过量表达琥珀酸输出蛋白SucE对谷氨酸棒杆菌厌氧生产琥珀酸的影响

谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum ATCC 13032在厌氧条件下通过三羧酸循环还原臂合成琥珀酸。高效地将细胞内的琥珀酸输出到胞外,对琥珀酸的生物合成具有重要意义。本实验以C.glutamicum XZ为出发菌株过表达琥珀酸输出蛋白表达基因suc E。突变株C.glutamicum XZ(p Exhsuc E)的琥珀酸得率提高了7%,生产率提高了19%。通量分析表明,过表达suc E基因后乙醛酸循环的相对通量提高了50%。采用两阶段培养,突变株C.glutamicum XZ(p Exhsuc E)的琥珀酸产量达到518 mmol·L-1,厌氧阶段的比生产率为0.95 mmol g CDW-1·h-1,1 mol glucose的平均得率为1.5 mol。     

生物转化法生产琥珀酸进展与展望

琥珀酸广泛用于食品、医药和化工等行业,市场前景广阔。生物转化法制备琥珀酸具有价格低廉、环境友好、资源可再生等优点,受到国内外学者的广泛关注。综述了近年来该领域研究的热点方向,着重介绍了大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌等作为出发菌株的代谢工程改造及菌种发酵优化等方面的研究进展,展望了今后研究的热点方向。     

新型生物絮凝剂REA-11的代谢模型建立与代谢网络分析

利用代谢通量分析方法,对谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum CCTCC M201005分批发酵不同阶段和不同溶氧浓度下的代谢网络模型进行了计算,考察了代谢节点对絮凝剂REA-11合成的影响,并对C. glutamicum生长代谢过程中能量和还原力的产生及消耗问题进行分析.结果发现,磷酸戊糖途径(PP)通量在整个发酵过程中始终维持在较高的水平;REA-11合成通量随溶氧浓度的增加而降低,菌体合成通量则随溶氧水平的增加而增加;ATP通量的增加可以促进菌体生长,而与REA-11的合成呈负相关.     

表面活性剂作为糖蜜发酵谷氨酸促发剂的研究

通过对预先选择的5种表面活性剂作为谷氨酸发酵促进剂效果的初步筛选,得知五甲基三聚氧乙烯三胺和3-氯-2-羟丙基三乙基氯化铵对提高产酸率有较为明显的效果;进而从加入时间、加入剂量两个方面研究了筛选出的两种表面活性剂对谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)T-613菌体生长和谷氨酸发酵产酸的影响,从而得到最佳的发酵工艺参数。研究结果表明:发酵中后期(22 h)加入质量分数为0.5%3-氯-2-羟丙基三乙基氯化铵0.8 mL,菌种生长对数期(9 h)加入质量分数为1%的五甲基三聚氧乙烯三胺型表面活性剂2 mL,在不影响菌种生长的前提下,促使谷氨酸发酵产酸率由0.8718%提高到1.8027%,有效地提高了生产效率。     

pH值反馈控制赖氨酸补料发酵中的碳氮源补加方法

建立了一种基于发酵液pH信号反馈控制赖氨酸发酵中葡萄糖、氨和硫酸铵补加的方法,通过在不同碳源和氮源浓度下进行分批补料发酵,得到葡萄糖、氨和硫酸铵的质量消耗比为15.7:1:1.64. 按此比例配制三者的混合溶液,在补料开始后代替氨水调节pH,可在发酵过程中补加碳源和氮源. 结果表明,利用该补料方式可将葡萄糖浓度维持在8~16 g/L,铵离子浓度维持在1.52~3.38 g/L,可使赖氨酸最大浓度分别比恒基质浓度补料方式和间歇补料方式提高3.6%和17.2%,产酸率提高9.5%和28.8%,糖酸转化率提高4.9%和18.6%.     

表面活性剂作为谷氨酸发酵促进剂的研究

通过对预先选择的7种表面活性剂作为谷氨酸发酵促进剂效果的初步筛选,得知两性甜菜碱449和芹菜素硬脂酸酯对产酸率提高有较为明显的效果;进而从加入时间、加入剂量两个方面考察了筛选出的两种表面活性剂对谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)T-613菌体生长和谷氨酸发酵产酸的影响,考察了两种表面活性剂同时加入的协同效果,得到了最佳发酵工艺参数。研究结果表明,菌种对数生长期(第3 h)加入质量分数为10%的两性甜菜碱449型表面活性剂2.5 mL,发酵中后期(第12 h)加入质量分数为0.5%的芹菜素硬脂酸酯0.8 mL,在不影响菌种生长的前提下,促使谷氨酸产酸率由3.05%提高到3.76%,较原产酸率提高了23.28%,发酵周期由44 h下降为36 h,缩短了8 h。     

瓜氨酸生产相关基因簇在谷氨酸棒杆菌中的组成型表达

构建1种组成型载体并将载体应用在表达瓜氨酸相关基因簇argCJBDF上。通过去除pXMJ19诱导型启动子上游阻遏蛋白lacI基因的方法,构建组成型质粒pXMJ19-lacI,并将谷氨酸棒杆菌中合成瓜氨酸途径的基因簇argCJBDF克隆到改造过的组成型载体中,实现瓜氨酸合成相关基因簇argCJBDF在谷氨酸棒杆菌的组成型表达。结果表明:重组菌在30℃摇瓶发酵72 h后,N-乙酰谷氨酸激酶的酶活达到(0.323±0.015)U/mg,瓜氨酸的产量达到4.33 g/L。成功构建的组成型表达载体,实现了外源基因簇argCJBDF在谷氨酸棒杆菌中的组成型表达。     

三段式谷氨酸棒杆菌发酵生产生物絮凝剂的过程及动力学模拟(英文)

Fermentation of bioflocculant with Corynebacterium glutamicum was studied by way of kinetic modeling. Lorentzian modified Logistic model, time-corrected Luedeking–Piret and Luedeking–Piret type models were pro-posed and applied to describe the cell growth, bioflocculant synthesis and consumption of substrates, with the correlation of initial biomass concentration and initial glucose concentration, respectively. The results showed that these models could well characterize the batch culture process of C. glutamicum at various initial glucose con-centrations from 10.0 to 17.5 g·L?1. The initial biomass concentration could shorten the lag time of cel growth, while the maximum biomass concentration was achieved only at the optimal initial glucose concentration of 16.22 g·L?1. A novel three-stage fed-batch strategy for bioflocculant production was developed based on the model prediction, in which the lag phase, quick biomass growth and bioflocculant production stages were sequentially proceeded with the adjustment of glucose concentration and dissolved oxygen. Biomass of 2.23 g·L?1 was obtained and bioflocculant concentration was enhanced to 176.32 mg·L?1, 18.62% and 403.63%higher than those in the batch process, respectively, indicating an efficient fed-batch culture strategy for bioflocculant production.     

1,5-二氨基戊烷的生产及应用研究进展

作为微生物代谢产物之一,1,5-二氨基戊烷可由基因工程改造的大肠杆菌或谷氨酸棒状杆菌发酵生产。发酵得到的1,5-二氨基戊烷可用于生产新型生物聚酰胺。介绍了利用大肠杆菌及谷氨酸棒状杆菌生产1,5-二氨基戊烷的过程及其国内外应用研究状况,指出了研究中存在的问题及今后该领域的发展方向。     

代谢工程在生物丁醇生产中的应用及研究进展

传统的丁醇发酵由于其产量和产率都较低,制约了生物丁醇的发展。代谢工程以系统生物学为基础,为生物丁醇生产菌种的改造提供了合理的依据。介绍了丁醇发酵的菌种与丁醇的生物合成途径,综述了代谢工程方法在生物丁醇生产中的应用及其最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

High Molecular Weight Halogenated Fire Retardants

Abstract

Fire retardant characteristics of high molecular weight halogenated compounds are reviewed.     

木糖发酵微生物的研究进展

木糖广泛存在于林业及农业废弃物中,木糖发酵生产乙醇是再生资源的有效利用。简述了木糖发酵微生物和木糖代谢工程菌的种类及研究进展。     

发酵法生产利普司他汀的研究进展

利普司他汀（lipstatin）是一种β-内酯分子;能选择性抑制胰脂肪酶的活性;从而减少小肠脂肪的吸收。分析表明;一个利普司他汀分子与一个脂肪酶分子结合;通过活性部位丝氨酸残基的酰化来抑制胰脂肪酶的催化活性。利普司他汀由毒三链霉菌（Streptomyces toxytricini;简称S. toxytricini）生产的一种天然产物。本文综述了利普司他汀的结构特点;分析了利普司他汀市场应用现状;着重论述了发酵法生产利普司他汀的研究进展;提出生物合成利普司他汀的机制尚不清楚;但酰基辅酶A羧化酶（ACCase）复合物在利普司他汀生物合成中起着关键作用。最后;指出当前存在的问题并对代谢工程在利普司他汀产生菌发酵中的应用进行概述;对今后的研究趋势进行了展望。