灰褐链霉菌与黄色短杆菌属间原生质体融合提高ε-聚赖氨酸产量（英文）

为提高灰褐链霉菌(Streptomyces griseofuscus LS-6)的ε-聚赖氨酸(ε-poly-lysine,ε-PL)发酵水平,从增加内源性前体赖氨酸角度考虑,将S. griseofuscus LS-6与赖氨酸生产菌株黄色短杆菌(Brebvibacterium flavum S62)进行属间的原生质体融合。以S. griseofuscus LS-6产黑色素作为遗传标记挑选到1株融合子LS-32,其ε-PL摇瓶产量为2.82 g/L,是亲本菌株LS-6的1.73倍;LS-32在补料分批发酵中的ε-PL产量达到56.4 g/L,比亲本提高了38.9%。随机引物扩增多肽DNA技术显示融合子LS-32中确实有来自B. flavum S62的基因;融合子ε-PL代谢途径中关键酶的活力(己糖激酶、天冬氨酸激酶、ε-PL合成酶等)和胞内氨基酸含量(赖氨酸、谷氨酸、精氨酸等)均高于亲本,是LS-32高产ε-PL的重要原因。本研究明确了内源性赖氨酸对于提升ε-PL产量的重要性,且属间融合为ε-PL产生菌的育种研究提供了新的参考途径。     

过表达pls基因结合前体流加提高小白链霉菌ε-聚赖氨酸产量

为了提高小白链霉菌(Streptomyces albulus)的ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)发酵产量,以进一步降低其生产成本,该研究通过过表达ε-PL合成酶基因pls增强S. albulus合成ε-PL能力,并结合前体和能量辅因子流加强化其发酵过程。研究结果显示,过表达菌株S. albulus M-Z18/p IB139-pls的pls基因转录上调了16. 8倍,摇瓶ε-PL产量达到(2. 74±0. 23) g/L,5 L发酵罐ε-PL产量达到40. 62 g/L(144 h)。为进一步满足过表达菌株合成ε-PL过程中对前体和能量辅因子的需求,通过优化L-赖氨酸和ATP外源添加浓度,最终建立S. albulus M-Z18/p IB139-pls在5 L发酵罐中同时流加5. 0 g/L的L-赖氨酸和1. 0 mmol/L ATP的补料分批发酵方式,实现ε-PL产量达到45. 09 g/L(144 h),较对照菌株S. albulus M-Z18/p IB139提高了20. 8%。因此,采用过表达pls基因并结合补充前体L-赖氨酸和能量辅因子ATP是一种有效...     

高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的复合诱变选育研究

为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,本实验以白色链霉菌SA为出发菌株,采取紫外照射复合氯化锂(15W,25s,0.5%LiCl)诱变选育及0.025mol/L亚硝酸诱变选育,得到一株具有遗传标记AEC的抗性突变高产菌株UN2-71,在液体摇瓶发酵培养基中,ε-聚赖氨酸产量达到1.64g/L,较出发菌株提高57.7%.     

柠檬酸钠和生物素对白色链霉菌发酵产ε-聚赖氨酸的影响

本文研究了不同生长期在培养基中添加柠檬酸钠和生物素对白色链霉菌生长及产ε-PL的影响,结果表明添加不同浓度柠檬酸钠对菌体生长的影响不明显,但对白色链霉菌ε-PL合成有正向促进作用。0 h添加2 g/L的柠檬酸钠可获得最大的ε-PL产量0.92g/L。随着柠檬酸钠浓度的增加,ε-PL产量先增加后降低。在0 h添加2 g/L柠檬酸钠并在36 h添加300μg/L生物素,发酵72 h后菌体干重和ε-PL产量分别达到了7.86 g/L和1.10 g/L,是空白对照组的1.30倍和1.93倍,说明外源添加柠檬酸钠和生物素对白色链霉菌发酵生产ε-PL有促进作用。     

高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的复合诱变选育研究

为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,本实验以白色链霉菌SA为出发菌株,采取紫外照射复合氯化锂（15W,25s,0.5%LiCl）诱变选育及0.025mol/L亚硝酸诱变选育,得到一株具有遗传标记AEC的抗性突变高产菌株UN2-71,在液体摇瓶发酵培养基中,ε-聚赖氨酸产量达到1.64g/L,较出发菌株提高57.7%。      

白色链霉菌ZC7中ε-聚赖氨酸降解酶酶学性质研究

从产ε-聚赖氨酸菌株白色链霉菌ZC7中纯化了8-聚赖氨酸降解酶,并对其性质进行了研究.结果表明,该酶的酶活力在pH=6.0～8.0间稳定,最适宜pH=7.0;酶的最适温度为35℃,在20～40℃水浴30min酶活力未见明显下降.研究了不同金属离子对酶活力的影响,结果表明,Zn2+和Cu2+可分别提高酶活力34%和21%;但Co2+、Mn2+、Fe2+对酶活力有强烈的抑制作用,Mg2+、Ca2+对酶活力没有影响.以ε-聚赖氨酸为底物时,该酶的Km和Vmax值分别为0.226mmol/L和0.402×10-3mmol/(L·S).ε-聚赖氨酸降解酶很可能与ε-聚赖氨酸合成酶是相互依存的关系,而且ε-聚赖氨酸生产菌表现出强烈的ε-聚赖氨酸降解酶活性,应该与其自身保护作用有关.     

白色链霉菌ε-聚赖氨酸合酶的异源表达及重组菌全细胞合成ε-聚赖氨酸的条件优化

聚赖氨酸是一种典型的同型L-赖氨酸聚合物,具有广谱抗菌活性和抗噬菌体活性,广泛应用于食品和医药行业。该文克隆了经密码子优化的白色链霉菌Streptomyces albulus来源的ε-聚赖氨酸合酶编码基因pls,首次实现了其在食品安全性菌株枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168中的异源表达。其次,对B.subtilis 168/p MA5-pls重组菌株生产ε-聚赖氨酸的全细胞催化体系进行了优化,结果表明,在L-赖氨酸质量浓度0.5 g/L,初始pH和温度分别为3.0和30℃条件下,ε-聚赖氨酸合酶的转化效果最好。在最优体系条件下,连续转化4 h,ε-聚赖氨酸的产量达到195.1 mg/L,高于已报道的Bacillus subtilis直接发酵生产的ε-聚赖氨酸产量。该研究构建的全细胞催化体系为食品级ε-聚赖氨酸的生产提供了新策略。     

优化有机氮源提高小白链霉菌发酵生产ε-聚赖氨酸效率

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是小白链霉菌(Streptomyces albulus)分泌产生的一种同型氨基酸聚合物,具有广泛的抑菌活性,目前被多个国家批准使用,是一种优良天然食品防腐剂。为了进一步提高S. albulus GS114的ε-PL发酵产量,对其发酵培养基中有机氮源的种类及浓度进行了系统优化,并对ε-PL产量提高的原因从氨基酸方面进行了初步解析。研究结果显示,S. albulus GS114的最佳有机氮源为酵母浸粉FM760,最佳添加质量浓度为9.27 g/L,在此条件下,摇瓶自然发酵中ε-PL产量达到(2.60±0.02) g/L,较对照有机氮源提高了22.07%;在pH受控的分批发酵中,ε-PL产量达到(6.41±0.23) g/L,较对照提高42.64%;在补料分批发酵中,ε-PL产量达到62.38 g/L,较对照提高了18.80%,葡萄糖转化率提高了25.77%。同时,通过氨基酸添加实验,初步发现酵母浸粉FM760提高ε-PL产量可能与异亮氨酸、亮氨酸和丙氨酸有关。该研究结果对工业发酵生产ε-PL的有机氮源选择具有重要指导意义。     

产ε-聚赖氨酸白色链霉菌的化学诱变育种

该研究以白色链霉菌（Streptomyces albus）BNCC 186223为原始菌株,使用硫酸二乙酯对其进行化学诱变,考察最佳诱变条 件,并筛选高产ε-聚赖氨酸的菌株。结果表明,最佳诱变条件为硫酸二乙酯10 μL/mL,诱变时间45 min。在此最佳诱变条件下,获得一株 高产ε-聚赖氨酸突变菌株DES-27,其ε-聚赖氨酸产量为2.90 g/L,较未诱变前提高38.10%。 因此,硫酸二乙酯的诱变作用能够显著提 高ε-聚赖氨酸的产量。     

pH-DO组合调控策略提高小白链霉菌ε-聚赖氨酸的生物合成

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine, ε-PL)是一种主要由小白链霉菌生产的广谱性天然食品防腐剂,具有广泛的工业应用价值。该研究对ε-PL高产菌Streptomyces albulus WG-608在5 L罐发酵不同阶段的pH与溶解氧(dissolved oxygen, DO)进行了系统优化,并构建了一种新的pH-DO组合调控策略。该策略将发酵分为2个阶段：第一阶段DO被控制在40%,pH维持在4.0;第二阶段DO被控制在20%,pH维持在4.3。经240 h的补料-分批发酵,WG-608的ε-PL产量与平均比生产速率为(68.77±2.53) g/L和(2.33±0.08) d^-1,比对照策略分别提高了28.23%和12.02%。为进一步探究该策略提高WG-608 ε-PL产量的细胞生理代谢差异的原因,对不同时期细胞的关键酶活力、呼吸链活力和辅因子水平等进行了分析。结果表明,葡萄糖消耗、中心碳代谢途径、L-赖氨酸生物合成途径、呼吸链活性和胞内辅因子的增强是pH-DO组合调控策略增强ε-PL产量的原因。总之,pH-DO组合调控策略是一种通过增强碳代谢和能...     

ε-聚赖氨酸生物合成机理的研究进展

ε-聚赖氨酸作为一种天然防腐剂,以其天然无毒及强抗菌性等优点越来越受到人们的青睐,实际应用广泛,但它的抑菌及合成机理等还没有被完全阐明,不能完全充分的被广泛应用于工业化生产,这在一定程度上阻碍了它的发展,此文对它的合成与降解机理做了详细阐述。     

ε-聚赖氨酸的发酵生产和应用研究

ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种天然防腐剂,水溶性强,安全性高,抗菌性强,实际应用广泛。介绍了ε-PL的理化性质、抑菌机理、发酵生产及应用。     

微生物合成ε-聚赖氨酸的研究进展

介绍了国内外ε-聚赖氨酸的研究和生产状况,介绍了ε-聚赖氨酸合成机理。特别是对于ε-聚赖氨酸合成酶结构以及决定ε-聚赖氨酸聚合度大小的催化合成模型进行了综述。另外,作者结合自己的研究展望了ε-聚赖氨酸研究的发展趋势。     

ε-聚赖氨酸的生产及其在食品工业中的应用

ε-聚赖氨酸是一种天然、无毒的聚氨基酸,被广泛应用于食品、化工、生物医药等多个领域。本文综述了ε-聚赖氨酸的微生物生产及其作为一类新型的食品防腐剂、乳化剂、食疗剂在食品工业中的应用,并对其开发和应用前景作了展望。      

ε-聚赖氨酸的生产及其在食品工业中的应用

ε-聚赖氨酸是一种天然、无毒的聚氨基酸,被广泛应用于食品、化工、生物医药等多个领域。本文综述了ε-聚赖氨酸的微生物生产及其作为一类新型的食品防腐剂、乳化剂、食疗剂在食品工业中的应用,并对其开发和应用前景作了展望。     

动态pH值调控策略提高ε-聚赖氨酸发酵产量及其原因解析

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是一种通过微生物发酵法生产的同型氨基酸聚合物。为了提高Streptomyces albulus GS114的ε-PL发酵产量,建立了一种基于动态pH值调控溶氧水平的发酵策略,并从氧化损伤与抗氧化角度对该策略提高ε-PL发酵产量的原因进行了初步解析。研究发现,在发酵中后期通过调节pH值来控制溶氧水平保持在20%～40%,实现了菌体干重达到62.03 g/L,ε-PL产量达到60.2 g/L,分别比未调控提高了59%和36%。对S.albulus GS114胞内氧化损伤和抗氧化能力进行分析发现,采用该调控策略一方面增加了菌体胞内活性氧水平,另一方面也增强了菌体的总抗氧化能力。不同pH发酵过程的菌体胞内活性氧水平、氧化损伤程度和总抗氧化能力分析发现,菌体生长、活性氧水平、氧化损伤程度和总抗氧化能力均与pH值呈正相关。因此,动态调节pH值策略显著增强菌体生长的同时,带来了菌体胞内活性氧水平、氧化损伤程度和总抗氧化能力的提高,但菌体的总抗氧化能力实现了活性氧水平和氧化损伤维持在适当水平,进而促进了ε-PL在发酵中后期的生物合成。该研究不仅对...     

中间代谢产物对白色链霉菌ε-聚赖氨酸合成的影响

探讨白色链霉菌ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)生物合成过程中,中间代谢产物柠檬酸、L-天冬氨酸和L-赖氨酸对ε-PL合成的影响。单因素实验结果表明,在摇瓶发酵开始(0 h)添加柠檬酸至终质量浓度为1.0g/L,培养到12 h分别添加终质量浓度为0.3 g/L的L-天冬氨酸和终质量浓度为1.0 g/L的L-赖氨酸,可分别提高ε-PL产量42.5%、28.7%和44.1%。正交试验显示,只有柠檬酸和L-赖氨酸对ε-PL合成影响显著(P0.05),而L-天冬氨酸影响不显著;在培养基中添加1.0 g/L的柠檬酸和L-赖氨酸ε-PL产量可提高60.1%。在破碎的无细胞体系中,只有添加L-赖氨酸可以检测到ε-PL的生成,进一步证实了L-赖氨酸是ε-PL合成的直接前体。因此,通过添加合适的中间代谢产物,可以有效提高ε-PL产量。     

ε-聚赖氨酸的应用研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-Lysine,ε-PL)是由25-35个赖氨酸残基通过α-ε酰胺键连接而成的具有抑菌活性的L-赖氨酸聚合物。由于其抑菌活性强、安全性好、易溶于水、耐酸碱能力强、耐热等特点,ε-PL已被广泛用作食品防腐保鲜剂。此外,ε-PL还被用于保健食品、药物载体、基因芯片、电子材料等领域。     

ε-聚赖氨酸抑菌性能研究

分别采用分光光度法、菌体量法以及孔扩散法研究了ε-聚赖氨酸对细菌和真菌的抑菌活性及ε-聚赖氨酸浓度、pH值和温度对其抑菌活性的影响。结果表明,ε-聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、黄曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、保加利亚乳杆菌等6种供试微生物均有一定的抑制作用,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、保加利亚乳杆菌抑制效果较好,对黄曲霉较差;对各种菌的最小抑菌浓度(MIC)为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、保加利亚乳杆菌12.5 mg/L;枯草芽孢杆菌25 mg/L;酿酒酵母800 mg/L;黄曲霉1 600 mg/L。ε-聚赖氨酸的抑菌活性随其浓度的增加而增强,热稳定性非常好,能耐100℃的高温,在pH5～8抑菌活性最强,与甘氨酸、Nisin都有协同增效的作用。     

微生物源防腐剂ε-聚赖氨酸的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是通过白色链霉菌(Streptomyces albulus)发酵产生的一种由赖氨酸单体在α-羟基和ε-氨基之间形成酰胺键连接而成的均聚氨基酸.作为生物防腐剂,ε-聚赖氨酸具有抗菌谱广,稳定性高的特点,在中性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果,而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.此外,聚赖氨酸还具有水溶性高、可直接食用、可生物降解、对人和环境安全无毒等特点.因而在过去几年内聚赖氨酸及其衍生物作为食品防腐剂、乳化剂、食疗剂、生物降解纤维、高吸水凝胶、药物载体、抗癌药物增强剂、生物芯片等在食品、医药、环境、电子方面得到了广泛应用.本文综述了ε-聚赖氨酸的结构、性质、抑菌机理、发酵生产及其潜在应用.