L-亮氨酸发酵的研究

钝齿棒状杆菌(corynebacterium crenatum)L-421是一株能产大量亮氨酸的突变株,它是从Corynebactcrium crenatum Asl.1004菌株经NTG和快中子处理后获得的突变株。在含有葡萄糖、硫酸铵和尿素的培养基中,在2000升罐上,30℃发酵40小时,产亮氨酸可达20g/L。经强酸型阻离子交换树脂提取,收率可达40%以上,并得到符合美国药典85年21版标准的精品。发酵提取工艺简单,适于工业化生产。     

丝孢酵母高甲硫氨酸突变株的选育及营养调控

以丝孢酵母(Trichosporon Behr)ST851为原始菌株,经紫外线诱变,在含乙硫氨酸的双层平板上筛选到多株抗乙硫氨酸突变株。其中ST851-10株抗乙硫氨酸浓度达到350μg/ml,其菌体蛋白质含量由40.5％提高到44.3％,菌体甲硫氨酸含量由20.45mg/g-DCW增加到29.32mg/g-DCW。在以苹果渣为碳源、尿素为氮源、硫酸镁作硫源的最适培养条件下,固态发酵24h后,蛋白质和甲硫氨酸含量较原始菌株分别提高了15.8％和44.9％。培养基中C/N值低有利于甲硫氨酸的合成,C/N值高则适合于菌体生长。在苹果渣固态发酵过程中,适当补加氮源既有利于菌体生长和甲硫氨酸的合成,又可起到调节培养基pH值的作用。     

L-山梨糖提高木霉纤维素酶合成速率机制的研究

在0.5％葡萄糖-Mandels盐培养液中添加终浓度为0.5％的L-山梨糖,可使里斯木霉(Trichoderma reesei C 30)和拟康氏木霉(Trichoderma pseudokoningii S38)的内切和外切β-1,4葡聚糖酶合成速率在培养的2天内提高4倍。与此同时β-葡萄糖苷酶的合成没有明显变化。L-山梨糖能明显抑制菌丝生长,但对葡萄糖的吸收没有影响,对菌丝分泌纤维素酶的机制影响不大。其对酶合成的促进可能主要是通过降低了菌丝体的生长速率。     

用平截末端使大豆根瘤菌苹果酸脱氨酶基因插入失活及电激法转化

本实验用平截末端连接法把卡那霉素抗性基因插入到大豆根瘤菌（Ｂｒａｈｙｒｈ;ｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）１１０的苹果酸脱氢酶（ｍｄｈ）基因中,致使ｍｄｈ基因失活,再通过电激法把这一重组基因转入大豆根瘤菌（Ｂｒａｈｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）２１４３中,进而探讨ｍｄｈ基因失活对大豆固氮作用的影响。     

高耐酸酒酒球菌常压室温等离子体诱变选育及其苹果酸-乳酸发酵研究

【目的】为选育出高度耐酸性酒酒球菌（Oenococcus oeni）突变菌株,研究其胁迫耐受性能及苹果酸-乳酸发酵（malolactic fermentation,MLF）能力。【方法】以酒酒球菌SD-2a为出发菌株,通过常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）诱变技术,筛选高耐酸性酒酒球菌突变菌株,并探究其乙醇耐受性及在模拟酒和葡萄酒条件下的MLF能力。【结果】经过ARTP诱变处理后,利用pH 3.0的胁迫传代培养和分离纯化等,获得了5株β-葡萄糖苷酶活性较好的耐酸突变菌株,且在高乙醇浓度下表现出了较好的耐乙醇性。其中突变菌株ARTP-2在模拟酒中的β-葡萄糖苷酶活性和l-苹果酸累积降解量最高,且其在葡萄酒中l-苹果酸降解速率快于出发菌株,在第18天完成MLF,发酵后的葡萄酒香气成分的含量显著高于接种SD-2a的酒样。【结论】突变菌株ARTP-2具有良好的胁迫耐受性和MLF能力,对葡萄酒的香气起到积极的作用,为进一步开发优质的MLF商业发酵剂奠定基础。     

L-苹果酸产生菌筛选及高产突变株诱变选育

通过广泛收集和分离,获得根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)及裂褶菌属(Schizophyllum)等属菌株897株。产酸指示平板上的变色圈测定结果表明,它们中间628株为产酸菌。通过纸层析对产酸菌发酵液酸谱的分析,获得129株L-苹果酸产生菌,经进一步测定发酵液中L-苹果酸的含量,筛选出以葡萄糖为原料,摇瓶发酵140小时,L-苹果酸产率48．37g／L,对糖转化率48．37×10^-2 的菌株LMO2。经初步鉴定,这一菌株为曲霉(Asper-gillus sp.)以LM02作为出发株,采用亚硝基胍、自然污染细菌、甲基磺酸乙酯及紫外线进行诱变处理,选育出葡萄糖为原料,L-苹果酸产率较高的突变抹N1-14、N1-14、NE1412、NU1416及NU1419。其中N1-14 的L-苹果酸产量最高,比出发株提高46．2×10^-2。N1-14 的菌丝生长速度快,产孢能力强,摇瓶发酵葡萄糖140小时,平均L-苹果酸产率为72．53g／L,对糖转化率53．74×10^-2。全发酵液经薄层层析测定,不含黄曲霉毒素。发酵产物分离提纯后,得到白色粉末状结晶,经纸层析、质谱及红外光谱测定,证明为L-苹果酸。     

酶法生产L-高苯丙氨酸的研究进展

L-高苯丙氨酸(L-homophenylalanine,L-HPA)作为一种重要的非天然氨基酸,是合成治疗高血压的普利类药物等的关键中间体,具有广阔的市场前景。目前L-高苯丙氨酸的合成主要依赖于化学法,但化学合成L-高苯丙氨酸具有原料昂贵、步骤繁琐和污染严重等缺点,限制了广泛应用。因此,国内外研究者对L-高苯丙氨酸的酶法生产进行了深入的研究。本文就目前酶法合成L-高苯丙氨酸的工艺,包括脱氢酶法、转氨酶法、海因酶法和脱羧酶法的研究进展进行了综述,为酶法合成L-高苯丙氨酸提供一定的借鉴,为最终实现L-高苯丙氨酸的酶法工业化生产奠定基础。     

谷氨酸棒杆菌代谢工程高效生产L-缬氨酸北大核心CSCD

L-缬氨酸作为一种支链氨基酸,广泛应用于医药和饲料等领域。本研究借助多种代谢工程策略相结合的方法,构建了生产L-缬氨酸的微生物细胞工厂,实现了L-缬氨酸的高效生产。首先,通过增强糖酵解途径、减弱副产物代谢途径相结合的方式,强化了L-缬氨酸合成前体丙酮酸的供给;其次,针对L-缬氨酸合成路径关键酶—乙酰羟酸合酶进行定点突变,提高了菌株的抗反馈抑制能力,并利用启动子工程策略,优化了路径关键酶的基因表达水平;最后,利用辅因子工程策略,改变了乙酰羟酸还原异构酶和支链氨基酸转氨酶的辅因子偏好性,由偏好NADPH转变为偏好NADH,从而提高了L-缬氨酸的合成能力。在5L发酵罐中,最优谷氨酸棒杆菌工程菌株Corynebacterium glutamicum K020的L-缬氨酸产量、得率和生产强度分别达到了110g/L、0.51g/g和2.29 g/(L·h)。     

代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸

L-甲硫氨酸又名L-蛋氨酸,是人体必需8种氨基酸之一,在饲料、医药、食品领域具有重要应用。以实验室前期构建的M2(Escherichia coli W3110?IJAHFEBC/PAM)为出发菌株,以模块化代谢工程策略构建了一株L-甲硫氨酸高产菌株。首先通过过表达亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MetF)和筛选不同来源的丝氨酸羟甲基转移酶(hydroxymethyltransferase,GlyA),增强了一碳模块甲基供体的生成,优化了一碳模块。随后针对一碳模块的前体供应,过表达了胱醚裂解酶(cysteamine lyase,MalY)和半胱氨酸内运基因(fliY),有效地提高了L-高半胱氨酸和L-半胱氨酸的供应。最终摇瓶发酵L-甲硫氨酸的产量由2.8 g/L提高至4.05 g/L,5 L发酵罐中达到18.26 g/L。研究结果表明,一碳模块对L-甲硫氨酸的生物合成具有十分重要的影响,在细胞内通过优化一碳模块,可以实现L-甲硫氨酸的高效生物合成。本研究为进一步提高微生物发酵生产L-甲硫氨酸的水平奠定了基础。