L-精氨酸发酵代谢调控的初步研究

在时谷氨酸棒杆菌CSAH135代谢网络和发酵特性研究的基础上,通过添加适量的氨基酸、有机酸和维生素,对L-精氨酸发酵进行代谢调控.结果发现,大部分添加物对L-精氨酸的积累都有一定的影响,特别是L-谷氨酸、L-亮氨酸、L-天冬氨酸、L-缬氨酸、L-精氨酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、烟酸、维生素B6、叶酸和硫胺素等添加物对菌株CSAH135合成L-精氨酸明显有促进作用,添加后产酸量最大比不添加任何物质提高10%左右.从代谢层面上分析,这些添加物除了促进菌体自身生长之外,同时防止了菌体对各添加物的过量合成,强化菌株CSAH135合成L-精氨酸的代谢途径.     

L-精氨酸发酵代谢调控的初步研究

在对谷氨酸棒杆菌CSAH135代谢网络和发酵特性研究的基础上,通过添加适量的氨基酸、有机酸和维生素,对L-精氨酸发酵进行代谢调控。结果发现,大部分添加物对L-精氨酸的积累都有一定的影响,特别是L-谷氨酸、L-亮氨酸、L-天冬氨酸、L-缬氨酸、L-精氨酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、烟酸、维生素B6、叶酸和硫胺素等添加物对菌株CSAH135合成L-精氨酸明显有促进作用,添加后产酸量最大比不添加任何物质提高10%左右。从代谢层面上分析,这些添加物除了促进菌体自身生长之外,同时防止了菌体对各添加物的过量合成,强化菌株CSAH135合成L-精氨酸的代谢途径。      

L-赖氨酸的代谢途径到工业生产

L-赖氨酸是一种动物和人类所必需的氨基酸,它在很多食品和饲料中是存在的,但是在很多情况下,高纯度的赖氨酸是被添加到饲料中的。在发现赖氨酸生产菌后的50年内,对该菌的生理特性的了解得到很大的发展,并对工业生产菌株进行了开发和优化。今天,面向系统的方法,旨在研究细胞不同组成部分如转录子,磁通量子和代谢组分的联系,提供了一个新的强大的平台,将推动更全面的理解和研究赖氨酸高产微生物,得到更优越的生产菌株。     

不同葡萄糖转运途径相关基因的过表达对菌株葡萄糖代谢及产物合成的影响

磷酸烯醇式丙酮酸-葡萄糖磷酸转移酶系统(phosphoenolpyruvate-dependent glucose phosphotransferase system,PTS~(Glc))和不依赖于PTS~(Glc)系统葡萄糖转运系统在葡萄糖转运和磷酸化过程中起重要作用。该文通过在葡萄糖代谢缓慢的L-赖氨酸产生菌Corynebacterium glutamicum(C.glutamicum)ZL-8中过表达肌醇透性酶基因(iol T1)、葡萄糖激酶基因(ppgk)和EIIGlc基因(pts G),研究葡萄糖转运途径相关基因对葡萄糖代谢速率、L-赖氨酸及副产物合成的影响。与出发菌株C.glutamicum ZL-8相比,重组菌C.glutamicum ZL-8/p ECXK-99E-ppgkiol T1(葡萄糖激酶酶活力提高了768%)和C.glutamicum ZL-8/p DXW-8-pts G(PTS~(Glc)系统酶活力提高了62.7%)葡萄糖消耗速率分别提高了16.7%和27.3%,L-赖氨酸产量分别提高了24.7%和16.4%。此外,有机酸和氨基酸分析结果表明,过表达不同葡萄糖转运途径基因对有机酸(丙酮酸、乳酸和乙酸)和副产物氨基酸(丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸)具有不同的影响。     

外源调控叶酸代谢对谷氨酸棒杆菌SYPS-062积累L-丝氨酸的影响

通过外源添加叶酸合成前体对氨基苯甲酸、叶酸途径抑制剂氨甲喋呤扰动叶酸代谢,考察了叶酸对谷氨酸棒杆菌SYPS-062合成L-丝氨酸的影响。实验结果表明,添加对氨基苯甲酸(0~0.4μg/mL)能够促进菌体的生长(最大值为7.8±0.24 g/L),但可显著降低其产酸能力;而添加氨甲喋呤(0~100μg/mL)抑制了谷氨酸棒杆菌SYPS-062的生长,但可提高其单位菌体产酸的能力;代谢通量分析表明,作为调控点的叶酸代谢在SYPS-062生长及积累L-丝氨酸中占主导地位。     

L-异亮氨酸及其衍生物代谢工程研究进展

L-异亮氨酸属于分支链氨基酸,是一种生糖兼生酮氨基酸,为人体8种必需氨基酸之一,广泛应用于医药、化妆品、食品等诸多领域.工业化生产L-异亮氨酸主要采用谷氨酸棒杆菌和大肠杆菌发酵法合成.该文分析比较了谷氨酸棒杆菌和大肠杆菌L-异亮氨酸的生物合成途径及代谢调控机制;尽管二者代谢途径相同,但关键酶多样性及其调控方式存在差异;...     

不同辅因子NADPH水平对谷氨酸棒杆菌生长及产物合成的影响

由谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)分泌的初级代谢产物赖氨酸,其合成与胞内NADPH水平密切相关,但目前对谷氨酸棒杆菌中赖氨酸的生物合成与辅因子NADPH之间调节机制的理解仍然有限.作者以赖氨酸高产菌C.glutamicum XQ-5为出发菌株,通过阻断磷酸戊糖途径构建了低NADPH水...     

谷氨酸棒杆菌生产L赖氨酸的培养优化和产酸特性研究

在5L发酵罐中利用优化培养基进行了谷氨酸棒杆菌连续培养生产L-赖氨酸的研究。相同发酵条件下,优化培养基和原始培养基中的菌种生物量分别达到8.0g/L和9.3g/L,最快生长速率分别为0.53g/L/h和0.72g/L/h。发酵48h后,优化培养基中的L-赖氨酸浓度、产酸总量和糖酸转化率分别为20.8g/100mL、588.2g和0.713g酸/g糖,和原始培养基相比分别提高了6.1%、2.3%和12.2%。优化培养基显著降低了L-赖氨酸生产的原料消耗,提高了生产效率。      

不同原料生产赖氨酸的研究进展

赖氨酸是人类和动物的必须氨基酸之一,主要用作饲料添加剂,是目前应用量最大的氨基酸类添加剂。赖氨酸主要由发酵法生产,原料成本是影响整个生产过程的关键,对现有原料代谢进行优化,使更多的碳源流向赖氨酸的合成,以及对新原料的开发是当今提高赖氨酸发酵水平和降低成本的研究热点。文中以谷氨酸棒杆菌为例,对各种底物原料的转运代谢和目前比较关注的改进方向进行了阐述。     

植物中L-谷氨酸代谢与信号转导研究进展

L-谷氨酸(L-glutamic acid, L-Glu)是植物中常见的氨基酸, 在氨基酸代谢中占有关键地位, 协调了植物的重要生理代谢功能, 包括氨的同化或异化和氨基酸转氨作用, 并为在植物抗逆境中发挥关键作用的氨基酸(如γ-氨基丁酸、脯氨酸和精氨酸)的生物合成提供碳骨架和α-氨基。L-Glu不仅作为代谢物和营养物质, 更是作为信号分子在植物生理代谢中发挥重要作用, 它参与种子萌发、根系生长、花粉管伸长、光合作用等生长发育过程, 也参与病原体抵抗、非生物胁迫(如盐、冷、热和干旱等)应激响应。植物中L-Glu代谢与信号转导的研究对粮食产物的高产稳产具有重要意义, 本文概述了植物中L-Glu的合成与代谢、在植物生长发育、胁迫响应中的重要生物学功能及缓解逆境胁迫的作用机制, 为植物源性食品的开发利用提供理论依据。     

NADPH代谢对氨基酸生物合成影响的研究进展

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH）是微生物代谢重要的辅助因子,其在微生物体内的含量是限制氨基酸合成代谢的一个重要因素。本文从NADPH的生物代谢,NADPH与微生物发酵产氨基酸的关系,以及NADPH的代谢调控策略促进氨基酸的生物合成等,进行简要概述,为进一步提高氨基酸产量提供参考。     

花色苷代谢的研究进展

花色苷是植物性膳食中广泛分布的多酚类色素,具有抗氧化、抗炎、调节血脂以及改善胰岛素抵抗等多种生物活性,已经成为植物化学物研究的一个热点。本文综述了近些年国内外有关花色苷吸收与代谢方面的研究进展,包括其吸收部位、吸收形式和吸收机制,以及在体内各器官的转运转化和排泄等。     

白藜芦醇调节脂质代谢研究进展

能量摄入与能量消耗失衡引起脂肪组织增多及脂质代谢紊乱,继而引发肥胖、糖尿病、心血管疾病等代谢类疾病。白藜芦醇(RSV)是一种天然的芪类多酚化合物,可以通过调节脂合成及氧化分解、脂肪因子的分泌、脂肪组织的产热及抑制炎症有效改善肥胖等代谢类疾病。目前,RSV调节脂质代谢的研究受到广泛关注,并取得很大进展。本文综述近年来RSV调节脂质代谢的研究,为RSV改善代谢类疾病方面的应用研究提供理论参考。     

不溶性膳食纤维调节脂质代谢研究进展

膳食纤维（DF）按其水溶性分为可溶性膳食纤维（SDF）和不溶性膳食纤维（IDF）。近年来,高脂血症的发病率持续增高,严重影响了人们的生活质量。研究表明,DF对脂质代谢有着良好的调节作用。然而,相关报道主要以SDF的调节作用为主。IDF调节脂质代谢的作用长期被低估或忽视。本文综述IDF的脂质代谢调节作用及机制,总结IDF调节脂质代谢的影响因素和物质基础,分析IDF产业现存问题及今后的重点研究方向,可为IDF产业的持续健康发展提供理论参考。     

甘油二酯的合成、代谢及应用研究进展

甘油二酯是油脂代谢的中间产物,是一种重要的功能油脂,也是国际公认安全的食品成分。根据脂肪酸酰基与甘油骨架上羟基连接位置不同,甘油二酯分为1,3-甘油二酯、1,2-甘油二酯和2,3-甘油二酯三种异构体,其中1,2-甘油二酯和2,3-甘油二酯互为同分异构体。目前国内外多项研究表明甘油二酯特别是1,3-甘油二酯具有抑制脂肪积累和降低血脂的功能。因此,甘油二酯已被广泛应用于医药、食品、化工等工业领域中,具有良好的商业价值。本文主要介绍了甘油二酯的代谢、合成、检测、应用现状及伴随产生的食用安全性,并讨论了甘油二酯未来的研究方向。     

苹果酸-乳酸发酵过程酒酒球菌碳源代谢分析研究进展

葡萄酒苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)中碳源物质的利用及其产物、副产物的形成对葡萄酒感官品质有很大影响。其中,酒酒球菌参与的葡萄糖代谢、有机酸代谢及相关产物的形成和流向对葡萄酒MLF影响重大,决定着葡萄酒的最终品质。环境条件也是影响酒酒球菌生长的重要因素。苹果酸、柠檬酸和pH值三者在一定范围内相互作用,影响酒酒球菌生长。SO2会抑制酒酒球菌细胞ATP酶活性,高含量乙醇能增加细胞膜流动性,这些都会阻碍酒酒球菌生长,而溶解氧不仅不利于酒酒球菌生长,还会使醋酸菌等有害微生物大量繁殖,乙酸、双乙酰等不良产物含量上升,使葡萄酒败坏。本文就葡萄酒MLF过程中酒酒球菌的苹果酸代谢、柠檬酸代谢、糖代谢和乳酸、乙酸、双乙酰、乙偶姻等的产生途径及影响因素进行总结。     

啤酒酵母高级醇的代谢与调控研究进展

高级醇是啤酒酵母在啤酒酿造过程中代谢产生的,是啤酒风味物质的重要组成部分.适量的高级醇能赋予啤酒独特的香味,但其含量过高或者过低都会影响啤酒的质量.该文重点综述啤酒酵母中高级醇的生成途径、关键基因、代谢调控机理及选育低产高级醇优良菌株的主要方法,为适当降低啤酒中高级醇含量,进而推动啤酒行业的健康发展提供理论基础.     

类胡萝卜素肠道吸收与代谢的影响因素研究进展

类胡萝卜素是类异戊二烯单元组成的一类萜类色素,在维持眼部健康、提高免疫力等方面具有重要作用。人体不能合成这种色素,必须从膳食中摄取。人体摄入后,类胡萝卜素会经历复杂的消化吸收与代谢过程,并受到食物本身以及人体内环境等多种因素的影响。肠道是类胡萝卜素吸收、代谢最重要的场所。本文综述化合物结构、膳食因子、加工方式、包埋、转运蛋白、生物裂解酶等因素对类胡萝卜素在肠道吸收、代谢的影响,并探讨肠道菌群在其中发挥的作用,为类胡萝卜素体内的吸收与生物转化研究提供参考。     

乳酸菌有氧呼吸代谢研究进展

通过添加血红素,部分乳酸菌种(株)的细胞在有氧条件下可进行有氧呼吸代谢,细胞具有完整的呼吸链;遗传学证据表明,细胞色素氧化酶cydA 基因可以在对数生长末期获得表达,代谢调控蛋白CcpA 作为有氧代谢的“开关”进行代谢调控,此时乳酸菌细胞具有耐氧和耐酸性能力。相对于发酵条件而言,有氧代谢可促使乳酸菌细胞获得较高的生长量,培养介质的pH 值维持在较高水平,使细胞具有较强的抗逆效果和生存能力。这意味着通过控制性地改变乳酸菌的培养条件,或许能改善乳酸菌细胞在有氧条件下的增殖潜力和生存能力,拓宽其在食品发酵工业中的应用范围。     

花色苷及其调控尿酸代谢的研究进展

花色苷是一种广泛存在于花卉、蔬果中的天然食用功能性色素,具有多方面生理活性,对人体健康起到积极作用。最新的体内外实验表明花色苷还具有调控尿酸代谢作用,这为其多元化开发提供了新方向。本文系统归纳了花色苷的结构、成分分析、生理功能及尿酸合成代谢过程,探究花色苷调控尿酸代谢的作用机制,为其在健康食品与疾病调控方面的研究与开发提供参考。