产谷胱甘肽毕赤酵母工程菌的构建及能量调控

谷胱甘肽(glutathione,GSH)是生物体内重要非编码且含有巯基的三肽类物质,具有调节和保护等功能,在医药、食品等领域有着广泛的应用。目前,工业上主要通过高密度发酵生产GSH,ATP的供应往往成为GSH生产的限制因素。该文以毕赤酵母GS115为出发菌株,整合串联表达来源于酿酒酵母的Scgsh1和Scgsh2基因,在添加氨基酸前体的条件下,GSH质量浓度可达(302.27±5.06)mg/L,较改造前提高2.88倍。之后优化了柠檬酸钠的添加条件,摇瓶水平最高可达(371.12±8.47)mg/L。最后对工程菌的上罐发酵,通过控制乙醇质量浓度优化葡萄糖的补料速率,实现两阶段高效合成GSH,菌体生物量OD 600最高可达257,发酵68 h时GSH产量最高可达2000 mg/L。该研究为GSH的工业化生产提供了策略参考。     

废弃虾壳制备改性甲壳素凝胶球及其对金属离子的吸附性能

以虾壳酶解残渣为原料,经5%盐酸脱钙处理4 h后,用45%氢氧化钠和460 W微波辅助脱乙酰处理10 min,得到脱乙酰度为40.4%的改性甲壳素。将改性甲壳素加入海藻酸钠水溶液中混合均匀,挤压滴入氯化钙水溶液中固化12 h,制备得到直径为1.5~3.2 mm的凝胶小球,研究了该凝胶球对Pb²⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附效果。结果表明：凝胶球对Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附效果最好,300 mg/L重金属离子溶液吸附处理8 h是较适宜的吸附条件,此条件下,Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附率分别达到94.2%、75.6%和57.3%。在Cu²⁺-Co²⁺-Zn²⁺共存溶液体系中,凝胶球对3种离子的吸附率均有所提高,Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附率分别为95.1%、82.5%和67.5%。     

表面活化甲壳素固定化Gibberella intermedia生物转化制备异烟酸

甲壳素及其衍生物资源来源广泛、具有生物安全性,在材料、食品、化工等领域拥有良好的应用前景。本研究首次尝试采用经表面活化的甲壳素为包埋材料对产腈水解酶的G. intermedia游离细胞进行固定化,对固定化条件进行了初步优化,选取甲壳素质量分数3%,三聚磷酸钠质量分数7%,固定化时间5 h,固定菌体浓度为20g/L时催化活力达到最高。对固定化细胞的催化应用特性进行了表征,结果表明固定化细胞对4-氰基吡啶转化反应的最适反应温度为50℃,最适pH值为7.0;最适底物浓度为125mmol/L,最大产物耐受浓度为400mmol/L,均明显优于游离细胞。探索了将制备的固定化细胞直接应用于4-氰基吡啶生物转化合成异烟酸,固定化细胞可重复利用14批次,而相应游离细胞仅为3次。     

Bacillus mucilaginosus荚膜多糖脱除与全蛋白双向电泳体系的建立

为了建立胶质芽孢杆菌全蛋白的双向电泳技术体系,分别比较了荚膜多糖去除方法,不同菌体蛋白提取方法,不同类型IPG胶条以及不同等电聚焦程序对双向电泳图谱的影响。结果表明,预先使用低浓度的盐酸多次处理能够完全去除荚膜多糖,然后采用TCA-丙酮与酚抽提结合法提取胶质芽孢杆菌全蛋白的效果最佳。采用17 cm pH 4~7的线性IPG胶条,在程序Ⅱ下获得了背景清晰,分辨率较高,且无明显横纵条纹的胶质芽孢杆菌全蛋白双向电泳图谱。采用以上条件,所得图谱约分离得到700个蛋白质点,该双向电泳图谱的构建为胶质芽孢杆菌双向电泳研究奠定了基础。     

奶味香精的制备技术与开发现状

乳制品具有很高的营养价值,是日常饮食中常见的食物,而我国乳制品存在风味不突出等问题,因此奶味香精是目前香精领域的研究热点.乳制品主要风味物质大致分为脂肪酸类、酯类、醛类、酮类、醇类等.本文总结了现有的制备技术(化学合成法、微生物发酵法、酶法水解法以及复配法)以及专利情况,分析了目前奶味香精产业中存在的问题,为奶味香精的...     

乳杆菌AI-2/LuxS系统介导的生理代谢对环境胁迫的响应及其人工调控

乳酸菌在自然发酵过程中受到多种环境胁迫的影响。群体感应系统能够介导细菌生物膜的形成从而提高其环境耐受性,这可能是提高乳酸菌发酵性能的潜在调控靶点。该研究比较了1株植物乳杆菌逆境驯化前后的AI-2/LuxS系统差异,进而解析外源群体感应干扰物质对菌株生理代谢的影响。结果显示,柠檬酸驯化后的植物乳杆菌D-840生物膜形成能力提高了485%(P<0.05)。2株菌均能产生群体感应信号分子AI-2,驯化后植物乳杆菌D-840在柠檬酸胁迫下单位菌体所产AI-2显著低于出发菌株(P<0.05)。在15 g/L柠檬酸质量浓度下,植物乳杆菌D和植物乳杆菌D-840中的luxS基因表达量均下调,pfs基因表达量则分别提高了71.4%和49.3%(P<0.05)。AI-2前体(S)-4,5-二羟基-2,3-戊二酮的添加对菌株生理代谢的影响并未呈现浓度依赖性。S-腺苷甲硫氨酸在添加量为1 g/L时植物乳杆菌D和植物乳杆菌D-840苯乳酸产量分别提高了12.2%和25.5%(P<0.05)。研究表明,AI-2/LuxS系统与植物乳杆菌抗逆性及代谢性能具有显著的相关性,并且通过添加AI-...     

窖泥中梭菌和互营球菌交互作用对生长和短链脂肪酸代谢的影响

为研究浓香型白酒窖泥中重要功能微生物梭菌属和其他微生物之间的交互作用,通过比较基因组解析了不同梭菌属微生物基因组功能及短链脂肪酸代谢通路的差异,以窖泥中筛选出的1株互营球菌和7株梭菌为研究对象,构建了互营球菌和梭菌的两两共培养体系,比较了不同梭菌纯培养和共培养中生长和短链脂肪酸代谢的变化。比较基因组分析结果表明,梭菌属的短链脂肪酸代谢通路存在种间差异。共培养结果进一步表明,互营球菌Novisyntrophococcus fermenticellae JN500902(N.902)对Clostridium fermenticellae JN500901(C.901)和C.luticellarii Clu07的生长和代谢具有显著促进作用,共培养中葡萄糖的消耗量增加,生物量增加。此外,C.901的丁酸和己酸积累量分别增加0.44和0.63倍左右,Clu07的丁酸和戊酸产量分别增加0.77倍和2.63倍。N.902与2株产戊酸梭菌共培养时对生长的影响效果不显著,但是促进了C.scatologenes Cls01戊酸的产生,抑制了C.aciditolerans Claci01戊酸的积累。N.90...     

提高重组表达体系相对活性促进外源蛋白表达:人干扰素毕赤酵母表达体系研究

以毕赤酵母KM71/IH的hIFNβ-HAS表达体系为研究对象,较为系统地研究了不同因素引起的细胞相对活性变化与毕赤酵母外源蛋白表达的相关性。结果表明:(1)细胞相对活性变化与外源蛋白的表达成正相关;(2)处在对数生长中后期的细胞相对活性最高,更适合用于外源蛋白的表达;(3)诱导阶段的环境因素直接影响诱导期细胞相对活性,合适的甲醇浓度、诱导pH及温度是维持细胞高活性,促进外源蛋白高表达的关键。对于hIFNβ-HAS表达体系最佳诱导条件为:以培养21～24h的细胞为诱导种子,初始甲醇浓度为2%(V/V),pH6.0,25℃,细胞活性维持在98%以上,hIFNβ-HSA表达量高达45.6mg/L,较优化前提高了62.3%。     

野皂荚多糖胶酶法制备半乳甘露低聚糖的研究

研究了β-甘露聚糖酶水解野皂荚多糖胶制备半乳甘露低聚糖的工艺条件以及水解产物中寡糖的组成,结果表明,反应时间和温度对酶解过程影响较大,而pH的影响相对较小.通过正交实验确定了酶法制备半乳甘露低聚糖的最佳工艺:底物浓度4.0%,加酶量700U/g,水解温度65℃,反应体系pH 6.5,水解时间8h.水解液平均聚合度为5.6,经TLC检测,水解产物主要为二糖以上的寡糖,HPLC分析表明,产物中半乳甘露低聚糖纯度达到74%.     

产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌诱变后突变基因对生长和产酸的影响

在前期研究中,通过比较基因组学分析发现产L-丝氨酸野生型谷氨酸棒杆菌SYPS-062及其突变株SYPS-062-33a之间有12个基因突变。对其中5个差异基因进行回复突变或敲除的研究,发现丙酮酸脱氢酶亚基ace E点突变与突变株SYPS-062-33a副产物积累量直接相关。在此基础上其余7个突变基因对菌株产酸和生长的影响将进一步研究,在高产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌ΔSSAAI中分别敲除这7个基因,发现敲除基因SD36_RS01255后,菌株OD562下降25.8%,L-丝氨酸产量下降26.4%,仅积累19.25 g/L。通过比对NCBI蛋白数据库,对基因SD36_RS01255编码的蛋白进行功能预测分析,发现其编码的蛋白部分区域与质粒pRi A4b ORF-3编码的蛋白类似,参与DNA修复。敲除基因SD36_RS01255影响DNA的修复,从而造成菌株生长和L-丝氨酸产量的下降。而过表达基因SD36_RS01255对谷氨酸棒杆菌ΔSSAAI的生长、L-丝氨酸的产量却未造成显著影响。