基于cdd基因敲除和嘧啶操纵子转移的胞苷产生菌的研究

以大肠杆菌作为出发菌株,通过基因工程手段对其进行改造,旨在提高胞苷产量.首先,通过Red重组系统敲除了大肠杆菌MG3028基因组上的胞苷脱氨酶基因(cdd),阻断了胞苷的分解代谢.然后,构建了含解淀粉芽孢杆菌TS8嘧啶操纵子结构基因的重组质粒pPYR3021,并将其转入E.coli MG3028(△cdd).与出发菌株E.coli MG3028相比,E.coli MG3028(△cdd)的胞苷产量提高了近2倍,而尿苷产量降低了近75%,携带重组质粒pPYR3021的菌株胞苷产量较出发菌株提高了近6倍.     

基于大肠杆菌MG1655载体矿化合成纳米硒的研究

根据生物矿化策略,以不同质量浓度的Na_2SeO_3溶液作为硒源,利用大肠杆菌MG1655生物还原Na_2SeO_3制备纳米硒。研究Na_2SeO_3质量浓度对大肠杆菌生长曲线的影响,用氢化物原子荧光光谱法(HG-AFS)测定Na_2SeO_3的还原效率,进一步利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等仪器对产物进行了相关表征。结果表明:大肠杆菌MG1655能将Na_2SeO_3大量矿化为粒径基本在100~250 nm左右的红色单质纳米硒颗粒,且对各质量浓度下的Na_2SeO_3的还原率均在50%以上。     

发酵液中L—苹果酸的简易测定法

探讨了在L-苹果酸产生菌筛选过程中发酵产物的简易、快速的直接测定方法。通过对纸层析法、2,7-萘二酚法和β-萘酚法的比较试验,确定了适用于检测大批量发酵液样品的纸层析斑点面积法、即根据纸层析斑点面积与标准L-苹果酸浓度的对数是线性关系而建立的标准曲线,可定量测定L-苹果酸。应用该方法,从92株丝状真菌筛选出7株产L-苹果酸能力较高的菌株,其中8957菌株、当发酵控制在最佳条件下的L-苹果酸产率为21 mg/ml。     

苹果酸生物炼制研究进展

苹果酸作为最重要的四碳二元羧酸,广泛应用于食品、化工及医药等领域,利用生物炼制手段转化可再生糖制备苹果酸具有重要意义。介绍和总结了苹果酸生物炼制流程,即发酵原料经接种菌种后,分析其主要代谢途径,寻找产苹果酸的关键酶,确定苹果酸代谢改善策略,从而通过控制关键酶和关键因子的合成或代谢优化发酵工艺,提高苹果酸产量；在进行技术总结的同时,统筹分析了转化生物体的内部代谢与外在条件之间的关联,进而提出苹果酸生物转化研究的发展趋势:重点利用同步糖化发酵提高转化效率,改善细胞耐受性与适应性,并通过提高菌株的五和六碳共发酵、碳化固定及控制能量平衡能力来提升苹果酸产量。     

米根霉和少根根霉产富马酸的发酵条件优化研究

以米根霉和少根根霉为研究对象,明确液体种子、培养条件、培养基成分等因素对其富马酸产量的影响.结果显示,米根霉以蛋白胨为氮源、少根根霉以柠檬酸铵为氮源,二者分别在以可溶性淀粉为碳源、发酵温度为28℃、发酵液初始 pH 为6.5的条件下,发酵120h 时获得的富马酸产量最高.并且,为缓解发酵液中不断累积的富马酸对菌体细胞生长的抑制作用、诱导其合成更多产物,本文还考察了苹果浸出液和L-苹果酸等诱导剂和 NaOH 中和剂对富马酸产量的影响.结果表明：当发酵培养基中添加1.5 g/L 的 L-苹果酸和适量 NaOH 时,米根霉和少根根霉合成富马酸的产量明显提高,分别为60.755 g/L和64.712 g/L.     

不同品系大肠杆菌营养成分分析及其对线虫发育的影响

大肠杆菌在生物学领域的研究中,可作为食物维持秀丽隐杆线虫的生长发育;但是,不同大肠杆菌营养成分的差异,以及对线虫发育等的影响还不明确.文章对实验室可用作线虫食物的4种大肠杆菌品系OP50、MG1655、HT115、HB101进行能量营养成分分析,并且研究了4种大肠杆菌对线虫的进食速率、发育速率、寿命、生殖能力的影响.结...     

酶电极法检测苹果酸-乳酸发酵过程中乳酸变化

以固定化L-乳酸氧化酶（1．1．1．27）与H2O2电极构成乳酸酶电极生物传感器,研究了乳酸酶电极分析法的各种分析条件及参数,并与药典标准总酸测定法对比测定了葡萄酒苹果酸-乳酸发酵溶液中L-乳酸的含量。结果表明供试溶液中L-乳酸含量约占总酸量的10％～20％。采用酶电极法测定葡萄酒苹果酸-乳酸发酵溶液中的L-乳酸含量具有专一性高、成本低、分析速度快等优点。     

产苯丙氨酸解氨酶重组大肠杆菌的培养

L-苯丙氨酸是人体8种必需氨基酸之一。酶法转化是目前生产L-苯丙氨酸的主要方法。为了提高苯丙氨酸解氨酶的产量,对可高效表达苯丙氨酸解氨酶基因的重组大肠杆菌JM105进行培养,对发酵过程中pH值对工程菌生长的影响进行了研究。结果表明,摇瓶培养条件下,控制发酵过程中发酵液的pH值可显著提高菌体产量,当控制pH值为7.0左右时,菌体量比对照高87%。在初始pH值为7.5的情况下,培养10h后将培养液pH值分别调整为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0,则以pH值为7.5时的菌体量最高。10L发酵罐中控制发酵液pH值为7.5,菌体密度可达A600=20mol/L（DCW=11g/L）,比不控制pH值高出33%。试验结果为进一步开展该工程菌的高密度培养提供了一定的参考。     

基于途径分析的L-苏氨酸发酵过程优化

以L-苏氨酸生产菌株TRFC为供试菌株,在拟稳态下基于途径分析对发酵过程作出理论分析,并对发酵过程进行优化.通过途径分析方法确定L-苏氨酸合成代谢途径的11种基本模型,其中模型1、3、4、6、9、11最高理论产率为86%.根据途径分析结果,提出L-苏氨酸产生菌的发酵控制策略,并进行摇瓶及发酵罐实验验证.结果表明:在添加葡萄糖酸钠发酵过程中,L-苏氨酸产量与葡萄糖为唯一碳源时相比反而降低;且充分供氧达20%时,代谢流大量涌入目的产物,L-苏氨酸产率最大.     

嗜热乳酸杆菌T-1发酵特性的研究

对产L-乳酸的一株细菌T-1进行了营养缺陷型的初步鉴定，并对其发酵特性进行了研究?初步鉴定出蛋白胨中的某些物质是它的生长因子。培养基中加入蛋白胨后，在同样时间下比不加蛋白胨时菌体量明显增长；蛋白胨含量为15g／L时，发酵L-乳酸产量达到85．0g／L，比不加蛋白胨时的产量提高了48％；转化率为81．0％，比不加蛋白胨时的转化率提高了25％，从其发酵特性试验得出了T-1的最适发酵条件。发酵液中L乳酸的纯度为99．396。     

雌激素受体ERβ配体结合区的异源表达与纯化

为研究环境化合物与雌激素受体的相互作用,在大肠杆菌中异源表达了人雌激素受体ERβ的配体结合区(hERβ-LBD)蛋白。在诱导剂(IPTG)浓度为0.2mmol.L-1,培养温度25℃,诱导时间为8h的优化表达条件下,经亲和色谱法纯化后,hERβ(LBD蛋白的产量可达236mg.L-1.     

精氨酸等物质对紫色红曲菌产Monacolin K及红曲色素的影响

基于前期的非靶向代谢组学研究结果,在红曲菌发酵液原有营养成分的基础上添加精氨酸、L-苹果酸、D-葡萄糖、烟酰胺、α-酮戊二酸、苯丙氨酸、赖氨酸、焦磷酸硫胺素、黄素单核苷酸、L-乳酸等差异代谢物,对发酵第8天和第15天的红曲色素以及Monacolin K的产量进行了分析。结果表明:精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸以及黄素单核苷酸的添加对Monacolin K产量的提高效果较好,推测氨基酸类物质的添加对Monacolin K产量有促进效果;其中精氨酸添加后效果最为显著,Monacolin K产量约为对照组的2.2～3.7倍。不同含量的烟酰胺对Monacolin K有不同的影响,低含量具有促进作用;而高含量则表现为抑制作用。赖氨酸、苯丙氨酸以及黄素单核苷酸对红曲色素提升效果较好,其中黄素单核苷酸可使红曲色素产量约提高至对照组的1.5～3.0倍。     

pH对L-天冬酰胺酶发酵的影响及其控制

pH对大肠杆菌L-天冬酰胺酶的产生有很大的影响.通过对不同缓冲体系试验和对摇瓶发酵过程pH变化的分析,了解摇瓶发酵过程中pH对L-天冬酰胺酶合成的影响.采用流加磷酸自控L-天冬酰胺酶发酵过程的pH,可延长发酵周期,有效地防止菌体的过早自溶,大大促进L-天冬酰胺酶的合成,较分批发酵提高产酶83%,达到110 u/mL.发酵动力学特性分析表明,该发酵方式L-天冬酰胺酶的合成与菌体生长不相关,控制比生长速率μ为0.15～0.30 h-1,均有利于L-天冬酰胺酶的合成,可使比产酶速率的最大值Qpmax达到3 922 u/(g h).     

一株耐高温L-乳酸高产菌的选育及其发酵特征

对鼠李糖乳杆菌菌株Lactobacillus rhamnosus JCM1553进行紫外诱变,选育得到一株耐高温L-乳酸高产突变菌GX-6.在47℃,分别以葡萄糖和木薯淀粉为底物,研究GX-6菌株发酵生产L-乳酸的情况并考察GX-6菌株的遗传稳定性.结果表明,以葡萄糖为底物时,发酵56h的L-乳酸产量达到117g/L,...     

应用RSM法优化L-谷氨酸发酵培养基

采用响应面法（RSM）对L-谷氨酸发酵培养基中的成分玉米浆、豆饼水解液、硫酸镁进行优化．采用多元二次回归方程拟合3种因素与L-谷氨酸产量的函数关系,得到了最适发酵的培养基。在优化培养条件下,发酵液中L-谷氨酸的产量由83．3g／L提高到96．8g／L,比原产量提高了16．1％。     

透明质酸的发酵调控研究

采用马链球菌 (Streptococcusequi)进行发酵生产透明质酸 (hyaluronicacid ,HA) .5L发酵罐发酵研究表明 :发酵调控对HA的产量和分子量有较大的影响 ,采用 2 0 g·L- 1的初始葡萄糖浓度及维持培养过程 2 0 g·L- 1的糖浓度 ,补加 5 g·L- 1的硫铵 ,采用一定的 pH控制策略可使HA的产量达到 1.0 g·L- 1,分子量在 2 .84× 10 6 Da以上 .     

产胞外多糖的嗜热链球菌ST冷冻干燥制剂的研究

从当地市售的传统酸奶中分离出一株产胞外多糖的链球菌,经生理生化和16S rDNA序列分析,将该菌株确定为嗜热链球菌ST。在补充了20g·L-1的葡萄糖,初始pH7.0的培养基上,40℃,培养24h后,其胞外多糖产量为55.62mg·L-1。进一步的结构分析显示,此多糖的主要单糖组成为葡萄糖。在生产嗜热链球菌ST冷冻干燥制剂时,其最佳的增殖培养基组成为脱脂奶粉100.0g·L-1,酵母膏3.0g·L-1,碳酸钙9.0g·L-1和乳清粉20.0g·L-1,活菌数达到1.05×109CFU·mL-1。由脱脂奶粉160.0g·L-1、甘油30.0g·L-1谷氨酸钠30.0g·L-1和5.0g·L-1吐温80构成的保护剂能明显改善菌体细胞在冷冻干燥条件下的存活能力。在发酵温度37℃、搅拌转速90r·min-1和pH5.9的条件下培养,经冷冻干燥获得的直投式发酵剂产品的活菌数量可达1.7×1011CFU·g-1。当采用固形物仅为80.0g·L-1的还原乳做为原料时,与不产胞外多糖的菌株生产的酸乳相比,采用该产品制备成的产品乳清析较少。     

L-乳酸发酵培养基的研究

最终试验结果表明，发酵培养基成分为碳源为葡萄糖添加量为6％时L-乳酸的产量8.1g/l，氮源为牛肉膏添加量为2％时L-乳酸的产量9．02g/l，PH为6．5时5．62g/l，均为同一条件下的最高产酸量，最终确定最佳发酵培养基为6％葡萄糖、2％牛肉膏添、PH为6．5。     

大肠杆菌表达高性能融合鱿鱼环齿-类弹性蛋白的发酵优化

为了实现重组蛋白SRT-ELP36在大肠杆菌中的高效表达,利用携带重组蛋白SRTELP36基因的pET-25b(+)表达载体,分别在摇瓶和5 L发酵罐上进行了发酵条件优化,并在50 L发酵罐中进行放大验证。经转化表达质粒后,宿主菌BL21(DE3)的菌体生长和蛋白体积产量均高于BLR(DE3),可用于蛋白SRT-ELP36表达。摇瓶发酵条件优化结果表明,TB(Terrific Broth)培养基、装液比(装液量与摇瓶体积之比)为5%、诱导温度为37℃、对数生长结束期添加0.5 mmol/L的IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导剂,菌体最高OD₆₀₀(波长600 nm处的吸光值)达到22.3,最高蛋白体积产量达0.60 g/L。在5 L发酵罐中进行补料分批培养条件优化,在OD₆₀₀为35时添加终浓度为0.5 mmol/L的IPTG启动诱导,并控制过程菌体氧消耗速率(OUR)为(180±5) mmol/(L·h),菌体的最高OD₆₀₀和蛋白体积产量分别达到了88、1.85 g/L,单位菌体蛋白产量为70 mg/g。在...     

大肠杆菌半胱氨酸合成途径强化对谷胱甘肽生物合成的影响

谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是一种细胞中广泛存在的活性巯基短肽,因其具有重要的生理活性功能而得到广泛关注。通过在Escherichia coli MG1655中过表达3-磷酸甘油酸脱氢酶(PGDH)和丝氨酸酰基转移酶(SAT),并与来源于Actinobacillus succinogenes的谷胱甘肽双功能合成酶GshF串联表达,成功构建了半胱氨酸合成途径强化的重组菌株。摇瓶发酵结果显示,在含有5g/L葡萄糖的LB培养基中,重组菌株的生长相对于原始菌降低,但其GSH的产量达到了0.97mmol/L,为原始菌的1.56倍,表明通过增加GSH合成前体半胱氨酸的供应可以显著提高GSH的生物合成水平。