β-丙氨酸合成方法的研究进展

β-丙氨酸作为最具开发潜力的一种三碳化工产品，具有重要的营养、药用和经济价值，市场需求量逐年增加。近年来，β-丙氨酸的合成方法在化学法和生物法均有较大的进展。化学法相对成熟；在生物法上，随着β-丙氨酸合成途径和调控机理被深入揭示，通过基因工程、基因编辑和代谢工程等方法对合成β-丙氨酸菌株的改造和生产工艺优化，也得到了一系列具有工业竞争力的菌株。该文着重于对β-丙氨酸合成的化学法和生物法合成途径、调控机理、关键酶L-天冬氨酸-α-脱羧酶和影响因素等进行系统综述，以期为β-丙氨酸合成方法的进一步创新提供基础。     

酿酒酵母纤维二糖代谢途径的搭建

酒糟中存在着一些未能被酵母消耗的糖，含量较高的如纤维二糖、蜜二糖等，有效利用酒精发酵过程中产生的纤维二糖，具有一定理论和实际意义。采用异硫氰酸胍一酚一氯仿法提取里氏木霉总RNA，分离poly A^ mRNA，通过RT-PCR方法扩增得到β-葡萄糖苷酶基因。构建了重组质粒pYX-BGL，并在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae W303-1A中获得表达，得到的转化子能以纤维二糖为唯一碳源生长。     

基因重组酵母菌株的发酵特性研究

采用现代生物技术，获得具有β-葡聚糖酶基因序列兼具蛋白酶A缺陷型的基因重组酵母菌株。本研究通过实验室扩培和200L小试设备的生产试验，鉴定了该菌株具有β-葡聚糖酶和蛋白酶A的酶活特性，且遗传稳定。研究还表明，使用该菌株，啤酒的易滤性和泡持性都得到了提高，且发酵的各项主要性能正常。     

凝乳酶的基因克隆、序列分析及初步表达

PCR扩增得到微小毛霉凝乳酶结构基因并测定其核苷酸序列，用DNAman软件分析其核苷酸序列及推衍得到的多肽序列，结果表明扩增得到的片段为凝乳酶基因。构建了重组菌Pichia pastoris KM71／PIC9K-mcp，通过G418抗性筛选得到具有多拷贝基因的整合重组菌MK3。用甲醇诱导进行初步发酵试验，测得重组菌MK3酶活为5．4U／ml。     

“可乐兰”人造皮革用途又获新进展

该公司在人造皮革的原料上独辟蹊径，不用常规的涤-涤、涤-尼龙海岛纤维，采用涤-聚丙烯，并在常规聚丙烯中添加第三组分进行共聚，因增加了染色基因，就可采用阳离子进行染色得到色彩鲜艳、靓丽的衣料和鞋类产品，并作为世上流行的高级商品而风靡市场，为研制人造皮革选用原料和生产工艺路线方面扩展了新的思路。     

产4-乙烯基愈创木酚细菌的筛选及酚酸脱羧酶基因的克隆与表达

采用传统筛菌方法从发酵醅中筛选产4-乙烯基愈创木酚（4-VG）的细菌，通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定，并采用基因克隆技术对其酚酸脱羧酶基因进行克隆与异源表达。结果表明，筛选得到一株产4-VG的菌株NF1，其4-VG产量为0.30 mg/g，并鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。从该菌株中成功克隆得到酚酸脱羧酶基因，并在大肠杆菌（Escherichia coli）表达系统中进行诱导表达，以50 mmol/L的阿魏酸为底物，酚酸脱羧酶酶活力为66.74 IU/mL，经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）检测，该酶的分子质量约为20 kDa。     

开菲尔粒中白地霉的分离鉴定及挥发性成分分析

从云南昆明地区的开菲尔粒中分离得到K2、Z7-1和Z8-4菌株，3株菌发酵产物可产生愉悦的花果香味。在基因组重测序基础上，分析菌株K2、Z7-1、Z8-4与白地霉（Geotrichum candidum）LMA-244基因组相似度，DNA杂交分析相似度分别为99.50%、99.40%、99.50%；平均核酸一致性分析，相似度分别为98.66%、98.65%、98.68%。结合形态特征和26S rDNA序列同源性分析，K2、Z7-1和Z8-4 3株菌均鉴定为白地霉。利用基因本体论、京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）、直系同源簇等数据库对白地霉K2进行基因功能注释，注释基因中40.74%与细胞组成相关，47.54%与生物过程相关，11.73%与分子功能相关。KEGG代谢途径分析发现萜类合成的相关基因，白地霉K2具有合成挥发性香味成分的遗传基础。采用气相色谱-质谱联用仪对白地霉K2菌株的发酵液挥发性成分进行检测分析，共检出50种挥发性成分，其中3-蒈烯、α-蒎烯和对伞花烃呈花香，L-α-松油醇呈松木香，4-萜烯...     

重组大肠杆菌补救途径合成2′-岩藻糖基乳糖的分子克隆和产物合成分析

2′-岩藻糖基乳糖作为人乳寡糖中含量最多的一种，对婴幼儿健康生长发育有重要作用，是极具应用价值的母乳概念配方奶粉添加剂。该研究通过比较不同来源的α-1,2-岩藻糖基转移酶，选定幽门螺杆菌来源的α-1,2-岩藻糖基转移酶基因fucT2与脆弱拟杆菌来源的L-岩藻糖激酶基因fkp共表达，构建了2′-FL的补救合成途径。对乳糖转运蛋白LacY以及2′-FL运出蛋白伯氏耶尔森氏菌来源的糖转运蛋白Tpyb或大肠杆菌来源的糖转运蛋白SetA适量过表达，大幅增加了胞外产物浓度。比较BL21(DE3)、C41(DE3)、JM109(DE3)这3种菌株的2′-FL合成能力，得到了基于JM109(DE3)的2′-FL最终合成菌株J2-V8。通过发酵条件优化，在摇瓶中48 h得到2′-FL的胞外质量浓度为2.67 g/L,较初始菌株提高了5倍，转化率为0.82 mol/mol岩藻糖，以上结果为2′-FL的生物制备技术开发提供了借鉴。     

基于LC-MS及网络药理学探讨茗酿养生酒功能成分影响高脂血症的作用机制

基于液相色谱-质谱(LC-MS)法和网络药理学方法选取茗酿养生酒的功能活性成分及其作用靶点，获取其和高脂血症疾病的交集靶点，构建“活性成分-交集靶点-疾病”网络图，使用STRING数据库进行蛋白互作(PPI)网络分析，并使用Metascape数据库进行基因本体论(GO)和京都基因与基因百科全书(KEGG)通路富集分析，研究茗酿养生酒中功能活性成分影响高脂血症的作用机制。结果表明，从茗酿养生酒中筛选得到21种活性成分，其与高脂血症有92个交集靶点，关键靶点包括肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL-6)和血管内皮生长因子(VEGFA)等，其涉及对细菌的响应过程等1 100个GO条目和糖尿病并发症中的晚期糖基化终产物-糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路等120条KEGG信号通路，说明茗酿养生酒中的功能成分影响高脂血症具有多成分-多靶点-多途径的作用特点。     

定向进化植物乳杆菌和痤疮丙酸杆菌高产共轭亚油酸

为获得高产共轭亚油酸（conjugated linoleic acid，CLA）的菌株，对亚油酸异构酶系植物乳杆菌的肌球蛋白交叉反应抗原（myosin-cross-reactive antigen，MCRA）基因mcra和痤疮丙酸杆菌的亚油酸异构酶基因lai-p进行克隆，克隆成功后连接到骨架质粒pCold-SUMO上构建两种含mcra基因和lai-p基因的大肠杆菌重组菌株，利用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷低温诱导阳性重组菌蛋白表达，十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳验证得到目的蛋白表达条带，说明两种基因表达成功。采用易错聚合酶链式反应定向进化mcra基因和lai-p基因，构建重组菌突变体库，利用流式细胞术分选获得吸光度提高和CLA产量提高的重组菌株，其中pCold-ycmcra-gfp重组菌243 株，吸光度最高的为155号菌1.050 6±0.000 4，提高了5.02 倍；pCold-yclai-p-gfp重组菌156 株，产量最高的为39号菌（11.62±0.003 6）μg/mL，提高了2.99 倍。本研究为后期深入了解突变菌株CLA产量提高的原因，并获得两种亚油酸异构酶的产酶机制奠定了一定基础。