高产β-胡萝卜素酿酒酵母菌株的设计与构建

酿酒酵母是一种重要的食品安全的工业微生物宿主。如何精确地控制代谢路径中相关基因的表达强度,是在酿酒酵母体内合成β-胡萝卜素的关键因素。通过在Delta位点整合红发夫酵母来源的β-胡萝卜素合成基因(crt E、crt I、crt YB),构建β-胡萝卜素生产菌库。从中挑选28株颜色较黄的菌株,通过96孔细胞培养板及摇瓶发酵,发现这些菌株β-胡萝卜素产量存在显著差异(产量从5.70mg/L到61.88mg/L动态分布)。然后以其中β-胡萝卜素产量最高的菌为出发菌(Sy BE_Sc118012),在敲除该菌株内源基因ypl062w的同时,在此位点过表达t HMG1和BTS1-ERG20融合蛋白以增加前体供应,最终使β-胡萝卜素的产量提高1.65倍,达到162.1mg/L,是目前已知的摇瓶水平最高发酵产量。因此,通过Delta位点整合和增加前体供应结合的策略来强化酿酒酵母中的异源表达具有重要的指导意义。     

富含维生素A的转基因香蕉将在非洲推广

<正>据国外媒体报道,澳大利亚科学家培育了一种富含维生素A的转基因香蕉,它或许能够应对导致全世界数十万人死亡的营养不良问题,而且能够减少全世界发生的婴儿失明问题。这项转基因技术能够增加东非地区某种煮食香蕉中的β-胡萝卜素(进入人体后可转变成维生素A,因此     

通过转基因提高β-胡萝卜素生物合成量

在黄花龙胆 (Getianalutea)花瓣中获得了植物类胡萝卜素生物合成途径中的 5个基因GGPS、PSY、ZDS、LycB、LycE ,它们分别位于类胡萝卜素合成途径中生成α 和 β 胡萝卜素的上游 .将其中的主要酶基因PSY、ZDS与 35S启动子和NOS终止子相连 ,通过根癌农杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens)转入烟草 ,并通过RT PCR ,Northern分子杂交 ,Western分子杂交等证实这些基因在RNA、蛋白质水平能较好转录及表达 .高效液相层析法分析显示 ,这些基因的翻译产物具有酶的活性 .结果表明 ,PSY可使 β 胡萝卜素含量提高 1 0 8% .     

产辅酶Q10酵母的发酵条件研究

研究了豆油、豆粉、胡萝卜汁、西红柿汁、烟叶、β-胡萝卜素、桔子皮汁等自然物的添加对酵母发酵生产CoQ10的影响,结果表明它们均能大幅度提高酵母菌中CoQ10的含量。其中豆油、豆粉、西红柿汁、桔子皮汁是富含CoQ10。和胡萝卜素合成途经中的前体物质因而提高了CoQ10的产量;烟叶和β-胡萝卜素阻断了合成β-胡萝卜素的途经从而起到提高CoQ10合成的作用;胡萝卜汁的作用可能两兼而有之。因此可以得出以下结论,微生物中Co10的合成与β-胡萝卜素的合成密切相关。     

培养方式对盐藻生长和积累β-胡萝卜素的影响

盐藻细胞生长和积累β-胡萝卜素的最佳条件存在差异,通过正交实验获得盐藻生长最适浓度C、N、P的分别为15、2．0、0．2mmol／L,累积β-胡萝卜素最适浓度分别为15、1．0,0．1mmol／L。比较了一次添加型、分次添加型、不完全更换型和完全更换型4种培养方法对生长和累积β-胡萝卜素的影响,发现完全更换型培养方式有利于β-胡萝卜素的积累。中途补给10mmol／L NaHCO3也有利于藻细胞积累β-胡萝卜素。在实验最佳条件下藻液中的β-胡萝卜素含量是对照的1．43倍。可采用先快速培养盐藻细胞、后更换培养基、添加NaHCO3分段培养方式以促进细胞大量合成β-胡萝卜素。     

外源β-胡萝卜素、光照对青霉PT95菌株菌核分化和类胡萝卜素产率的影响

初步研究了外源β-胡萝卜素和光照对青霉PT5菌株菌核分化和类胡萝卜素产率的影响。结果表明,在培养基中加入外源β-胡萝卜素后,PT5菌株渗出液出现的时间、菌核出现的时间延迟了,但菌核成熟的时间没变。培养基中的外源β-胡萝卜素浓度越大,其渗出液、菌核出现的时间越迟。外源β-胡萝卜素亦能降低PT5菌株的脂质过氧化水平和菌核中的类胡萝卜素含量。高氧胁迫的光照培养条件有利于PT95菌株的菌核分化和色素在菌核中的积累;与低氧胁迫的黑暗培养条件相比,其菌核生物量和类胡萝卜素产率分别增加了18．7％和101％。以上实验结果表明,若想获得高的菌核生物量和类胡萝卜素产率,应该尽可能在高氧胁迫、无抗氧化剂存在的条件下培养PT5菌株。     

绿色杜氏藻不同β-胡萝卜素羟化酶基因家族胁迫应答模式研究

β-胡萝卜素羟化酶(β-carotenoid hydroxylase, CHYB)是植物类胡萝卜素生物合成途径中的一个重要限速酶。本研究对绿色杜氏藻转录组测序数据进行分析,获得2条β-胡萝卜素羟化酶家族基因chyb1和chyb2。采用染色体步移法分别克隆并获得了绿色杜氏藻chyb1和chyb2基因的启动子序列,全长分别为1080 bp(GenBank登录号：KY012338)和1155 bp (GenBank登录号：KY012339)。利用Plantcare软件分析两个启动子的顺式作用元件,结果表明绿色杜氏藻chyb1基因启动子含有与甲基茉莉酸、花生四烯酸、水杨酸等非生物胁迫相关的顺式作用元件,而绿色杜氏藻chyb2基因启动子含有与光照相关的顺式作用元件。通过qRT-PCR分析了绿色杜氏藻CHYB基因家族在不同胁迫下的基因表达水平,结果表明该基因家族的基因表达水平与启动子调控相关,且不同的家族基因应答不同的胁迫。     

β-胡萝卜素合成的代谢工程研究进展

β-胡萝卜素是自然界中最重要的商业化生产的植物色素之一,具有多种生理功能和生物活性。自上世纪60年代开始,随着系统生物学概念的提出以及对类胡萝卜素合成途径研究的不断深入,系统代谢工程在提高类胡萝卜素产量方面发挥了重要作用。文中在介绍β-胡萝卜素传统生产方法的基础上,重点介绍了如何运用系统代谢工程手段构建β-胡萝卜素高产菌株,并分析了进一步提高工程菌β-胡萝卜素产量所面临的主要问题及可能的解决方案,为β-胡萝卜素的高效生产提供了思路。     

叶子变红可能为避害虫侵害

英国科学家口前发现,一些植物之所以在秋天变红,很可能是为了躲避害虫侵害。伦敦帝国学院托马斯-多雷博士和吉姆&#183;哈迪教授在实验中用了70种不同颜色对比秋天在植物上产卵的蚜虫更偏爱其中哪一类颜色。结果发现,蚜虫对红色系的叶子最不感兴趣,而黄色叶子对蚜虫的吸引力则大得多。多雷分析说,植物叶片变红是因为花青素的作用,而变黄是叶绿素分解、叶黄素和胡萝卜素颜色显现造成的。并不是所有植物叶子都在秋天变红,这是因为“如果（这个品种）被昆虫袭击的可能性较大,可能造成的损失大于在秋天制造花青素的代价,植物会选择变红。而如果感染虫害的可能性较低,植物就会保持黄色”。多雷说,昆虫的眼睛并不能分辨红色,但实验结果证明红色对于蚜虫确实具有防御功效,这让他感到“非常困惑”。     

(乙醇+丙酮)/硫酸铵二元双水相萃取分离螺旋藻中β-胡萝卜素

采用(乙醇+丙酮)(v/v=1:2)/硫酸铵双水相体系分离螺旋藻β-胡萝卜素,确定其体系组成为15%(乙醇+丙酮)(v/v=1∶2)和24%硫酸铵。通过单因素和Box-Behnken实验探讨β-胡萝卜素粗提液、p H、萃取温度对萃取效果的影响。结果表明:β-胡萝卜素粗提液质量分数为6%、体系p H 8.0、萃取温度30℃时,萃取率可达94.55%。研究结果为β-胡萝卜素提取分离提供了新途径,双水相萃取技术在天然β-胡萝卜素提取中具有良好应用前景。