α-蒎烯促进海洋真菌Aspergillus sp.产真菌毒素青霉酸的研究

采自南海软珊瑚Sarcophyton tortuosum的内生真菌Aspergillus sp.在由葡萄糖10g/L,蛋白胨5 g/L,酵母膏2 g/L,100%海水,pH为7.5的培养基(GPY)中能够产生真菌毒素青霉酸,产量为5.5 mg/L.在GPY培养基中添加200 mg/L的单萜α-蒎烯,能改变代谢产物的组成和含量,并显著促进该真菌产生青霉酸,产量可提高至29.15 mg/L.结果表明α-蒎烯在该菌的作用下主要得到系列氧化产物,并进一步发生氧化降解.单萜α-蒎烯可以作为一个有效的诱导子,引起微生物的氧化应激反应,改变膜上酶系的活性,使代谢活动得到调控,改变代谢产物组成或产量,在微生物发酵工业上有潜在应用.     

蒎酸基双苯酰胺类化合物的合成及其除草活性

以α-蒎烯为原料,经氧化和溴仿反应,得到蒎酸;蒎酸经酰氯化以及与苯胺类化合物的N-酰化反应,合成得到15个蒎烯衍生物--蒎酸基双苯酰胺化合物,其中12个为新化合物.利用1H NMR、13C NMR、IR、MS和元素分析表征了目标化合物的结构.初步生物活性测试结果表明:在100μg/mL浓度下,大部分目标化合物对油菜的胚...     

4种培养基对红曲霉M1莫纳可林K产量影响及基因差异表达分析

莫纳可林K是红曲霉重要的次级代谢产物之一。研究了4种培养基质对红曲霉M1莫纳可林K产量的影响,并利用RT-qPCR的方法,对莫纳可林K相关基因簇mRNA水平的差异表达进行测定分析。结果表明,荞麦培养基中莫纳可林K的产量最高(8.49mg/L),其次为糙米(莫纳可林K产量7.12mg/L)、燕麦(莫纳可林K产量4.77mg/L)、大米(莫纳可林K产量2.11mg/L)。荞麦培养基利于红曲霉莫纳可林K产生。基因差异表达研究发现,除MKB与MKC基因外,其他基因的表达量均与莫纳可林K产量呈正相关;不同培养基通过刺激红曲霉基因表达从而影响其次级代谢产物产生。     

金霉素链霉菌发酵培养基的优化

金霉素链霉菌能产生四环素族抗生素,而抗生素是微生物的次级代谢产物,其产量与培养基的组成成份及培养条件密切相关.通过单因素试验考察金霉素链霉菌生长所需要的碳源和氮源,在此基础之上再通过4因素3水平正交试验对金霉素链霉菌发酵培养基进行优化筛选,其4因素分别为玉米淀粉、黄豆粉、硫酸铵、酵母粉的质量分数.试验结果表明,优化后得到的最佳培养基,用管碟法测得的试验菌种发酵液的生物效价达到183.2μg/mL.对正交结果进行极差分析得知,发酵培养基中酵母粉质量分数对试验菌种发酵产抗生素影响最大,其次为玉米淀粉,再次为黄豆粉,硫酸铵对抗生素产量影响最小.筛选得到的最佳发酵培养基组成为:玉米淀粉100.0 g/L,黄豆粉50.0 g/L,硫酸铵6.0 g/L,酵母粉4.0 g/L.     

α-蒎烯与氧气氧化的过程跟踪及其产物

α-蒎烯作为重要化工原料被广泛应用于医药和香料行业,为了解α-蒎烯在较低温度下氧气氧化过程性质,采用小型密闭压力容器试验(MCPVT)装置跟踪测定α-蒎烯与氧气氧化的过程压力和温度变化,利用碘量法测定过氧化物浓度,用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)分析了α-蒎烯氧化产物。结果表明,α-蒎烯与氧气的自氧化温度为85℃,氧化过程可分为三个阶段:氧气缓慢吸收阶段、快速氧化反应阶段以及氧化稳定持续阶段。此外,根据升温氧化实验,当α-蒎烯质量为0.87 g,氧气压力为0.5 MPa,温度达116℃时,该反应发生了温度和压力突变现象,具有潜在的失控危险性。α-蒎烯氧化主要发生在双键和烯丙位碳氢键上,二级碳氢烯丙基产物选择性明显高于一级碳氢烯丙基产物。     

抗大豆尖孢镰刀菌新型固体生物农药的研制

以抑菌圈直径为指标,采用牛津杯法测定青霉TS67菌株的胞外代谢产物对大豆尖孢镰刀菌(Fusari-um oxysporum)的抑制活性,对该菌株的固体培养基成分及其配比进行优化,同时对pH、温度、含水量、接种量及最佳培养周期等生长条件进行测定.实验结果表明:青霉TS67菌株的最佳固体培养基配方为麸皮6g,黄豆粉3g,KH2PO40.3g,KCl 14.5mg,MgSO4.7H2O 14.5mg,FeSO4.7H2O 0.29mg,水29mL;将1.3mL 2×106 CFU/mL的青霉TS67菌株孢子悬液接种于40g最佳培养基上,pH6～7,28℃进行固体发酵培养96h,获得含有菌丝、孢子、代谢产物的固体培养物,该培养物的磷酸缓冲液浸提物能够有效抑制大豆尖孢镰刀菌的生长.     

海洋细菌 Aeromonas hydrophila和Vibrio vulnificus对单萜柠檬烯的生物转化产物分析

研究了南海海洋细菌嗜水性气单胞菌Aerom onas hydrophila(5-213)和创伤弧菌Vibrio vulnificus(13-203)在培养基中添加单萜(D)-柠檬烯后提取产物的组成变化情况。经GC-MS分析发现该两细菌对(D)-柠檬烯有显著的生物催化转化作用,能对底物进行不同程度的氧化、还原、水解、酯化、开环等反应,并产生丰富的系列结构不同的其它萜类化合物:包括单萜、倍半萜、二萜、以及三萜等。通过单萜微生物转化和生物合成必将获得新的活性萜类产品,也为丰富的天然单萜资源的开发与利用提供新的途径和方法。     

α-蒎烯高选择性环氧化合成2,3-环氧蒎烷的研究

笔者以α-蒎烯为原料高选择性环氧化合成2,3-环氧蒎烷。探讨了过氧乙酸浓度及用量、碳酸钠用量、溶剂类型、反应温度及反应时间等对α-蒎烯转化率、2,3-环氧蒎烷选择性及产物组成的影响;确定了适宜的环氧化反应条件:反应温度为0～10℃;过氧乙酸浓度2.0 mol/L,α-蒎烯与过氧乙酸物质量之比为1∶1.1;α-蒎烯与碳酸钠物质量之比为1∶1.2;反应时间2 h;以氯仿为溶剂,溶剂用量为α-蒎烯与氯仿体积比1∶1.7。在此条件下α-蒎烯转化率为99%以上,2,3-环氧蒎烷的选择性大于95%,反应产物中主要杂质α-龙脑烯醛和3-蒎酮的含量仅为3.3%和1.2%左右。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化α-蒎烯异构反应

<正>研究了固体超强酸SO2-4/ZrO2催化剂的制备条件(硫酸浸渍浓度、焙烧温度等)对其催化性能的影响。结果表明,催化剂的制备条件不同,对莰烯选择性和α 蒎烯转化率有较大影响。适宜的催化剂制备条件是:硫酸浓度0.5～1.0mol/L,焙烧温度650℃。对所制备的SO2-4/ZrO2固体超强酸作为α 蒎烯异构反应的催化剂,以及对影响反应过程的主要因素进行探讨。优化的工艺条件为:反应时间1～3h,反应温度(130±2)℃,催化剂质量分数3%～4%。该条件下α 蒎烯转化率96.4%,莰烯选择性49.7%。此外,还分析了催化剂放置时间对异构产物的影响及催化剂重复使用情况。     

海洋来源真菌的曲酸发酵条件优化

为提高真菌Aspergillus sp.GXIMD02003的曲酸产量,本研究对其利用大米固体培养基发酵的条件进行优化,旨在获得成本低廉的曲酸原料,促进曲酸的工业化生产。研究采用单因素控制变量法考察最佳盐度和最佳发酵时间,通过HPLC法测定曲酸的产量。结果表明真菌Aspergillus sp.GXIMD02003产曲酸的最佳发酵条件为在2%海盐的大米固体培养基中发酵30 d,在此条件下1 000 g大米培养基能够发酵产生24.2 g曲酸。因此,海洋来源真菌Aspergillus sp.GXIMD02003可以作为曲酸的生产菌株,海盐浓度影响该菌株的曲酸代谢。     

单萜类化合物的環氧化反应及其产物的化学轉變 Ⅰ.α-蒎烯环氧化物和别罗勒烯二环氧化物的形成及其反应

早在1909年就用过苯甲酸对一系列单萜类化合物进行了环氧化反应;以后等又用过乙酸进行了类似的反应。近年来利用单过邻苯二甲酸与单萜化合物发生环氧化反应,結果颇令人滿意。研究单萜环氧化物的一系列性貭,不仅具有理論上的意义,并且已用于香料合成工业中。α-蒎烯(Ⅰ)經环氧化反应后,得α-蒎烯环氧化物(Ⅱ),后者在酸性催化剂作用下,发生重排,生成龙脑烯醛(Campholenaldehyde,Ⅲ)及其他异构体。龙脑烯醛与丙酮或丁酮在硷性介貭中发生縮合,产物具有与紫罗兰酮相似的香味。     

一株生物表面活性剂产生菌的优选及其产物性质研究

从实验室保藏的22株生物表面活性剂产生菌中优选出一株具有显著表面活性的枯草芽孢杆菌 CICC 23659,研究4种培养基对该菌株产生的生物表面活性剂产量及性质的影响,结果发现 MMSM 培养基培养得到的产物表面活性最高.2 g/L 的粗产物具有显著的排油活性,对中长链烷烃和苯环类疏水性物质具有较好的乳化效果,且能形成稳定的乳状液.纯化产物的 CMC 为31.5 mg/L,最低表面张力为27.8 mN/m.产物经 TLC、红外光谱及高效液相色谱鉴定为 surfactin.     

雷斯青霉的复壮及水溶性离子液体对其15α-羟基化的影响

针对真菌培养过程中出现的退化问题,对雷斯青霉采用灭菌胡萝卜作为斜面培养基进行了复壮处理,并通过添加水溶性离子液体的方式提高底物的溶解与传递.结果表明:在相同培养条件下,采用胡萝卜复壮后的雷斯青霉羟基化左旋乙基甾烯双酮产15α-羟基化左旋乙基甾烯双酮.选用离子液体[EMIm][EtOSO3]代替有机溶剂作为促溶剂,促溶剂添加量为4%,底物左旋乙基甾烯双酮投料量为5,g/L,投料时间为30,h,转化时间为72,h时的产物转化率最高可达68.1%.     

序贯试验设计改进高效硝化菌发酵培养基

为了开发商品化的硝化菌产品,以去除养殖水体中的亚硝酸盐,利用序贯试验设计（包括Plackett-Burman设计、部分析因设计、最速上升法和中心组合设计等）对从虾塘中筛选得到的硝化菌的发酵培养基进行优化,得到最佳培养基组成为：NaHCO31.86g/L、NaNO22.04g/L、Na2CO30.2g/L、NaCl 0.2 g/L、KH2PO40.1 g/L、MgSO4.7H2O 0.1 g/L和FeSO4.7H2O0.01g/L.由该优化培养基培养的硝化菌使亚硝酸盐的氧化速率由初始的580.7mg/（g&#183;d）提高至859.5mg/（g&#183;d）,且其在模拟和真实养殖水体中对亚硝酸盐的降解效果良好.     

不同诱导子对曼地亚红豆杉内生真菌产紫杉醇的影响

从曼地亚红豆杉树皮中分离得到1株链格孢属(Alternaria sp.)内生真菌MF5。初期马铃薯葡萄糖(PD)培养基液体培养结果显示,MF5的发酵产物中检测到的紫杉醇质量浓度约为0.58 mg/L。为了提高MF5发酵产物中紫杉醇含量,考察添加CuSO_4、茉莉酸甲酯(MeJA)、赤霉素(GA_3)和红豆杉浸出液对MF5产紫杉醇的影响。结果表明:添加4%红豆杉浸出液,对MF5进行发酵培养,发酵产物中紫杉醇质量浓度为(2.47±0.07) mg/L;在此基础上,添加CuSO_4、MeJA、GA_3 3种诱导子也能够提高MF5产紫杉醇的能力,且同时添加3种诱导子时,MF5发酵物中紫杉醇含量最高,达到(12.58±0.80) mg/L。本研究证实了3种诱导子和红豆杉浸出液均可促进内生真菌代谢产生紫杉醇,为后续真菌发酵法生产紫杉醇打下基础。     

响应面法优化南强菌素发酵培养基

从海洋真菌Phomopsis sp. A123分离得到的南强菌素(Deacetylmycoepoxydiene) 是2003年新发现的具有抗肿瘤活性化合物.采用单因素筛选方法,筛选得到影响该化合物产生的4个因素,分别为葡萄糖、维生素B1、马铃薯和甘露醇.在此基础上,采用响应面法对4个因素最佳水平范围进行研究,利用Design-Expert软件进行2次回归分析,在培养基中葡萄糖、维生素B1、马铃薯和甘露醇的含量分别为87,0.005,170和14 g/L时,南强菌素的产量从35 mg/L提高到200 mg/L.     

5株植物内生真菌生物转化柠檬烯和月桂烯产物分析

为了筛选具有转化利用单萜类化合物能力的微生物菌株,以5株植物内生真菌为生物催化剂,(+)-柠檬烯、(-)-柠檬烯、月桂烯为生物转化底物,结合气相色谱-质谱联用技术考察生物转化产物.结果表明：5株植物内生真菌具有生物转化(+)-柠檬烯、(-)-柠檬烯、月桂烯的能力;当底物为(+)-柠檬烯时,主要产物均为柠檬烯-1,2-二醇,其中,菌株Diaporthe Nitschke PS10的产量最高,达到4.57 g·L^-1;当底物为(-)-柠檬烯时,主要产物为柠檬烯-1,2-二醇,产量为0.81～2.04 g·L^-1;当底物为月桂烯时,转化产物有环氧罗勒烯、氧化芳樟醇、柠檬烯-1,2-二醇等化合物;植物内生真菌是一种很有发展潜力的生物催化剂.     

雷斯青霉转化左旋乙基甾烯双酮150α-羟基化反应工艺研究

对雷斯青霉(Penicillium raistrickii)微生物转化左旋乙基甾烯双酮15α-羟基化反应的培养基组成和转化条件进行优化.结果表明:优化后最佳培养基组分为葡萄糖30g/L,玉米浆20g/L,NaNO3 2g/L,KH2P O41g/L,K2HP O42g/L,MgSO40.5g/L,FeSO4 0.02 g/L,KCl 0.5 g/L;最适转化条件为接种量10%,初始pH7.5,摇瓶装量50 mL,转化温度28℃,投料量0.2%,投料时间30h,转化时间60h,底物添加方式为底物超声粉碎后加4%甲醇和1.5%吐温80溶解.在此条件下,摇瓶转化率可达70%以上.     

去乙酰真菌环氧乙酯发酵放大及其溶氧参数的控制

报道了拟茎点霉P2-139 (Phomopsis sp.P2-139 )在前期培养基质优化的基础上,进行的10,50和200 L发酵罐中培养条件和中试放大的研究结果.在10 L发酵罐中,P2-139菌株的最佳发酵培养基为:马铃薯240 g/L,葡萄糖75 g/L,陈海水20%(体积分数),pH自然.机械剪切力对去乙酰真菌环氧乙酯的产生和产量影响不大.临界氧浓度和KLa测定结果表明,P2-139菌株生长的溶氧浓度(DO)值应维持在20%～30%以上才能保证菌株的正常生长和代谢;200 L罐中试放大DO值的控制为:发酵初期(0～96 h)20%以上,发酵中期(96～216 h)28%以上,发酵后期30%～60%;发酵基质为:马铃薯180 g/L,葡萄糖60 g/L,陈海水20%(体积分数),pH自然;发酵后期流加葡萄糖使残糖质量浓度控制在10 g/L左右.在此条件下,去乙酰真菌环氧乙酯的产量可达120 mg/L以上.     

通过扩大非甲羟戊酸途径以实现S-柠檬烯在E.coli中的生物合成

单萜烯系香叶基焦磷酸(GPP)环化后的产物.其在食品化工医药能源等领域具有广泛的应用.目前,单萜烯主要从植物精油中纯化获得,因而产量受到限制.代谢工程是近来的新兴生物工程技术.通过改造代谢通路,可以实现在微生物中生产各类重要的产物.要实现单萜烯的微生物生产,除了要引入相应的萜烯合成酶外,还需要提高其上游产物,即异戊二烯焦磷酸(IPP)和GPP的供给.在本项工作中,我们首次通过放大E.coli的非甲羟戊酸途径,增加了IPP前体的合成,再结合引入GPP合酶及S-柠檬烯合成酶,实现了在细菌内生物合成S-柠檬烯.本研究为未来通过微生物发酵方法生产各类单萜烯产物提供了基础.