值 )分别达到 2 6 .4g L和 2 .38mg g DCW ,比不流加的分批发酵分别提高 5 3 %和 33% ,比只流加蔗糖分别提高 2 4%和 2 6 %。     

真养产碱杆菌积累聚-β-羟基丁酸发酵条件的研究

对Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ培养过程的研究表明,氮源的限制或缺乏刺激细胞大量积累聚－β－羟基丁酸（ＰＨＢ）,但ＰＨＢ合成期氮源的完全缺乏,会导致细胞的ＰＨＢ合成速率迅速下降,氧的限制也可刺激Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ合成ＰＨＢ,但胞内ＰＨＢ的积累远小于氮源控制下的情况。在细胞的不同生长期限制氮源的供应会明显影响ＰＨＢ的发酵过程,当残留菌体浓度达到２０ｇ／Ｌ至３０ｇ／Ｌ时停止流加氮水,可