两阶段搅拌转速控制策略发酵生产柠檬酸

采用3 L机械搅拌式发酵罐研究黑曲霉发酵生产柠檬酸的培养条件,考察了不同梯度的发酵转速对黑曲霉生长、柠檬酸产量以及残糖的影响。结果显示,在固定控制条件下,固定转速500 r/min时发酵情况最好,产酸均达到12.9 g/dL,糖酸转化率为86%,生物量为42.6 g/L。根据实验结果进行了两阶段转速控制发酵,结果产酸为14 g/dL,转化率94.6%。在此基础上进行了分批补料发酵优化,与两阶段搅拌转速控制分批发酵相比,柠檬酸产量(17.2 g/L)提高了22.8%,糖酸转化率(95.5%)提高了2.2%。     

生物-化学法合成维生素D的研究进展

维生素D是一种脂溶性类固醇激素,在平衡新陈代谢、维持机体健康等方面具有不可忽视的作用。传统的工业生产方法已无法满足日益增长的市场需求,而基于合成生物学方法改造细胞合成前体甾醇,再通过半化学法合成维生素D则是解决当前供需矛盾的有效手段之一。文章对生物-化学法合成维生素D的研究进展进行了概述,着重介绍了动态调控、亚细胞工程、定向进化等代谢工程技术在生物合成关键前体甾醇上的应用,并对今后工业化合成维生素D的研究方向进行了思考与展望。     

不同种类麦芽对下面发酵啤酒酿造风味的影响

为了从源头控制下面发酵啤酒的发酵生产并提高其品质,通过啤酒发酵模拟体系,系统评价英国麦芽（Eng）、加拿大麦芽（Can）和德国麦芽（Ger）对下面发酵啤酒酿造风味的影响。分别测定了3种麦芽的品质指标及所酿啤酒的理化指标;并采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱质谱联用（GC-MS）法检测了所酿啤酒中风味物质组成和含量上的差异。结果表明,加拿大麦芽的库尔巴哈值（45%）、浸出率（≥77%）、糖化力（414 WK）和α-氨基酸态氮（118 mg/L）等品质指标和酒精度（2.97%vol）、原麦汁浓度（8.63 °P）、实际浓度（2.76%）、外观浓度（1.17%）、实际发酵度（67.97%）和外观发酵度（86.41%）等所酿啤酒的理化指标适中,啤酒中风味物质种类多样（75种）、相对含量丰富（271.82%）、比例协调,是最适合酿造Lager啤酒的麦芽种类。该结果可为高品质啤酒的工业化生产提供理论依据。     

鸡精调味料加工过程中微生物检测及安全控制

为提高鸡精调味品卫生质量,根据生产工艺特点分别对鸡精生产原辅料、加工流程及主要加工设备进行了微生物检测。食用玉米淀粉和葱姜混合物是鸡精生产原辅料中的主要微生物来源,水分含量是直接影响玉米淀粉微生物污染的主要因素,当水分含量10%时,100 g玉米淀粉大肠菌群70 MPN;葱姜混合物经30%质量分数的食用盐处理后可控制微生物的数量。鸡精生产工序过程中的搅拌后、造粒前后及流化干燥前微生物污染严重,其中搅拌后菌落总数最高,为1.2×104CFU/g,造粒前大肠菌群最高,为167 MPN/100g,搅拌和造粒是鸡精生产过程中的关键控制环节。另外,造粒机筛网及侧槽的菌落总数达到908 CFU/cm2,高于食品车间卫生标准,表明造粒岗位是鸡精生产的一个关键控制点。     

外源添加亮氨酸提高乳酸乳球菌酸胁迫抗性

在乳酸乳球菌生长过程中外源添加浓度为10mmol/L的亮氨酸,可有效提高乳酸乳球菌在酸胁迫环境下的酸耐受性。在酸性环境中(pH5.0),添加亮氨酸的菌株的生物量为对照菌株的1.24倍;经过酸胁迫(pH4.0)5h后,添加亮氨酸菌株的存活率是对照菌株的28.5倍。进一步的研究表明,亮氨酸的添加可提高胞内NH4+浓度,有效的维持酸胁迫环境下胞内pH(pHin)的稳定,并有效维持乳酸脱氢酶(LDH)的活性,从而有效提高了乳酸乳球菌对酸胁迫的抵御能力。     

天然及还原型红曲黄色素的差异与国家标准改进思考

红曲色素是由红曲霉代谢产生的天然色素,包括红曲黄色素、红曲橙色素和红曲红色素三大类,其中红曲红色素应用历史悠久,而红曲黄色素则是在国家标准GB 1886.66—2015发布后才被合法使用。针对红曲黄色素的多样性以及现行国家标准的局限性,该文对天然红曲黄色素的种类、分子结构、特征性吸收波长、稳定性、功能活性等进行了分析,并与还原型红曲黄色素进行比较,对红曲黄色素国家标准作修订思考,建议增加天然红曲黄色素的生产工艺、使用范围、感官要求、鉴别试验、理化指标以及检测方法等相关内容,使其生产与销售合法化。该成果有助于为食品行业提供新型安全的天然红曲色素产品,促进我国红曲色素产业的健康发展。     

结核分枝杆菌腺苷磷酰硫酸激酶的异源活性表达和酶学性质

PAPS是生物体内磺化反应的惟一活性磺酸基团供体。腺苷磷酰硫酸激酶是催化APS和ATP生成PAPS和ADP的一类酶。为实现PAPS的酶法合成,作者通过密码子优化来自结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis AUSMDU00018547)的腺苷磷酰硫酸激酶编码基因与共表达硫氧还蛋白TrxB,实现了腺苷磷酰硫酸激酶在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中的异源高活性表达。采用His-Tag标签实现了对腺苷磷酰硫酸激酶的纯化,进一步酶学性质分析结果表明,重组腺苷磷酰硫酸激酶最适温度、最适pH以及比酶活分别为35℃、7.5和(1.26±0.08) U/mg。腺苷磷酰硫酸激酶的异源活性表达与酶学性质分析为未来实现酶法合成PAPS奠定了基础。     

白酒酿造过程中Lactobacillus panis乳酸合成关键环境因子的鉴定

Lactobacillus panis是酱香型白酒酿造过程中主要产乳酸微生物。然而,不同环境因子对L.panis乳酸合成及乳酸合成途径关键基因的表达尚未有相关研究。作者分析了温度、乳酸、乙醇及葡萄糖4种不同的发酵过程相关的典型环境因子对L.panis乳酸产量的影响。结果表明,不同环境条件能够显著调节L.panis的生长和乳酸产量,且乳酸和乙醇是酿造过程中其乳酸合成的关键影响因素。当添加10.0 g/L乳酸后,L.panis的乳酸产量最高,达到12.3 g/L;当添加体积分数4.0%乙醇后,L.panis的乳酸产量最低,仅为7.2 g/L。使用实时荧光定量PCR方法对不同条件下L.panis乳酸合成相关基因的表达进行分析,结果表明添加乳酸能够显著上调包括编码L-乳酸脱氢酶和D-乳酸脱氢酶的ldhL和ldhD在内的乳酸合成基因的表达。然而,添加乙醇会导致L.panis乳酸合成相关基因的整体显著下调。分析调控乳酸合成的关键环境因素,对于白酒酿造过程中乳酸和酿造微生物群落调控及白酒质量控制具有重要意义。     

动态调控元件及其在微生物代谢工程中的应用

代谢工程是通过对代谢途径的设计、构建与优化,进行营养品、药品、生物燃料以及化工产品等各种生物基产品合成的关键技术。传统的改造策略如基因的敲除、弱化与过表达会造成代谢流的失衡,而利用微生物自身的调控方式和调控元件,构建合成调控元件,对代谢途径进行动态调控,可以平衡细胞生长与产物合成,从而实现高产量、高底物转化率与高生产强度的统一。利用微生物在转录水平对于外界环境以及胞内代谢物浓度的变化的响应机制,以及在转录后水平通过顺式及反式作用元件的调控,和在蛋白质水平通过途径酶的别构调节以及对蛋白质降解速率的调节,都能开发出相应的动态调控元件并对微生物的代谢进行动态调控。本文分别从转录水平、转录后水平及蛋白质水平3个层次总结了目前常见的一些动态调控元件,并对其在微生物代谢工程中的应用进行了介绍。