高分子量腈水合酶工程菌生产烟酰胺的工艺建立

为提高表达玫瑰色红球菌(Rhodococcus rhodochrous J1)来源的高分子量腈水合酶大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/pET-24a(+)-nhh Brbs Arbs G(BAG)的菌体酶活,建立了合适的烟腈全细胞催化工艺以及重组工程菌的高密度发酵工艺。采用正交试验L_9(3~4)对摇瓶培养基中各组分进行优化,比较烟腈底物流加和底物分批补料工艺,对重组菌进行分批补料高密度发酵培养。培养基优化后其菌体生物量提高到4.42 gDCW/L,细胞比酶活提高到30.91 U/mgDCW;与烟腈底物流加相比,烟腈分批补料工艺更适合烟酰胺的生产,通过此工艺的反应,摇瓶发酵后的BAG能够生产390 g/L烟酰胺;对BAG进行5 L发酵罐分批补料扩大培养,菌体生物量最高达到73.97 gDCW/L(OD600=200),细胞比酶活最高为42.70 U/mgDCW,单位发酵液酶活最高为2 813 U/mL,用较高密度的发酵罐培养后重组菌进行烟腈催化反应,产物质量浓度能达到537 g/L,是已报道的大肠杆菌重组表达腈水合酶产烟酰胺所得终质量浓度的最高水平。     

雅致放射毛霉羧肽酶Y的基因克隆、表达与酶学性质研究

本研究从雅致放射毛霉中克隆、表达和纯化羧肽酶Y(CPY),体外激活后检测其酶学性质。本文筛选并鉴定了一株腐乳发酵菌株,命名为雅致放射毛霉PEP001(Actinomucor elegans PEP001)。以相近种族来源的真菌羧肽酶Y保守序列设计简并引物调取部分目的基因序列,利用末端扩增技术(RACE)分别获得3’与5’端基因全长,克隆获得羧肽酶Y基因,全长为1557 bp,编码518 aa。将其酶原(pro CPY)在大肠杆菌Rosetta中重组表达,产物为包涵体;在毕赤酵母GS115中成功分泌表达pro CPY,产量为151.20±10.20mg/L。通过体外激活与纯化,获得电泳纯的成熟羧肽酶Y。成熟羧肽酶Y最适pH为6.0,最适温度为45℃,在40℃下有较高稳定性,在60℃下很快失活,在pH 4.0~7.0下都有较高的稳定性。本文中雅致放射毛霉PEP001羧肽酶Y为首次报道,为进一步研究其应用打下一定基础。     

番茄红素的研究开发及在食品中的应用

番茄红素不仅是一种天然食用色素,还具有抗氧化、防癌抗癌、预防心血管疾病等重要的生物学功能,通过分析番茄红素的结构与性质、开发现状以及在食品中的应用,为后续研究做基础。     

通过串联启动子实现纳豆激酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达

本研究通过串联启动子方式实现纳豆激酶在枯草芽孢杆菌WB800中的高效分泌表达。通过对几种现有报道的强启动子的比较并对其进行串联操作,确定生产纳豆激酶的最优启动子及纳豆激酶的最高产量。本研究首先在枯草芽孢杆菌WB800中成功构建五种含不同强启动子的重组质粒p SG101(P_(HpaII)),p SG102(PBcapr E),p SG103(Plux S),p SG104(Pgsi B)和p SG105(Pyxi E),实现纳豆激酶分泌表达,并对其纤溶活性进行测定。结果表明,启动子P_(HpaII)介导的纳豆激酶纤溶活性(110.80 FU/m L)明显优于其他四种启动子。通过对启动子P_(HpaII)进行多次串联,成功构建质粒p SG106(P_(HpaII)-P_(HpaII)),p SG107(P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII))和p SG108(P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII))。数据显示,菌株Bacillus subtilis WB800/p SG107(P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII))纳豆激酶产量最高为213.30 FU/m L,相比单个启动子P_(HpaII),提高了92.51%。通过对五种强启动子的比较以及对其进行串联操作,成功实现纳豆激酶在枯草芽孢杆菌WB800的高效表达,纤溶活性最高为213.30 FU/m L,与现有相关报道相比有明显优势。