重组大肠杆菌全细胞催化法生产N-乙酰神经氨酸

1

作者 郑蝶 杨海泉 +2 位作者 夏媛媛 沈微 陈献忠 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期38-46,共9页

N-乙酰神经氨酸具有多种生物学功能,在食品添加剂和药物合成等方面有着重要的应用。为了降低成本,作者利用重组大肠杆菌,并以含有N-乙酰葡萄糖胺的发酵液为底物进行全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸。结果表明,在温度为30℃、转化液初始pH... N-乙酰神经氨酸具有多种生物学功能,在食品添加剂和药物合成等方面有着重要的应用。为了降低成本,作者利用重组大肠杆菌,并以含有N-乙酰葡萄糖胺的发酵液为底物进行全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸。结果表明,在温度为30℃、转化液初始pH为6.5、底物丙酮酸浓度为1.38 mol/L、Triton X-100添加质量分数为0.4%、菌体OD_(600)为30的条件下在5 L发酵罐等条件下进行全细胞转化,可以得到N-乙酰神经氨酸180 mmol/L,摩尔转化率为65.45%。用阴离子树脂对产物进行初步分离纯化,经高效液相色谱分析证实纯化后产品为高纯度N-乙酰神经氨酸,其纯度为98.3%,结晶回收率为42.5%。作者建立并优化了一种以含有N-乙酰葡萄糖胺的发酵液为底物直接进行全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸的工艺流程,既节约了成本,又具有可持续发展的优势。 展开更多

关键词 N-乙酰神经氨酸 发酵液 全细胞催化

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重组枯草芽孢杆菌全细胞催化生成L-酪氨酸

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作者 林伟朝 孙雯 +2 位作者 孙晓萱 朱显峰 张保国 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2024年第22期116-123,共8页

目的:本研究构建一株重组枯草芽孢杆菌工程菌,实现以苯酚、丙酮酸和氨为底物全细胞生成L-酪氨酸(L-tyrosine,L-Tyr),并优化其细胞培养条件和催化反应条件,以期提高L-Tyr的产量。方法:将来源于Pantoea agglomerans的酪氨酸酚裂解酶(Tyros... 目的:本研究构建一株重组枯草芽孢杆菌工程菌,实现以苯酚、丙酮酸和氨为底物全细胞生成L-酪氨酸(L-tyrosine,L-Tyr),并优化其细胞培养条件和催化反应条件,以期提高L-Tyr的产量。方法:将来源于Pantoea agglomerans的酪氨酸酚裂解酶(Tyrosine Phenol-Lyase,TPL)经密码子优化后在枯草芽孢杆菌中异源表达,通过单因素实验优化了重组菌诱导表达条件和全细胞转化条件,旨在提高L-Tyr产量。结果:重组枯草芽孢杆菌在20℃,2.0 g/L木糖诱导培养36 h时TPL活性最高达到4.65±0.15 U·g^(−1),在75 mmol/L苯酚、75 mmol/L丙酮酸钠、487 mmol/L氯化铵、2.0 g/L亚硫酸钠、2.0 g/L EDTA、0.08 g/L磷酸吡哆醛(Pyridoxal Phosphat,PLP)、湿菌体50 g/L、pH=8.0、35℃的全细胞转化条件下,L-Tyr达到9.38 g/L,转化率为73.24%。为了进一步改善高浓度苯酚导致TPL酶活力下降问题,在全细胞转化环节采用分批补料方式,20 h后得到15.12 g/L L-Tyr,转化率为75.51%。结论:研究结果表明重组枯草芽孢杆菌可以成功转化苯酚、丙酮酸钠合成L-酪氨酸,为全细胞生物制备食品级L-酪氨酸提供了理论和技术基础,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 L-酪氨酸 枯草芽孢杆菌 酪氨酸酚裂解酶 全细胞催化

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重组酿酒酵母全细胞催化合成莱鲍迪苷A 被引量：5

3

作者 刘欢 李艳 +3 位作者 严明 陈圣 郝宁 许琳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期6-10,17,共5页

用经密码子优化后合成的甜叶菊UDP糖基转移酶UGT76G1编码基因构建了表达该酶的重组酿酒酵母YPH499(pYES2-UGT)。建立了通过柠檬酸钠调节酿酒酵母细胞内由葡萄糖到尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)的代谢通量,用于催化甜菊苷合成莱鲍迪苷A的全细... 用经密码子优化后合成的甜叶菊UDP糖基转移酶UGT76G1编码基因构建了表达该酶的重组酿酒酵母YPH499(pYES2-UGT)。建立了通过柠檬酸钠调节酿酒酵母细胞内由葡萄糖到尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)的代谢通量,用于催化甜菊苷合成莱鲍迪苷A的全细胞催化方法。优化后的催化体系为:甜菊苷1 g/L,葡萄糖20g/L,普郎尼克F68 10 g/L,MgCl2 6 g/L,柠檬酸钠15 g/L,pH 7.2,细胞密度200 g湿细胞/L反应液,在37℃下经72 h后转化生成莱鲍迪苷A 267.89 mg/L。 展开更多

关键词 甜叶菊 莱鲍迪苷A 糖基转移酶 UGT76G1 全细胞催化

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全细胞催化剂pelB-Xln-DT构建及其在水解三七皂苷R1中的应用 被引量：2

4

作者 李琦 童欣怡 +2 位作者 蒋玉洁 裴建军 赵林果 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期114-120,共7页

设计带有EcoRV和XhoI酶切位点的上下游引物PCR扩增嗜热菌Dictyoglomus thermophilum DSM 3960的GH39家族的β-木糖苷酶Xln-DT编码基因,利用基因拼接技术将其重组至p ET-20b质粒中pelB信号肽基因的下游,重组质粒转化大肠杆菌表达宿主Esch... 设计带有EcoRV和XhoI酶切位点的上下游引物PCR扩增嗜热菌Dictyoglomus thermophilum DSM 3960的GH39家族的β-木糖苷酶Xln-DT编码基因,利用基因拼接技术将其重组至p ET-20b质粒中pelB信号肽基因的下游,重组质粒转化大肠杆菌表达宿主Escherichia coli BL21,构建分泌融合表达型基因工程菌pelB-Xln-DT。经异苯基-β-D-硫代半乳糖苷诱导,pelB-Xln-DT酶活为2.1 U/m L。粗酶液pelB-Xln-DT的最适温度为85℃,较原酶提高了10℃,最适p H为5.5,比原酶降低了0.5;pelB-Xln-DT在85℃下的热稳定性比原酶有了一定提高,保温1 h后酶活基本不变,保温2 h其剩余酶活为82.0%,而Xln-DT在85℃下保温1 h后其剩余酶活为70.4%;在p H 4.0~7.0的范围内,pelB-Xln-DT具有良好的p H稳定性。引入pelB信号肽后不但能够提高蛋白的可溶性表达,还能提高酶蛋白的热稳定性。以pelB-Xln-DT作为全细胞催化剂转化三七皂苷R1生成人参皂苷Rg1,研究了转化温度、转化时间、三七皂苷R1添加量、重复次数等因素对转化效率的影响。结果表明,全细胞催化剂用量1.0 U/m L,在温度37℃下,3 g/L的三七皂苷R1反应3 h后的摩尔转化率达到91.6%,重复利用10次后,转化率仍能达到46.7%,显示出pelB-Xln-DT良好的重复催化性能。 展开更多

关键词 全细胞催化剂 pelB信号肽 β⁃木糖苷酶 三七皂苷R1 人参皂苷RG1

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重组解脂耶氏酵母全细胞催化合成反10,顺12-共轭亚油酸的条件优化

5

作者 张白曦 宋宇航 +2 位作者 倪丽娟 张灏 陈卫 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期70-73,共4页

采用重组解脂耶氏酵母全细胞催化合成反10,顺12-共轭亚油酸(t10,c12-CLA)单体,为了提高t10,c12-CLA的产量,对全细胞催化条件进行优化。通过含有油酸的培养基摇瓶培养36 h获得菌体细胞,经反复冻融处理制备全细胞催化剂。优化后的催化体... 采用重组解脂耶氏酵母全细胞催化合成反10,顺12-共轭亚油酸(t10,c12-CLA)单体,为了提高t10,c12-CLA的产量,对全细胞催化条件进行优化。通过含有油酸的培养基摇瓶培养36 h获得菌体细胞,经反复冻融处理制备全细胞催化剂。优化后的催化体系条件为:温度28℃,磷酸盐缓冲液(p H 7)浓度0.1 mol/L,转速200 r/min,无需限制氧气。在优化后的反应条件下催化反应40 h,t10,c12-CLA产量达到15.6 g/L,转化率为62.2%。 展开更多

关键词 解脂耶氏酵母 亚油酸异构酶 全细胞催化 反10 顺12-共轭亚油酸

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β-半乳糖苷酶全细胞催化制备低聚半乳糖工艺优化

6

作者 段绪果 孙晓军 吴敬 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期61-65,共5页

β-半乳糖苷酶能以乳糖为底物生产低聚半乳糖。利用前期构建的产β-半乳糖苷酶F441Y重组毕赤酵母为菌种,进行摇瓶发酵并诱导培养。酵母菌体经过离心、洗涤后作为全细胞催化剂用于转化乳糖制备低聚半乳糖。为了提高转化率,首先通过单因... β-半乳糖苷酶能以乳糖为底物生产低聚半乳糖。利用前期构建的产β-半乳糖苷酶F441Y重组毕赤酵母为菌种,进行摇瓶发酵并诱导培养。酵母菌体经过离心、洗涤后作为全细胞催化剂用于转化乳糖制备低聚半乳糖。为了提高转化率,首先通过单因素实验,优化了反应的初始p H、温度、乳糖浓度、加酶量和反应时间等因素。在此基础上,采用正交实验进一步优化了反应条件,优化后的最佳条件为:反应初始p H 6.0,反应温度为80℃,乳糖浓度为80%(w/v),加酶量为5 U/m L。在最佳转化条件下,反应24 h,低聚半乳糖的最高转化率为59.9%。与游离酶转化方法相比,该反应体系中的杂蛋白和美拉德反应较少,更有利于低聚半乳糖产品的后续分离。该研究建立的全细胞酶转化方法,具有转化率高、简单易行以及容易操作等优点。 展开更多

关键词 Β-半乳糖苷酶 毕赤酵母 全细胞催化剂 条件优化 低聚半乳糖

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黑曲霉H9-30全细胞催化合成低聚异麦芽糖 被引量：4

7

作者 黄楠 周波 +3 位作者 叶童 陈桂光 梁智群 曾伟 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期36-41,共6页

以黑曲霉H9-30全细胞为催化剂转化麦芽糖生产低聚异麦芽糖,通过单因素实验确定其摇瓶最佳转化条件为:温度48 ℃,初始pH值4.2,麦芽糖质量浓度为600 g/L,黑曲霉细胞添加量为15 g/L。此条件下,有效三糖(异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖)占总糖... 以黑曲霉H9-30全细胞为催化剂转化麦芽糖生产低聚异麦芽糖,通过单因素实验确定其摇瓶最佳转化条件为:温度48 ℃,初始pH值4.2,麦芽糖质量浓度为600 g/L,黑曲霉细胞添加量为15 g/L。此条件下,有效三糖(异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖)占总糖质量分数的50.5%,总低聚异麦芽糖含量为63.3%,达到低聚异麦芽糖工业生产标准。研究结果表明,利用黑曲霉全细胞催化生产低聚异麦芽糖具有较好的操作稳定性,生产IMO-50的半衰期达到20批次(10 d),有望应用于工业化生产低聚异麦芽糖。 展开更多

关键词 低聚异麦芽糖 全细胞催化 黑曲霉

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枯草芽孢杆菌全细胞催化高效合成α-熊果苷 被引量：7

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作者 周祺 吕雪芹 +4 位作者 柴雪莹 刘延峰 李江华 堵国成 刘龙 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第22期1-7,共7页

α-熊果苷是一种糖苷类化合物,有较好的抗炎、修复和美白作用。通过生物转化法合成α-熊果苷具有高效、绿色环保的特点。该文以枯草芽孢杆菌为宿主,以对苯二酚(hydroquinone,HQ)和蔗糖为底物,异源表达来源于变异链球菌(Streptococcus mu... α-熊果苷是一种糖苷类化合物,有较好的抗炎、修复和美白作用。通过生物转化法合成α-熊果苷具有高效、绿色环保的特点。该文以枯草芽孢杆菌为宿主,以对苯二酚(hydroquinone,HQ)和蔗糖为底物,异源表达来源于变异链球菌(Streptococcus mutans)的蔗糖磷酸化酶(SmSP^(I336L))作为生物催化剂,全细胞催化高效合成α-熊果苷。首先,通过对蛋白表达能力的比较确定了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)WB800是合适的宿主菌株,并对SmSP^(I336L)进行启动子优化及多拷贝整合表达,获得全细胞催化合成α-熊果苷的重组B.subtilis,α-熊果苷的产量为54.05 g/L,底物HQ的摩尔转化率为43.7%;然后,通过优化SmSP^(I336L)的核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)序列显著提高了α-熊果苷的产量和底物HQ的摩尔转化率,分别达到99.14 g/L和80.15%;最后,对全细胞催化的条件进行优化,扩大催化体系至20 mL并将催化时间从22 h延长至34 h,进一步提高了α-熊果苷的产量且产量稳定,最终优化后的α-熊果苷产量最高达到了119.44 g/L,底物HQ的摩尔转化率为96.56%。该研究成果对α-熊果苷的工业化生产具有重要意义。 展开更多

关键词 α-熊果苷 蔗糖磷酸化酶 核糖体结合位点 序列优化 枯草芽孢杆菌 全细胞催化

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重组谷氨酸棒杆菌全细胞催化一步法合成高果糖浆 被引量：2

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作者 HABIMANA 乔郅钠 +4 位作者 徐美娟 杨套伟 张显 邵明龙 饶志明 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期8-14,共7页

高果糖浆是一种可替代蔗糖的甜味剂,在食品和饮料行业应用广泛。该研究实现了经密码子优化的密苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis) CICIM B0118(A)来源的葡萄糖异构酶在食品安全菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum) ... 高果糖浆是一种可替代蔗糖的甜味剂,在食品和饮料行业应用广泛。该研究实现了经密码子优化的密苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis) CICIM B0118(A)来源的葡萄糖异构酶在食品安全菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum) 13032中的异源表达,构建了重组谷氨酸棒杆菌C.glutamicum 13032/pXMJ19-xylA。以其细胞菌体作为全细胞催化剂,对D-葡萄糖异构化生成D-果糖的全细胞转化体系进行优化,结果表明,菌体质量浓度40 g/L、底物D-葡萄糖质量浓度180 g/L、Mg^(2+)浓度10 mmol/L、Co^(2+)浓度1 mmol/L,70℃、220 r/min下连续转化18 h,D-果糖质量浓度达到103.32 g/L,转化率为57.4%,实现了高果糖浆的一步法安全生物合成。该研究为高果糖浆的工业化生产提供了实验和理论基础,具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 葡萄糖异构酶 异构化 全细胞催化 谷氨酸棒杆菌 高果糖浆

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重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成钙二醇的初步研究 被引量：2

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作者 李雨虹 耿鹏 +4 位作者 刘建民 时祎 辛瑜 石贵阳 张梁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期17-22,共6页

钙二醇(25-hydroxy vitamin D_(3),25-OH V_(D3))是一种具有广泛生理活性及药用价值的物质。该文旨在通过分子生物学手段构建1株异源表达V_(D3)羟化酶(V_(D3)hydroxylase,Vdh)的重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600/pMA5-vdh,使其... 钙二醇(25-hydroxy vitamin D_(3),25-OH V_(D3))是一种具有广泛生理活性及药用价值的物质。该文旨在通过分子生物学手段构建1株异源表达V_(D3)羟化酶(V_(D3)hydroxylase,Vdh)的重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600/pMA5-vdh,使其可以利用细胞催化系统合成25-OH V_(D3)。该重组菌株经诱导表达后,首先利用CO差光谱法评价Vdh的体外活性,并将其用作全细胞催化剂合成25-OH V_(D3),随后通过优化温度、时间、转速及pH等全细胞转化条件,提高其转化合成25-OH V_(D3)的产量。结果表明,37℃下培养24 h后,重组枯草芽孢杆菌B.subtilis WB600/pMA5-vdh的菌体裂解物酶活力达0.56 nmol/g;并且在底物质量浓度为0.1 g/L、外加18 g/L葡萄糖和22.5 g/L的2-羟丙基-β-环糊精的条件下,控制初始pH为7、反应温度30℃、转速200 r/min时进行全细胞转化反应48 h,得到25-OH V_(D3)的转化率为10.36%,以上研究结果为制备和生产食品级25-OH V_(D3)提供了新的思路。 展开更多

关键词 钙二醇(25-hydroxy vitamin D_(3) 25-OH V_(D3)) 枯草芽孢杆菌 V_(D3)羟化酶 异源表达 全细胞催化

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重组大肠杆菌全细胞催化D,L-扁桃酸对映选择性制备L-苯甘氨酸 被引量：4

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作者 贾园园 李祥 +3 位作者 张振华 张闪 杨露露 唐存多 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期83-89,共7页

借助pACYCDuet-1和pET28a双质粒共表达系统,构建携带Agrobacteriumradiobacter来源扁桃酸消旋酶(Ar mandelate racemase,Ar MR)、Lactobacillus harbinensi来源D-扁桃酸脱氢酶(Lh D-mandelate dehydrogenase,Lh DMDH)和Exiguobacteriums... 借助pACYCDuet-1和pET28a双质粒共表达系统,构建携带Agrobacteriumradiobacter来源扁桃酸消旋酶(Ar mandelate racemase,Ar MR)、Lactobacillus harbinensi来源D-扁桃酸脱氢酶(Lh D-mandelate dehydrogenase,Lh DMDH)和ExiguobacteriumsibiricumDSM17290来源L-亮氨酸脱氢酶(EsL-leucine dehydrogenase,Es LeuDH)编码基因的重组大肠杆菌,将其命名为E. coli BL21(DE3)/pACYCDuet-1-EsLeuDHLhDMDH:pET28a-ArMR。在低温、低浓度诱导剂的诱导下,该重组菌成功表达了具有各自催化活性的3种重组酶,其发酵液中Lh DMDH、Es LeuDH和Ar MR的活性分别为195.8、56.2 U/mL和174.5 U/mL。以诱导后的全细胞为催化剂、D,L-扁桃酸为底物,在D,L-扁桃酸初始浓度50 mmol/L、pH 9.5的500 mmol/L NH4Cl-NH3·H2O缓冲液体系下,180 r/min、30℃反应48 h后,L-苯甘氨酸得率可达77.48%,其对映体过量值大于99%。本研究具有较大的产业化潜力,为实现L-苯甘氨酸规模化的生物合成奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 L-苯甘氨酸 全细胞催化 绿色化学 共表达 级联反应

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响应面法优化重组大肠杆菌全细胞催化合成丙谷二肽 被引量：4

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作者 上官丁从 范玉娜 +4 位作者 郭冯喆 李琪 杨静文 张洪斌 胡雪芹 《中国食品添加剂》 CAS 北大核心 2021年第9期58-65,共8页

L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-alanyl-L-glutamine,丙谷二肽)是重要的肠外营养补充剂,有着广泛的应用。本文利用表达α-氨基酸酯酰基转移酶的重组大肠杆菌QC01,进行全细胞催化法合成丙谷二肽。通过最陡爬坡实验筛选出对全细胞催化影响最显著... L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-alanyl-L-glutamine,丙谷二肽)是重要的肠外营养补充剂,有着广泛的应用。本文利用表达α-氨基酸酯酰基转移酶的重组大肠杆菌QC01,进行全细胞催化法合成丙谷二肽。通过最陡爬坡实验筛选出对全细胞催化影响最显著的三个因素:QC01细胞浓度、底物比例和反应温度,再利用响应面实验,研究了这三个因素的交互作用。最终确定全细胞催化条件为:QC01细胞浓度3g/L、底物丙氨酸甲酯盐酸盐与谷氨酰胺的摩尔比为1∶0.6、反应温度30℃、底物浓度(以丙氨酸甲酯为准)300mmol/L、反应起始pH9.0、反应时间为40min,优化后底物转化率从22.75%提高到73.85%,为全细胞法制备丙谷二肽的工业化生产提供借鉴。 展开更多

关键词 丙谷二肽 全细胞催化 响应面 催化条件优化

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谷氨酸棒状杆菌全细胞催化合成Levan果聚糖条件优化分析 被引量：1

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作者 吴昕雨 严琳 伍红 《中国畜牧兽医》 CAS 北大核心 2020年第11期3474-3483,共10页

试验旨在探究微生物合成Levan果聚糖的新途径并优化其合成条件。利用转入果聚糖蔗糖转移酶基因的重组谷氨酸棒状杆菌进行全细胞催化合成Levan果聚糖,并采用响应面法以Levan果聚糖产量为响应值优化催化合成条件。首先设计Plackett-Burma... 试验旨在探究微生物合成Levan果聚糖的新途径并优化其合成条件。利用转入果聚糖蔗糖转移酶基因的重组谷氨酸棒状杆菌进行全细胞催化合成Levan果聚糖,并采用响应面法以Levan果聚糖产量为响应值优化催化合成条件。首先设计Plackett-Burman试验从7个相关因素(蔗糖浓度、菌体浓度、转化时间、转化pH、PBS中Ca^2+和Mg^2+浓度、Levan果聚糖提取时的乙醇终浓度)中筛选出影响Levan果聚糖产量的3个主要因素(蔗糖浓度、乙醇终浓度和Ca^2+浓度);再用筛选出的3个最重要因素进行最陡爬坡试验逼近最大响应值区域;最后运用BBD响应面法优化确定3个主要因素之间的交互作用和最佳合成条件。结果显示,初始试验中Levan果聚糖平均产量为0.069 g/mL。经过响应面试验优化对利用重组谷氨酸棒状杆菌进行全细胞催化合成Levan果聚糖产量影响最大的因素为蔗糖浓度,其次为提取时的乙醇终浓度,最后是转化液中的Ca^2+浓度。当蔗糖浓度为52.71%、乙醇终浓度为85.31%、Ca^2+浓度为0.04 g/L时,利用重组谷氨酸棒状杆菌进行全细胞催化合成的Levan果聚糖产量平均值为0.238 g/mL,与模型预测最大值0.233 g/mL相近,转化率约为44%,转化率较初始试验提高了约1.9倍,产量亦较初始试验提高了约3.4倍。研究结果为Levan果聚糖工业化生产提供了依据,并为其在动物医学和营养方面的研究奠定基础。 展开更多

关键词 谷氨酸棒状杆菌 果聚糖蔗糖转移酶 Levan果聚糖 全细胞催化 响应面优化

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Comamonas testosteroni 5-MGAM-4D来源的腈水合酶基因重组菌对腈类化合物的全细胞催化活性 被引量：1

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作者 刘胜先 杜文静 +3 位作者 崔宝程 黄姣 郭祎 王黎 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2020年第24期94-99,共6页

目的:通过基因工程方法获得高效表达腈水合酶的基因工程菌CtNHase,探究其对腈类物质的全细胞催化作用,并考察pH、温度对全细胞催化反应的影响。方法:对来源Comamonas testosteroni 5-MGAM-4D的腈水合酶基因进行PCR扩增,以pET-24a为载体... 目的:通过基因工程方法获得高效表达腈水合酶的基因工程菌CtNHase,探究其对腈类物质的全细胞催化作用,并考察pH、温度对全细胞催化反应的影响。方法:对来源Comamonas testosteroni 5-MGAM-4D的腈水合酶基因进行PCR扩增,以pET-24a为载体,构建基因重组表达质粒后,转化大肠杆菌感受态细胞进行SDS-PAGE蛋白表达验证,并通过色谱检测分析对底物丙烯腈和己二腈的转化情况。结果:在pH=7.4,30℃条件下,基因重组菌CtNHase催化活性最高,可通过全细胞催化在5 min内完全转化50 mmol/L己二腈生成己二酰二胺,在5 h内完全转化500 mmol/L丙烯腈生成丙烯酰胺。结论:基因重组菌CtNHase可高效催化丙烯腈和己二腈生成丙烯酰胺和己二酰二胺,具有潜在的工业应用价值。 展开更多

关键词 睾丸酮丛毛单胞菌5-MGAM-4D 基因重组 腈水合酶 全细胞催化

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Fe(Ⅱ)/2-酮戊二酸依赖型双加氧酶重组大肠杆菌全细胞催化合成4-羟基异亮氨酸 被引量：2

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作者 张文丽 聂尧 +1 位作者 景晓冉 徐岩 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1172-1177,共6页

以L-异亮氨酸(L-ILe)为底物,以异源表达Fe(Ⅱ)/2-酮戊二酸依赖型双加氧酶的重组大肠杆菌BL21/pET28a-ido全细胞作为催化剂,催化合成4-羟基异亮氨酸(4-HIL).基于重组异亮氨酸双加氧酶(IDO)催化异亮氨酸羟基化的性质和条件,在摇瓶水平上... 以L-异亮氨酸(L-ILe)为底物,以异源表达Fe(Ⅱ)/2-酮戊二酸依赖型双加氧酶的重组大肠杆菌BL21/pET28a-ido全细胞作为催化剂,催化合成4-羟基异亮氨酸(4-HIL).基于重组异亮氨酸双加氧酶(IDO)催化异亮氨酸羟基化的性质和条件,在摇瓶水平上对辅因子亚铁离子、α-酮戊二酸(α-KG)及底物浓度进行了单因素优化.获得的最佳反应条件为2g/L FeSO4·7H2O,底物与α-KG摩尔比为1∶1,该条件下反应8h可生成190mmol/L4-HIL.结合摇瓶水平的最优条件,在反应器水平上继续对搅拌速度、菌体浓度等进行优化,实现了对高底物浓度下催化反应的连续调控.在50g/L湿菌体及400r/min转速下可一次转化合成400mmol/L 4-HIL,建立了全细胞催化合成4-羟基异亮氨酸的工艺流程. 展开更多

关键词 L-异亮氨酸 全细胞催化 4-羟基异亮氨酸 双加氧酶 过程调控

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重组大肠杆菌全细胞催化合成NMN 被引量：2

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作者 曾伟主 石选平 +3 位作者 黄忠实 张天萌 张伟平 周景文 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期28-35,共8页

基于前期研究构建的一株能以烟酰胺(nicotinamide,NAM)和葡萄糖为底物高产β-烟酰胺单核苷酸(β-nicotinamide mononucleotide,NMN)的大肠杆菌工程菌株Escherichia coli BL21(DE3)-NF017,采用全细胞催化方式进行NMN合成。首先,在摇瓶水... 基于前期研究构建的一株能以烟酰胺(nicotinamide,NAM)和葡萄糖为底物高产β-烟酰胺单核苷酸(β-nicotinamide mononucleotide,NMN)的大肠杆菌工程菌株Escherichia coli BL21(DE3)-NF017,采用全细胞催化方式进行NMN合成。首先,在摇瓶水平上对菌株培养过程的发酵培养基类型、诱导温度和诱导剂异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)浓度,以及全细胞催化过程的反应体系初始pH、反应温度和底物NAM与葡萄糖的添加比例(质量浓度比)进行了优化,在最优条件下,NMN的生成量(质量浓度)达1.84 g/L。为了进一步提高NMN的生成量,在5 L发酵罐上对全细胞催化过程中溶氧水平和底物NAM的流加方式进行控制和优化。最后,应用恒定速度流加NAM的补料模式,NMN的生成量提高至12.24 g/L,底物NAM的摩尔转化率达85.65%。该研究结果为应用全细胞催化法生产NMN提供了一定参考。 展开更多

关键词 β-烟酰胺单核苷酸 大肠杆菌 烟酰胺 全细胞催化 补料策略

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发酵乳杆菌C6全细胞催化剂的制备及产D-塔格糖催化条件优化 被引量：1

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作者 邱露 彭帅英 李昆太 《中国酿造》 CAS 北大核心 2023年第3期179-186,共8页

以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L... 以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,无水乙酸钠10 g/L,MgSO_(4)·7H_(2)O 0.4 g/L,MnSO_(4)·2H_(2)O 0.05 g/L,K_(2)HPO_(4)0.4 g/L,L-阿拉伯糖3 g/L,ZnSO_(4)·7H_(2)O 0.04 g/L,生物素100μg/L,焦磷酸硫胺素400μg/L)在最优发酵条件(发酵温度37℃、初始pH值7.5、装液量70 mL/150 mL、接种量1%)下培养24 h,生物量(OD_(600 nm)值=1.25)和L-阿拉伯糖异构酶酶活(107.81 U/mL)较优化前分别提高了92.31%和116.44%;全细胞催化剂在优化的催化反应条件(反应温度60℃、反应pH值7.5、Mn^(2+)10 mmol/L、底物浓度0.5 mol/L、底物加入体积2 mL,反应时间24 h)及细胞透性处理(20%丙酮处理60 min)方式下,D-塔格糖产率达45.07%。 展开更多

关键词 发酵乳杆菌C6 D-塔格糖 全细胞催化剂 D-塔格糖产率 透性化细胞

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重组大肠杆菌全细胞催化合成四氢嘧啶 被引量：1

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作者 陈永涛 柯崇榕 +1 位作者 杨欣伟 黄建忠 《福建农业科技》 2020年第10期10-15,共6页

四氢嘧啶是天冬氨酸的环状氨基酸衍生物,广泛应用于化妆品、食品、药品等领域。通过比较了5个不同来源的四氢嘧啶合成基因簇ectABC,发现从专性嗜碱芽孢杆菌(Bacillus pseudofirmus OF4)来源的基因簇整合到大肠杆菌BW25113中后,得到的重... 四氢嘧啶是天冬氨酸的环状氨基酸衍生物,广泛应用于化妆品、食品、药品等领域。通过比较了5个不同来源的四氢嘧啶合成基因簇ectABC,发现从专性嗜碱芽孢杆菌(Bacillus pseudofirmus OF4)来源的基因簇整合到大肠杆菌BW25113中后,得到的重组菌pYB1s-BPectABC/BW25113产四氢嘧啶能力最好。利用单因素试验初步优化了pYB1s-BPectABC/BW25113全细胞催化条件:以100 mmol·L^-1天冬氨酸钠和100 mmol·L^-1甘油为底物,在100 mmol·L^-1 KCl的转化液(pH=7.0)中,30℃下反应24 h,最终四氢嘧啶的产量可达3.10 g·L^-1,转化产率达到0.129 g·L^-1·h^-1。本研究初步得到了四氢嘧啶合成重组菌pYB1s-BPectABC/BW25113,为后续四氢嘧啶的研究奠定了基础。 展开更多

关键词 四氢嘧啶 全细胞催化 天冬氨酸钠 大肠杆菌 重组

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具有催化熊果苷酰化反应能力的微生物全细胞培养条件的优化 被引量：1

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作者 吴涛 李一豪 +5 位作者 胡珀 何婷婷 赵祥杰 杨荣玲 李晓滟 朱伟杰 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第22期137-142,共6页

熊果苷是一种具有抗炎、抑菌、镇咳、美白等多种药理活性的糖苷类化合物,但其脂溶性差、生物利用度低,限制了其应用范围。全细胞催化其酰化反应,可获得具有生物活性好及生物利用度高的熊果苷酯衍生物。由于目前全细胞原始培养基配方所... 熊果苷是一种具有抗炎、抑菌、镇咳、美白等多种药理活性的糖苷类化合物,但其脂溶性差、生物利用度低,限制了其应用范围。全细胞催化其酰化反应,可获得具有生物活性好及生物利用度高的熊果苷酯衍生物。由于目前全细胞原始培养基配方所得的细胞生物量较低,故该研究以熊果苷辛酰化为反应模型,以米曲霉为菌种,探究了全细胞培养条件对细胞生物量及其催化效率的影响,以期获得较多生物量、较高催化活性的全细胞催化剂。结果表明,米曲霉在6.0 g/L大豆油、7.0 g/L胰蛋白胨、5.0 g/L(NH_(4))_(2)SO_(4)和0.2 g/L CaCl2的培养基中,于30℃、180 r/min培养48 h,米曲霉全细胞生物量达到6.28 g/L,较初始培养基提高了4.39倍,熊果苷转化率达99.55%。该研究设计的可催化熊果苷酰化反应的新型微生物全细胞培养体系,具有成本低、高效、高选择性等优点,为熊果苷酯衍生物的工业化制备提供了有效途径。 展开更多

关键词 熊果苷 全细胞催化 酰化反应 培养条件优化 生物量

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D-阿洛酮糖的高效生物催化合成研究进展

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作者 秦慧民 岳世强 +2 位作者 叶伟江 王楷喆 高宇昂 《食品科学技术学报》 北大核心 2025年第2期19-28,共10页

D-阿洛酮糖是一种新型的具有降血糖、抗氧化等特殊生理功能的低热量稀有糖。目前,D-阿洛酮糖的生物合成主要是利用D-阿洛酮糖3-差向异构酶来催化D-果糖生成D-阿洛酮糖,利用生物酶法大规模合成D-阿洛酮糖的研究重点主要集中在提升差向异... D-阿洛酮糖是一种新型的具有降血糖、抗氧化等特殊生理功能的低热量稀有糖。目前,D-阿洛酮糖的生物合成主要是利用D-阿洛酮糖3-差向异构酶来催化D-果糖生成D-阿洛酮糖,利用生物酶法大规模合成D-阿洛酮糖的研究重点主要集中在提升差向异构酶的催化活性、热稳定性和耐酸性以满足工业生产的需求。介绍了D-阿洛酮糖的生产现状及其生物酶法合成的最新进展,包括异构酶的分子定向改造、辅助定向进化的超高通量筛选方法、新型酶分子的固定化策略等以提升差向异构酶的工业属性,并进一步探讨了全细胞催化系统在D-阿洛酮糖生产中的应用。研究旨在为D-阿洛酮糖的高效生物催化合成提供理论参考,并提出工业生产中存在的挑战和潜在的解决方案。 展开更多

关键词 D-阿洛酮糖 D-阿洛酮糖3-差向异构酶 高通量筛选策略 固定化技术 全细胞催化

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