冠菌素生物合成的研究进展

介绍了冠菌素生物合成的研究进展,总结了冠菌素合成研究的3个阶段.介绍了近年来发酵生产冠菌素菌株的选育及诱变,重点总结了发酵生产冠菌素过程中培养条件优化,指出了目前冠菌素的生物合成仍然存在产量低、发酵条件苛刻等不足,在新菌株的选育、分子手段的应用以及培养基优化是今后生物合成冠菌素研究的热点.     

珍贵橙色束丝放线菌发酵产安丝菌素P-3的分离纯化工艺优化

安丝菌素是从珍贵橙色束丝放线菌的发酵液中分离出来的苯安莎类抗生素,具有显著的抗肿瘤活性。常采用乙酸乙酯对发酵液进行分离萃取,然而其发酵液成分复杂,除菌丝体外还含有许多杂蛋白质及易溶于有机溶剂的色素,这对后续提取和精制有很大的影响,影响产品质量和回收率。本文通过对AP-3发酵液进行预处理,将AP-3发酵液调整pH至3后,用10g/L硅藻土辅助抽滤;收集滤液,添加20g/L活性炭于60℃吸附2h,然后用洗脱液乙酸乙酯对活性炭进行脱附处理,2h后达到动态洗脱平衡,对洗脱液采用中性氧化铝柱层析,以乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂进行梯度洗脱,最终获得AP-3纯度86.15%,经重结晶后得到AP-3纯品,经过HPLC检测AP-3纯度达95%。     

珍贵橙色束丝放线菌固体发酵合成安丝菌素P-3的工艺探索

为了探索珍贵橙色束丝放线菌（Actinosynnema pretiosum）合成安丝菌素P-3（AP-3）的固体发酵培养条件的最佳工艺,利用农副产品（玉米淀粉、玉米粉、棉籽饼粉、豆粕、豆饼粉、菜籽饼粉、麦麸、米糠）作为固料,采用单因素实验和正交实验对固体发酵培养基组成及培养条件进行摸索。得到合成AP-3固体发酵的最佳培养基组分为：玉米淀粉、豆粕及棉籽饼粉的质量配比为1：1：1,红糖4%,玉米浆干粉2%,CaCl₂ 1%。最佳固体发酵工艺条件为：初始pH为7.5,培养温度28℃,固液比（质量比）为1：0.8,装量25g（250mL锥形瓶）,接种量150mL/kg,培养时间为7天,最优条件下AP-3的产量为（26.86±1.87）mg/kg（每千克培养基）。本研究为发酵合成安丝菌素提供了新的方法与思路。     

苯乳酸的微生物合成及分离研究进展

苯乳酸是一种高值有机酸和新型的天然防腐剂,可由乳酸菌等多种微生物代谢产生。苯乳酸有着较为宽广的抑菌谱,对大多数革兰氏阳性、阴性菌和真菌都有明显的抑菌作用,不仅作为天然抑菌剂可替代化学合成的防腐剂,而且可经聚合反应合成聚苯乳酸新型高分子材料,作为聚乳酸高分子的替代物。因此,苯乳酸在化工、制药、生物、材料和食品等领域有广阔的应用前景。本文从苯乳酸抑菌特性、微生物菌株、转化合成、代谢途径及下游分离纯化等方面,简述了其生物转化合成和分离的研究现状。微生物菌株是苯乳酸合成的关键,基因工程菌的转化能力虽然高效,但构建工程菌较复杂;从自然环境中筛选安全优良的菌株,可以简化转化合成过程,提高转化率和料液中苯乳酸的浓度;苯乳酸的分离纯化还处于实验室的规模,有待进一步探索以达到工业化的要求。     

球毛壳菌素A发酵工艺优化及有效成分的提取分离

[目的]对球毛壳菌素A的提取分离和发酵工艺优化进行了研究,并采用HPLC进行定量分析,为建立产量高、成本低、无污染的规模化球毛壳菌发酵生产工艺打下基础.[结果]经均匀设计法优化出培养基配方中碳源和氮源最优组合为蔗糖17 g/L,淀粉6 g/L,蛋白胨0.5 g/L,最佳发酵时间为13d.采用乙酸乙酯作提取剂,浸泡时间为3d.分离纯化采用乙酸乙酯-石油醚(体积比1:3)为洗脱剂,展开剂采用乙酸乙酯-石油醚-甲酸(体积比37:63:1)为最佳.[结论]通过对培养基配方的优化,球毛壳菌发酵产生球毛壳菌素A的发酵量可达到0.17g/L,比目前已报道的文献值高13.3％.     

子囊霉素生物合成的研究进展

子囊霉素作为大环内脂类的免疫抑制剂,在自身免疫疾病的治疗以及器官移植中抗排斥反应方面具有显著的作用,有关子囊霉素的生物研究有巨大的药用价值和市场价值。对子囊霉素的理化性质和免疫抑制活性、子囊霉素生物合成基因簇、子囊霉素合成前体以及发酵法生产子囊霉素等方面进行了综述,同时结合系统生物学和合成生物学对子囊霉素的发展趋势进行了展望。     

泰乐菌素结晶工艺研究

结晶过程是影响晶体质量的关键步骤。本实验采用溶析结晶工艺对泰乐菌素结晶过程进行研究,以收率、粒度和粒度分布为目标,考察了水和丙酮质量比、晶种加入量(质量分数)、结晶温度、初始浓度、搅拌转速、陈化时间和流加速率等操作因素对结晶过程的影响。结果表明:所有参数在考察的条件范围内都明显地影响产品的收率;除了温度和搅拌转速外,其他参数都对产品粒度有较明显的影响;对产品粒度分布影响较大的是晶种加入量,温度和搅拌强度。通过分析各种因素影响得到泰乐菌素较佳结晶工艺条件:水和丙酮质量比4∶1,晶种加入量0.5%,结晶温度40℃,初始质量分数1.08 g/g,搅拌转速250 r/min,陈化时间12 h,流加速率先0.3 m L/min,后0.89 m L/min。     

丙酮丁醇发酵的研究进展及其高产策略

从代谢机理的阐明、生产菌种的改良和发酵工艺的改进3个方面综述了丙酮丁醇发酵近年来的研究进展。针对丙酮丁醇发酵工艺中存在的问题,提出高丁醇耐受性菌种的选育、高丁醇比例菌种的选育、发酵细胞的高效利用、发酵与高效低能耗分离工艺的耦合等高产策略。     

谷胱甘肽的生物合成

简要介绍了谷胱甘肽的功能及应用。主要综述了谷胱甘肽的生物合成方法,包括发酵法和酶法。以及相关的菌种选育等工作。     

吲哚咔唑类化合物生物合成途径研究进展

以雷别卡霉素和星形孢菌素为主要对象,陈述其合成过程中的基因、酶和中间产物。吲哚咔唑类化合物的生物合成主要分为吲哚环的形成、糖基的形成以及两者的连接。起始物色氨酸经过色氨酸修饰、双吲哚吡咯的形成和氧化环的闭合形成吲哚环,通过糖基转移酶将吲哚咔唑核心和糖基连接合成目标化合物。     

N-methylation of the amide bond by methyltransferase asm10 in ansamitocin biosynthesis

Ansamitocins are potent antitumor agents produced by Actinosynnema pretiosum. As deduced from their structures, an N‐methylation on the amide bond is required among the various modifications. The protein encoded by asm10 belongs to the SAM‐dependent methyltransferase family. Through gene inactivation and complementation, asm10 was proved to be responsible for the N‐methylation of ansamitocins. Asm10 is a 33.0 kDa monomer, as determined by gel filtration. By using N‐desmethyl‐ansamitocin P‐3 as substrate, the optimal temperature and pH for Asm10 catalysis were determined to be 32 °C and 10.0, respectively. Asm10 also showed broad substrate flexibility toward other N‐desmethyl‐ansamycins and synthetic indolin‐2‐ones. Through site‐directed mutagenesis, Asp154 and Leu155 of Asm10 were confirmed to be essential for its catalysis, possibly through the binding of SAM. The characterization of this unique N‐methyltransferase has enriched the toolbox for engineering N‐methylated derivatives from both natural and synthetic compounds; this will allow known potential drugs to be modified.     

Determination of the cryptic stereochemistry of the first PKS chain-extension step in ansamitocin biosynthesis by Actinosynnema pretiosum

The biosynthesis of the antitumor antibiotic, ansamitocin, involves the assembly of a linear octaketide on the ansamitocin (asm) polyketide synthase (PKS), which is then cyclized to proansamitocin and further modified to the final product. In the first chain-extension step on the asm PKS, a stereocenter is generated which is then obliterated in a subsequent double-bond migration. The cryptic configuration at this stereocenter was determined by first synthesizing the two enantiomers of the intermediate diketide as their N-acetylcysteamine (SNAC) thioesters. These were then used to demonstrate that only the R enantiomer complements a 3-amino-5-hydroxybenzoic acid (AHBA) deficient mutant of Actinosynnema pretiosum to restore ansamitocin formation. The low efficiency of complementation by the diketide, compared to AHBA, is due to inefficient loading onto the PKS and not the inhibition of the enzyme. A presumed next chain-extension intermediate-the triketide with an unrearranged double bond-was also synthesized as its SNAC ester, but did not complement the AHBA(-) mutant.     

面包酵母研究进展

面包酵母是面包生产过程中最重要的微生物,在面包生产中起着关键作用。面包酵母菌种改良的研究主要集中在耐高糖的机制、麦芽糖的利用、低温适应性、蜜二糖的利用和乳糖的利用等方面。商品面包酵母生产的主要原料是甜菜糖蜜或甘蔗糖蜜,其发酵过程要求用补料的方法添加培养基,并要求适当的通风。     

Mutational biosynthesis of ansamitocin antibiotics: a diversity-oriented approach to exploit biosynthetic flexibility

New ansamitocin derivatives were prepared by feeding aminobenzoic acid derivatives to cultures of Actinosynnema pretiosum HGF073, a mutant strain blocked in the biosynthesis of the required 3-amino-5-hydroxybenzoic acid (AHBA) starter unit. Use of several aminobenzoic acids as precursors led to a spectrum of products, reflecting the sequence of post-PKS tailoring steps involved in the generation of ansamitocins and adding novel aspects to the published suggestion model of post-PKS tailoring logic and flexibility. The studies provide insights into the substrate flexibility of the enzymes required for ansamitocin biosynthesis in A. pretiosum, whereas preliminary biological testing of the derivatives isolated and fully characterized by NMR spectroscopy allowed structure-activity relationship assignments to be made for a variety of intermediates occurring during the post-PKS tailoring sequence in ansamitocin biosynthesis.     

抗生素在植物保护中的应用及分离纯化研究进展

抗生素用于植物保护具有选择性强、与环境兼容性好等优点,以抗生素代替化学农药来防治植物病虫草害,是现代绿色农业发展的必然趋势.抗生素一般由微生物在发酵过程中产生,含量很低,且发酵液中杂质很多,分离纯化极为困难,制约了抗生素在植物保护方面的应用.就抗生素的种类、在植物保护中的应用及其分离纯化方法的研究进展进行了归纳.     

微生物聚酯的合成和应用研究进展

微生物聚酯是由发酵技术生产、具有生物降解性的热塑性高分子材料。本文介绍了３－羟基丁酯均聚物（ＰＨＢ）和共聚物的基本结构、生物降解性能、生物合成及其应用研究的进展。