产L-亮氨酸营养缺陷型突变株黄色短杆菌

氨基酸是构成蛋白质的基本单位,是生物体内不可缺少的营养成分,L-亮氨酸是人体8种必需氨基酸之一,也是三种支链氨基酸之一,在医药、食品、饲料、化妆品等行业具有重要的用途.以一株黄色短杆菌为出发菌株,经紫外线、盐酸羟胺和硫酸二乙酯等多次诱变处理,单菌落分离、摇瓶初筛和摇瓶复筛,获得了一株蛋氨酸和异亮氨酸双重缺陷型突变株SFL8-3(Met-,Ile-),摇瓶发酵L-亮氨酸产量达18.98g/L.     

双重营养缺陷型（Met^-，Ile^-）黄色短杆菌突变株SFL8-3的选育

以一株黄色短杆菌SFL-8为出发茵株，经紫外线、盐酸羟胺和硫酸二乙酯等多次诱变处理，单菌落分离、摇瓶初筛和摇瓶复筛，获得了一株蛋氨酸和异亮氨酸双重缺陷型突变株SFL8-3(Met^-，Ile^-)，摇瓶发酵L-亮氨酸产量达18．98g／L。     

葡萄糖流加方式对黄色短杆菌生产L-亮氨酸的影响

利用30 L发酵罐,研究了黄色短杆菌TK0303生产L-亮氨酸的发酵工艺。考察了初始葡萄糖浓度和发酵过程中3种补料策略(分批间歇流加补料、恒葡萄糖浓度流加补料和DO-在线识别流加补料)对菌体生物量、L-亮氨酸产量、副产物含量及糖酸转化率的影响。最终确定:分批补料发酵的初始葡萄糖浓度为60 g/L,葡萄糖补加采用DO-在线识别流加方式。根据溶氧响应信号的特征反馈控制葡萄糖的流加速率,可实现葡萄糖的限制培养,有效减少了发酵副产物的含量,菌体生物量和L-亮氨酸产量得到显著提高,分别为21.8 g/L和41.3 g/L,且糖酸转化率高达22.4%。     

L-亮氨酸发酵工艺条件的研究

研究了能积累L-亮氨酸的黄色短杆菌TL0412的菌体生长规律，并讨论了葡萄糖、玉米浆以及蛋氨酸等几个主要的营养物质对其积累L-亮氨酸的影响，确定了较优的发酵备件，种龄36h，接种量为10％，在此条件下72h摇瓶产酸可达19．4％。在上述基础上，研究了不同温度、溶氧、pH值对菌株TL0412积累L-亮氨酸的影响，采用10L罐实验64h可积累29．47％亮氨酸。     

黄色短杆菌产L-苏氨酸的中试发酵工艺研究

对黄色短杆菌在发酵罐中产苏氨酸的发酵工艺进行研究.通过单因素试验确定了培养时间、温度、pH和接种量的最优条件.在单因素试验的基础上,利用正交试验确定发酵最优条件.结果证明:在最优试验条件下(温度30℃,pH 7,接种量10％),L-苏氨酸产率为12.14％.     

生物素及膜偶联间歇透析发酵对黄色短杆菌生产L-亮氨酸的影响

生物素作为微生物的生长因子,对生长速率、细胞膜通透性、代谢产物的生成等方面具有重要作用。为提高黄色短杆菌产L-亮氨酸产量,降低副产物生成,在30 L发酵罐水平研究了在培养基中添加20、50、80、120μg/L四种不同质量浓度生物素,对黄色短杆菌产L-亮氨酸的影响。结果表明:培养基中添加50μg/L生物素,黄色短杆菌发酵44 h,L-亮氨酸的产量最高,达到60 g/L,糖酸转化率为22%,副产物L-丙氨酸的质量浓度为8 g/L。在最适生物素浓度下,发酵36 h后,采用膜偶联间歇透析发酵工艺,发酵周期延长至56 h,L-亮氨酸的糖酸转化率为25%,较普通发酵工艺约提高13. 6%,副产物L-丙氨酸的浓度降低约71. 3%,L-亮氨酸的总产量提高了16. 7%。研究结果对提高糖利用率、降低副产物、提高生产效率等方面具有重要意义。     

基于代谢流量分析的黄色短杆菌TK0303合成L-亮氨酸发酵过程的优化

测定并计算了在发酵中后期L-亮氨酸等代谢物的胞外浓度和积累(或消耗)的速率。应用代谢流分析方法,通过MATLAB软件线性规划得到发酵中后期胞内代谢流分布及L-亮氨酸合成的理想代谢流分布。结果表明,在L-亮氨酸分批发酵过程中,有98.73%的葡萄糖进入糖酵解途径,仅1.27%进入HMP途径,55.10%的碳架进入TCA循环,25.21%用于合成L-亮氨酸。实验测定的合成L-亮氨酸的代谢流远低于理想代谢流(66.67)。根据代谢流分析结论,文中通过优化发酵过程控制如流加方式、溶氧水平等方面来减少副产物的生成,控制TCA循环代谢流,从而提高L-亮氨酸的产率。实验采用脉冲补料方式,控制溶氧浓度在20%左右,L-亮氨酸最高产酸达到38g/L。     

黄色短杆菌生产L-精氨酸发酵条件的优化

通过单因子实验对产L-精氨酸黄色短杆菌发酵生产L-精氨酸的培养基组成及培养条件进行了研究,得到了优化后的发酵条件,在20L发酵罐上产酸率可达65g·L^-1,糖酸转化率达35％。     

原生质体融合选育L-亮氨酸高产菌的研究

以黄色短杆菌TQ5 35 1(Met- +Ile- + 2 TAr+SGr)和TQ5 35 6(Met- +Ile- +α ABr+ β HLr)为亲株 ,采用原生质体融合技术 ,定向选育出一株L 亮氨酸高产菌TQ980 6(Met- +IleL + 2 TAr+SGr+α ABr+ β HLr) ,该菌株经 5L罐分批发酵 64h产L 亮氨酸2 2 7g/L。     

基于代谢流量分析的黄色短杆菌TK0303合成L-厂亮氨酸发酵过程的优化

测定并计算了在发酵中后期L-亮氨酸等代谢物的胞外浓度和积累(或消耗)的速率.应用代谢流分析方法,通过MATLAB软件线性规划得到发酵中后期胞内代谢流分布及L-亮氨酸合成的理想代谢流分布.结果表明,在L-亮氨酸分批发酵过程中,有98.73%的葡萄糖进入糖酵解途径,仅1.27%进入HMP途径,55.10%的碳架进入TCA循环,25.21%用于合成L-亮氨酸.实验测定的合成L-,亮氨酸的代谢流远低于理想代谢流(66.67).根据代谢流分析结论,文中通过优化发酵过程控制如流加方式、溶氧水平等方面来减少副产物的生成,控制TCA循环代谢流,从而提高L-亮氨酸的产率.实验采用脉冲补料方式,控制溶氧浓度在20%左右,L-亮氨酸最高产酸达到38g/L.     

Highly‐efficient colony PCR method for red yeasts and its application to identify mutations within two leucine auxotroph mutants

Red yeasts hold great promise in the production of microbial lipids and carotenoids. Genetic study of red yeasts has attracted much attention; however, rapid amplification of genes from red yeast samples remains technically challenging. Here a highly efficient method for the preparation of genomic DNA (gDNA) template, which could be directly used for PCR, was developed. Cells from colonies or liquid cultures were collected and sequentially treated by microwave, plMAN5C, proteinase K and boiling (MMPB) in a single tube to give cell lysates that were qualified as PCR templates. Single‐copied gDNA fragments o up to 2.8 kb were successfully amplified. We also demonstrated successful application of this method for species in the Ascomycetes and Basidiomycetes and identification of two leucine auxotroph mutants of Rhodotorula glutinis. This method could be widely employed for the screening and genetic engineering of various yeasts. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

亮氨酸氨肽酶产生菌筛选与特性的研究

为了促进氨肽酶的生产与应用,开展了从豆豉中筛选氨肽酶产生菌的研究。经平板筛选与摇瓶发酵筛选,获得一株氨肽酶产生菌YBPE-4,该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。通过发酵试验,确定菌株YBPE-4产氨肽酶的最佳碳源、氮源分别是玉米淀粉、酵母粉,确定产酶的最佳培养温度为37 ℃、初始pH值为7.5、转速为200 r/min、培养时间为84 h。在最佳的条件下,发酵液的氨肽酶活力为6 164 U/mL。     

氮源及其补加策略对L-缬氨酸发酵的影响

通过分析黄色短杆菌XV0505发酵生产L-缬氨酸的过程,得知在菌体生长期和快速产酸期氮源对L-缬氨酸发酵的影响不同。以黄色短杆菌XV0505为供试菌株,研究了不同氮源种类及不同氮源浓度对L-缬氨酸发酵过程的影响,选定了以豆饼水解液和硫酸铵为氮源,并确定了合适的初始氮源浓度。在初始氮源浓度相同的情况下,考察了间歇流加补氮策略、恒氮源浓度补氮策略和幂函数流加补氮策略对L-缬氨酸发酵的影响,研究发现,幂指数补氮策略可减少频繁的取样及铵浓度检测,在缺乏在线监测系统和反馈自控系统的情况下,将发酵体系中氮源浓度维持在合适值,既可适度促进菌体生长,又可使L-缬氨酸的产量得到进一步提高。在最优的氮源添加策略下,在30 L发酵罐发酵60 h,发酵液中L-缬氨酸可达63.17 g/L,糖酸转化率24.69%。     

营养及环境条件对黄色短杆菌WL-10发酵生产L-异亮氨酸的影响

研究了能积累 L 异亮氨酸的黄色短杆菌WL 10的菌体生长规律 ,并讨论了葡萄糖、玉米浆以及磷酸盐等几个主要的营养物质对其积累L 异亮氨酸的影响 ,确定了较优的发酵条件为 :葡萄糖 12 % ,(NH4) 2 SO42 % ,玉米浆 2 % ,KH2 PO40 1% ,MgSO40 0 5 % ,CaCO33% ,种龄 9h ,接种量为 6 %。在此条件下 72h摇瓶产酸可达 2 3%左右。在上述基础上 ,研究了不同温度对WL 10积累L 异亮氨酸的影响 ,提出了分阶段变温控制的操作模式 ,即 0～2 5h ,培养温度为 31℃ ,2 5h后将温度降为 2 8℃ ,采用 5L罐实验 6 0h可积累L 异亮氨酸2 5 %。     

一株黄色短杆菌基因工程菌株的构建及其L- 缬氨酸积累

从谷氨酸棒杆菌模式菌株C. glutamicum ATCC13032 中克隆出L- 缬氨酸合成途径上的限速酶--乙酰羟酸合酶编码基因ilvBN。对ilvBN 进行定点突变,获得其抗反馈抑制突变型ilvBNr。以大肠杆菌- 黄色短杆菌穿梭表达载体pDXW-10 为基础,构建重组质粒pDXW-10-ilvBNr,并转化野生型黄色短杆菌B. flavum ATCC14067,获得工程菌株ATCC14067/pDXW-10-ilvBNr。3L 罐发酵实验结果显示：在野生型菌株发酵液中检测不到L- 缬氨酸积累,而工程菌株发酵液中L- 缬氨酸积累达5.0g/L。     

Isoleucine,leucine, methionine,and threonine effects on mammalian target of rapamycin signaling in mammary tissue

Improved representation of postabsorptive N metabolism in lactating dairy cows requires a better understanding of protein synthesis regulation in the mammary glands. This study aimed to determine the quantitative effects of Ile, Leu, Met, and Thr on the phosphorylation state of signaling proteins that regulate protein synthesis. The experiment used a composite design with a central point, 2 axial points per AA, and a complete 2⁴ factorial. All of the other AA were provided at the concentrations in Dulbecco's modified Eagle's medium. The experiment was replicated with tissues from 5 lactating cows. Mammary tissue slices (0.12 ± 0.02 g) were incubated for 4 h. Total and site-specific phosphorylated mammalian target of rapamycin (mTOR; Ser2448), eukaryotic elongation factor (eEF) 2 (Thr56), ribosomal protein S6 (Ser235/236), and eukaryotic initiation factor 2α (Ser51) were determined by western immunoblotting. Tissue concentrations of the 4 AA studied responded linearly to media supply. Addition of Ile, Leu, Met, or Thr had no effect on eukaryotic initiation factor 2α phosphorylation. Isoleucine and Thr positively affected mTOR phosphorylation. However, the 2 AA had an antagonistic relationship. Similarly, Ile linearly increased ribosomal protein S6 phosphorylation, and Thr inhibited the Ile effect. In addition, eEF2 phosphorylation was linearly decreased by Ile and Leu. Threonine curvilinearly decreased eEF2 phosphorylation, Ile and Leu negatively interacted on eEF2, and Thr tended to inhibit Leu effects on eEF2. This work demonstrated saturable responses and interactions between AA on activation of the mTOR pathway. Incorporation of these concepts into milk protein response models will help to improve milk and milk protein yield predictions and increase postabsorptive N efficiency and reduce N excretion by dairy cows.     

木聚糖酶高产菌株的筛选及产酶条件研究

从酿造大曲中，筛选诱变出1株木聚糖酶高产菌株U6-5，菌体固态发酵产酶条件研究表明，最佳发酵培养基配方为麸皮50g，花生壳粉30g，玉米芯粉20g，NH4NO3 0．5g，水110mL，接种量3‰，最适发酵温度28℃～30℃，培养26h-28h，木聚糖酶活力达到6105U／g。该木聚糖酶具有较高的耐热性和耐储藏性能。     

产海藻糖合酶菌株的筛选及发酵条件的优化

从土壤中分离筛选得到一株能合成海藻糖的菌株,经生物转化途径验证,该菌株含有特异性地将麦芽糖转化为海藻糖的海藻糖合酶,以海藻糖转化率为评价指标,对其进行摇瓶发酵条件的优化。结果表明,其发酵最适条件为：碳源为2%麦芽糖,氮源为0.5%酵母粉和1%蛋白胨,发酵初始pH值为7.0,接种量4%,发酵温度35 ℃,发酵时间48 h,在此优化条件下,海藻糖的转化率为50%。     

固体发酵纤维素酶霉菌的选育及产酶条件研究

文章从酿造大曲中分离到一株产较高纤维素酶的霉菌,该菌株经紫外线-亚硝酸盐复合诱变选育出突变菌株HY3-2,其CMC和FPA酶活力比出发菌株分别提高了89.69%和88.86%,且传代稳定性较好。对该突变株进行固体发酵培养条件的研究表明,以硫酸铵或蛋白胨为氮源,发酵酒糟与麸皮比为2∶3,培养120 h,产酶活力最高,CMC酶活力为89.892 U/mL,FPA酶活力为30.912 U/mL。