酶法提取大米蛋白研究进展

大米蛋白是一种优质的谷物蛋白,是目前稻米深加工的研究热点.本文详细介绍了酶法提取大米蛋白的国内外研究进展.     

渗透汽化原位分离耦合拜氏梭菌丁醇发酵的研究

以筛选得到的聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）-聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride,PVDF）复合膜为分离用膜,开展了拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）ZL01丁醇发酵与渗透汽化原位分离耦合的研究,结果表明：分批发酵-渗透汽化原位分离耦合与分批发酵相比,初始葡萄糖质量浓度从50 g/L提高至90 g/L;在90 g/L的初始葡萄糖质量浓度下,发酵结束时发酵液和渗透液中的丁醇总产量从13.2 g/L提高到16.9 g/L,总溶剂（丙酮（acetone）、丁醇（butanol）、乙醇（ethanol）,简称ABE）产量从17.8 g/L提高到24.3 g/L,葡萄糖利用率从59.4%提高到95.7%。另外,分离过程中膜的总渗透通量平均为705 g/（m2·h）,丁醇分离因子平均为19.0;经渗透汽化分离,渗透液可直接进入下一步蒸馏阶段,其中丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别为178 g/L和292 g/L,与分批发酵工艺中发酵液直接进入蒸馏塔相比,丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别提高了10.9 倍和14.1 倍,可大大降低蒸馏能耗。     

表达谷氨酸脱羧酶重组枯草芽孢杆菌的构建及其发酵条件的优化

谷氨酸脱羧酶（GAD）是生物合成γ-氨基丁酸（GABA）的关键酶,本研究通过基因工程构建了一株产GAD的重组枯草芽孢杆菌,并对其产GAD的发酵条件进行优化。分别通过单因素法、正交实验、极差分析和响应面法确定了最佳培养基成分（g/L）及发酵条件为:蔗糖23.5,豆粕10、乙酸铵为8.5、磷酸二氢钾4.1、七水硫酸镁0.5,p H7.0,培养温度37℃。在优化条件下GAD酶活达到0.413 U/m L,与优化前的GAD酶活0.143 U/m L相比,酶活提高了188.8%。本研究有助于后续开发枯草杆菌生产γ-氨基丁酸的工艺,以克服现在γ-氨基丁酸生产工艺中,大肠杆菌安全性的问题和乳酸菌成本过高的问题。      

Mycobacterium sp. BFZ304转化植物甾醇产9α-羟基雄烯二酮培养基的响应面优化

本研究以Mycobacterium sp.BFZ304作为实验菌株,研究了不同碳源、氮源、磷酸盐等培养基成分对Mycobacterium sp.BFZ304发酵转化植物甾醇生产9α-羟基雄烯二酮的影响。在单因素实验的基础上,以9α-羟基雄烯二酮的产量为衡量指标,采用响应面法优化了转化培养基的组成,并建立了玉米浆、葡萄糖、硝酸钠、磷酸氢二铵变化的二次回归方程,探讨了各因子对9α-羟基雄烯二酮产量的影响。最终确定最适宜的转化培养基为葡萄糖10 g/L、玉米浆40 g/L、硝酸钠6 g/L、磷酸氢二铵0.7 g/L。在此条件下,底物植物甾醇添加量为10 g/L时,9α-羟基雄烯二酮的产量可达到4.86 g/L,底物植物甾醇的转化率比优化前提高了近40%,具有极好的产业化前景。      

响应面法优化弗托氏葡糖酸杆菌产羟基乙酸工艺条件

为了构建一株可以生产乙醇酸的食品安全菌株,对枯草芽孢杆菌开展了代谢改造。本研究首先利用同源重组手段将外源异柠檬酸裂解酶基因aceA整合到了枯草芽孢杆菌基因组上,构建了出发菌株164MCT-GA,然后利用代谢工程手段进行了乙醇酸合成代谢优化。结果表明,整合外源异柠檬酸裂解酶基因aceA的出发菌株164MCT-GA可以实现以甘油为底物的乙醇酸从头合成,摇瓶发酵产量为0.114 g/L;在此基础上,过表达柠檬酸合成酶基因（citA）,加强前体物供应;过表达乙醛酸还原酶基因（yvcT）、敲除乳酸脱氢酶基因（ldh）、磷酸乙酰转移酶基因（pta）、乙酰-CoA转乙酰酶基因（mmgA、yhfs）,从而减少碳源损失并提高乙醇酸转化率,最终得到的工程菌GA3-52,其摇瓶发酵产量为0.572 g/L,是出发菌株的5倍以上,产率为0.175 g/g甘油,本研究首次在枯草芽孢杆菌中利用乙醛酸循环进行乙醇酸的从头合成,为食品安全菌高产乙醇酸的发酵生产奠定了基础。     

我国二氧化碳可降解塑料的研究与应用进展

以CO2为原料合成可降解塑料是CO2资源综合利用的一条有效途径。对CO2与环氧化物共聚合成脂肪族聚碳酸酯在我国的研究开发情况进行了综述,并对其在可降解塑料方面的应用前景进行展望。     

谷朊蛋白制备ACE抑制肽的酶解工艺优化

采用碱性蛋白酶水解小麦谷朊蛋白制备ACE抑制肽,选取酶解时间、温度、pH和加酶量4个因素进行中心组合实验设计,利用响应面法对ACE抑制肽的提取工艺进行优化研究.通过SAS软件对ACE抑制率的二次多项数学模型解逆矩阵分析表明:在酶解时间为3 h、pH 8.5、温度60℃、加酶量15mg/g时,酶解产物的ACE抑制效果最好,最大抑制率平均为93.82%,与实测值相符.利用优化工艺条件酶解小麦谷朊蛋白制备ACE抑制肽时,其抑制率比优化前提高40.7%.     

降解植物甾醇产9α-羟基雄烯二酮工程菌株构建及发酵工艺优化

9α-羟基雄烯二酮(9α-OH-AD)作为一种不可替代的甾体药物中间体,是合成多种皮质类甾体激素类药物的重要原料。本研究通过在产雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)的菌株Mycobacterium sp.TFZ中表达3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)基因kshA和kshB,获得了一株可直接转化植物甾醇生产9α-OH-AD的工程菌株Mycobacterium sp.TFZ3215,然后以9α-OH-AD产量为评价指标,对油水两相转化体系中添加乳化剂吐温的种类和含量进行优化。研究结果表明:与出发菌株Mycobacterium sp.TFZ相比,工程菌Mycobacterium sp. TFZ3215发酵液中9α-OH-AD的含量由1.7%提高到94.7%,AD的含量由80.1%减少到3.4%。进一步通过在油水两相发酵体系中添加2 g/L的吐温-80后,9α-OH-AD的产量由1.69 g/L增加到7.53 g/L,提高了3.4倍。本研究成功构建了高产9α-OH-AD的工程菌株,并对油水两相发酵体系进行了优化,9α-OH-AD的产量达到7.53 g/L,具有极好的产业化前景。     

离子束诱变与连续驯化选育耐毒性产丁醇菌株

利用离子束注入的方法对丁醇发酵菌株拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） NCIMB 8052进行诱变,筛选得到了突变株拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） CN18,相对于出发菌株,该突变株的丁醇产量从9.9 g/L增加至12.8 g/L,提高了29.3%;总溶剂产量从13.4 g/L增加至18.2 g/L,提高了35.8%。该突变菌株连续传代20次,溶剂产量稳定,菌株无明显退化。使用含木质素降解产物的培养基对该菌株进行连续培养驯化,最终获得一株耐木质素降解产物的高产突变株,命名为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） CN88,其耐受木质素降解产物的质量浓度提高至1.0 g/L。在0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L的抑制物质量浓度下发酵,可分别产总溶剂15.2 g/L、14.4 g/L、12.7 g/L。     

超微粉碎技术在沙柳原料预处理中的应用

以沙柳为原料,研究了超微粉碎预处理技术对沙柳原料酶水解效果的影响,基于Box-Behnken实验设计,对经过超微粉碎预处理的沙柳原料,采用响应面分析法优化了超微粉碎沙柳原料稀碱预处理的工艺条件,考察了原料粒径,稀碱处理过程中碱浓度、处理时间、处理温度对原料水解的影响,并建立了工艺数学模型.通过实验得到最佳超微粉碎沙柳原料酶解的预处理条件:原料粒度(15μm)、0.79％NaOH、94.6℃、43.4min,原料的酶解率可以达到最大值.结果表明,超微粉碎预处理的沙柳原料经过稀碱预处理后可明显提高纤维素的酶水解效率,该模型为超微粉碎沙柳原料酶解工艺的进一步研究提供了依据.