过表达果糖脱氢酶促进氧化葡萄糖酸杆菌高效合成5-酮果糖

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作者 钱雪 赵晨休 +1 位作者 林金萍 魏东芝 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期58-66,共9页

5-酮果糖(5-KetoFructose,5-KF)具有与D-果糖相似的甜度和自然甜味,且不能被人体代谢而具有低热量的优点,是一种具有发展前景的非营养型天然甜味剂。为了获得5-酮果糖高产菌株,作者将来源于Gluconobacter japonicus的膜结合的果糖脱氢... 5-酮果糖(5-KetoFructose,5-KF)具有与D-果糖相似的甜度和自然甜味,且不能被人体代谢而具有低热量的优点,是一种具有发展前景的非营养型天然甜味剂。为了获得5-酮果糖高产菌株,作者将来源于Gluconobacter japonicus的膜结合的果糖脱氢酶基因在Gluconobacter oxydans中过表达,通过对不同的宿主、表达载体和启动子的筛选,获得一株能够高效合成5-KF的工程菌QT-10。在3 L发酵罐中进行补料发酵优化,最终采用恒速连续流加果糖的方式,该工程菌可在82 h内消耗质量浓度为650 g/L的D-果糖,5-KF的产量高达608 g/L,产率为94.6%,时空产率为7.41 g/(L·h)。 展开更多

关键词 5-酮果糖 果糖脱氢酶 氧化葡萄糖酸杆菌 重组表达 发酵优化

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氧化葡萄糖酸杆菌静息细胞转化乙二醇制备乙醇酸 被引量：4

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作者 魏胜华 王卫军 +3 位作者 孟娜 陶玉贵 朱必玉 高乾坤 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期27-31,共5页

考察了利用氧化葡萄糖酸杆菌静息细胞转化乙二醇制备乙醇酸的工艺过程。在分批转化的条件下,100 g/L的乙二醇溶液经过30 h左右的反应,生成118.5 g/L的乙醇酸,转化率达到97%以上,静息细胞可以连续使用3个批次,平均转化率达到93.3%。通过... 考察了利用氧化葡萄糖酸杆菌静息细胞转化乙二醇制备乙醇酸的工艺过程。在分批转化的条件下,100 g/L的乙二醇溶液经过30 h左右的反应,生成118.5 g/L的乙醇酸,转化率达到97%以上,静息细胞可以连续使用3个批次,平均转化率达到93.3%。通过补料分批转化,可以进一步的提高产量,经过38 h的反应得到182.5 g/L的乙醇酸,大大提高了转化液中的产物浓度。 展开更多

关键词 乙醇酸 乙二醇 氧化葡萄糖酸杆菌 静息细胞

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氧化葡萄糖酸杆菌DSM 2003膜结合乙醇脱氢酶的纯化鉴定和性质研究 被引量：5

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作者 韦柳静 林金萍 +1 位作者 杨雪鹏 魏东芝 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第13期164-168,共5页

通过超速离心收集膜组分、表面活性剂溶解膜蛋白、CM-纤维素柱层析纯化等步骤,从氧化葡萄糖酸杆菌DSM2003中获得电泳纯的具有1,2-丙二醇脱氢酶活性的脱氢酶,此酶由两个亚基组成,其表观相对分子质量分别为80000和50000。经MALDI-TOFMS-M... 通过超速离心收集膜组分、表面活性剂溶解膜蛋白、CM-纤维素柱层析纯化等步骤,从氧化葡萄糖酸杆菌DSM2003中获得电泳纯的具有1,2-丙二醇脱氢酶活性的脱氢酶,此酶由两个亚基组成,其表观相对分子质量分别为80000和50000。经MALDI-TOFMS-MS质谱分析与肽质量指纹图谱检索鉴定,证明纯化得到的酶是乙醇脱氢酶。酶学性质分析表明,该酶的最适反应温度为30℃,最适pH值为5.5～6.0;该酶能催化多种一元醇、二元醇,但对包含3个以上羟基的多元醇基本无氧化活性;其催化活性随着底物碳链长度的增加而减小;大多数金属离子及抑制剂(Cu2+、Fe3+、Ca2+、EDTA等)对此酶活性均有抑制作用。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 膜结合乙醇脱氢酶 纯化 鉴定 酶学特性

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氧化葡萄糖酸杆菌培养及生物转化性能的研究 被引量：4

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作者 王端好 张小里 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期332-335,共4页

对氧化葡萄糖酸杆菌在山梨醇培养基中的生长及其静息细胞对山梨醇的氧化做了动态研究。实验结果表明:作为碳源的山梨醇对该菌的生长具有明显的抑制作用,当山梨醇的浓度为2%时,该菌生长最好,底物利用率高。当装液量为20ml时,该菌静息细... 对氧化葡萄糖酸杆菌在山梨醇培养基中的生长及其静息细胞对山梨醇的氧化做了动态研究。实验结果表明:作为碳源的山梨醇对该菌的生长具有明显的抑制作用,当山梨醇的浓度为2%时,该菌生长最好,底物利用率高。当装液量为20ml时,该菌静息细胞浓度为1.0mg干细胞重/ml时,转化效果最好,34h产物收率就达到77%,当装液量为10ml时,该菌静息细胞浓度为2.0mg干细胞重/ml时,转化效果最好,16h产物收率就达到90%。另外,在该菌的生长和其静息细胞转化山梨醇时,都不加入镁离子,该菌静息细胞对山梨醇无转化。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 发酵 生物转化 山梨醇

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氧化葡萄糖酸杆菌培养及转化1,2-丙二醇生产D-乳酸研究 被引量：3

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作者 尹秀莲 游庆红 《中国酿造》 CAS 北大核心 2010年第3期64-66,共3页

对氧化葡萄糖酸杆菌培养及转化1,2-丙二醇生产D-乳酸进行研究。采用单因素实验优化了氧化葡萄糖酸杆菌的生长培养基,然后通过不同转化条件对该菌转化1,2-丙二醇生成D-乳酸的工艺进行了初步探讨。氧化葡萄糖酸杆菌生长的最佳碳源为6%山... 对氧化葡萄糖酸杆菌培养及转化1,2-丙二醇生产D-乳酸进行研究。采用单因素实验优化了氧化葡萄糖酸杆菌的生长培养基,然后通过不同转化条件对该菌转化1,2-丙二醇生成D-乳酸的工艺进行了初步探讨。氧化葡萄糖酸杆菌生长的最佳碳源为6%山梨醇、最佳氮源为3%酵母粉;转化1,2-丙二醇的最优工艺为:10%静息细胞、20%(R,S)1,2-丙二醇维持pH6.0,250mL摇瓶装液30mL,28℃、220r/min培养30h。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 1 2-丙二醇 D-乳酸 单因素实验

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维生素C混菌发酵中地衣芽胞杆菌对氧化葡萄糖酸杆菌伴生活性的研究 被引量：1

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作者 陈建华 张君丽 《中国药科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期160-163,共4页

对维生素C混菌发酵中地衣芽胞杆菌的伴生活性进行了研究。分别对单独培养、混合培养条件下地衣芽胞杆菌的生长特性进行分析,并以氧化葡萄糖酸杆菌的生长密度、产酸量为指标,考察地衣芽胞杆菌胞外液的伴生活性以及蛋白酶抑制剂对活性的... 对维生素C混菌发酵中地衣芽胞杆菌的伴生活性进行了研究。分别对单独培养、混合培养条件下地衣芽胞杆菌的生长特性进行分析,并以氧化葡萄糖酸杆菌的生长密度、产酸量为指标,考察地衣芽胞杆菌胞外液的伴生活性以及蛋白酶抑制剂对活性的影响。结果表明,活性物质在地衣芽胞杆菌对数生长期阶段合成并释放至胞外,使胞外液上清对氧化葡萄糖酸杆菌的生长和产酸产生促进作用。随着伴生菌培养时间的延长,其胞外上清活性也逐渐提高,18 h胞外液活性达到最高。蛋白酶抑制剂(苯甲基磺酰氟,PMSF)对胞外液活性并没有表现出抑制作用,可能没有参与伴生过程。 展开更多

关键词 混菌发酵 地衣芽胞杆菌 氧化葡萄糖酸杆菌 2-酮基-L-古龙酸 蛋白酶

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氧化葡萄糖酸杆菌生物制造吡咯喹啉醌进展 被引量：3

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作者 胡鸿雨 孙晓明 袁建锋 《中国酿造》 CAS 北大核心 2019年第6期13-17,共5页

吡咯喹啉醌(PQQ)是继黄素核苷酸和吡啶核苷酸之后,在膜束缚的细菌脱氢酶中发现的第三种辅基,具有抗氧化、抗病毒和提高免疫力等多种生理功能,在食品、医药及农业等行业具有广泛的应用前景。该文综述了氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter ox... 吡咯喹啉醌(PQQ)是继黄素核苷酸和吡啶核苷酸之后,在膜束缚的细菌脱氢酶中发现的第三种辅基,具有抗氧化、抗病毒和提高免疫力等多种生理功能,在食品、医药及农业等行业具有广泛的应用前景。该文综述了氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)中PQQ的生理作用及生物合成的分子机制,表明了氧化葡萄糖酸杆菌作为出发菌株生产PQQ具有潜在优势,对今后工业化生产PQQ具有积极的指导意义。 展开更多

关键词 吡咯喹啉醌 氧化葡萄糖酸杆菌 生物制造

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氧化葡萄糖酸杆菌DHA3-9的葡萄糖代谢酶系

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作者 李倩延 卢向锋 +3 位作者 张鹏程 孙玲艳 刘于 马晓航 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期133-140,共8页

研究氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)对细胞内葡萄糖代谢除直接氧化途径外可能存在的其他途径.以G.oxydans DHA3-9菌株为研究对象,利用同源重组构建G.oxydans DHA3-9膜结合的葡萄糖脱氢酶(membrane-bound glucose dehydrogenas... 研究氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)对细胞内葡萄糖代谢除直接氧化途径外可能存在的其他途径.以G.oxydans DHA3-9菌株为研究对象,利用同源重组构建G.oxydans DHA3-9膜结合的葡萄糖脱氢酶(membrane-bound glucose dehydrogenase,mGDH)基因敲除的突变株,以阻断该菌的葡萄糖直接氧化途径,研究其在葡萄糖培养基中的生长速率、葡萄糖降解与葡萄糖酸转化、代谢产物成分等主要生理生化特性的变化.结果表明:实验成功地筛选到1株G.oxydans mgdh突变菌,该菌丧失了90%以上利用葡萄糖转化为葡萄糖酸的能力,其二羟基丙酮(dihydroxyacetone,DHA)转化量4倍于野生菌;同时,在该突变菌代谢产物中检测出丙酮酸和乙酸,且乙酸对野生菌和突变菌的生长抑制差异极显著.表明葡萄糖在G.oxydans DHA3-9△mgdh菌株细胞内依赖的代谢途径为糖酵解途径,而非2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径或磷酸戊糖途径.其中,丙酮酸作为糖酵解途径产物通过丙酮酸脱羧酶和乙醛脱氢酶转化为乙酸,而乙酸积累过多将对菌株生长产生抑制. 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 膜结合葡萄糖脱氢酶 基因敲除 葡萄糖代谢

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氧化葡萄糖酸杆菌立体选择催化2-甲基-1,3-丙二醇合成(R)-β-羟基异丁酸 被引量：2

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作者 魏国栋 魏东芝 林金萍 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期12-16,共5页

β-羟基异丁酸是一种重要的化工医药产品,主要用于合成降压药卡托普利和其它的光学活性物质。试验利用氧化葡萄糖酸杆菌不对称氧化2-甲基-1,3-丙二醇合成了光学纯的(R)-β-羟基异丁酸,研究表明:在28℃和pH值5.5、底物浓度5 g/L、湿细胞... β-羟基异丁酸是一种重要的化工医药产品,主要用于合成降压药卡托普利和其它的光学活性物质。试验利用氧化葡萄糖酸杆菌不对称氧化2-甲基-1,3-丙二醇合成了光学纯的(R)-β-羟基异丁酸,研究表明:在28℃和pH值5.5、底物浓度5 g/L、湿细胞浓度20 g/L的情况下,经过10 h的反应,(R)-β-羟基异丁酸的浓度达到20.5 g/L,转化率和光学纯度分别达到88.6%和95.3%。在培养基中添加一定量(0.1%)的1,2-丙二醇和乙二醇对菌体生长、立体选择性和催化活性都有一定的促进作用。通过流加2-甲基-1,3-丙二醇使其在反应体系中的浓度维持在5 g/L以下,以消除过高的底物浓度对细胞活性的抑制,在3.7 L反应器中经过24 h的反应,(R)-β-羟基异丁酸的浓度提高到50.2 g/L,摩尔转化率和光学纯度分别达到90.5%和93.2%。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 生物转化 2-甲基-1 3-丙二醇 (R)-β-羟基异丁酸

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氧化葡萄糖酸杆菌产2-酮基-D-葡萄糖酸的发酵过程优化 被引量：3

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作者 蔡文 曾伟主 周景文 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期40-45,共6页

2-酮基- D -葡萄糖酸(2-keto-D-gluconic acid,2-KGA)可作为食品添加剂、照片显影剂、洗涤剂等,也是合成 D -异抗坏血酸的重要前体。为提高2-KGA的产量及转化率,对2-KGA发酵生产工艺条件进行优化。从5株野生菌株中筛选出最优菌株 Glucon... 2-酮基- D -葡萄糖酸(2-keto-D-gluconic acid,2-KGA)可作为食品添加剂、照片显影剂、洗涤剂等,也是合成 D -异抗坏血酸的重要前体。为提高2-KGA的产量及转化率,对2-KGA发酵生产工艺条件进行优化。从5株野生菌株中筛选出最优菌株 Gluconobacter japonicus CGMCC 1.49,在摇瓶上进行培养基以及培养条件的优化。在此基础上,在3 L发酵罐中进行发酵优化实验,提高2-KGA的产量。当葡萄糖质量浓度为100 g/L,玉米浆粉质量浓度为20 g/L,发酵温度为30 ℃时,摇瓶水平发酵产量为76.3 g/L,较优化前提高了120.0%。在3 L发酵罐上控制恒定pH值为6、溶氧浓度30%条件下,一次性补料发酵产量最高为122.1 g/L,较摇瓶水平提高了26.7%,转化率达75.5%。研究表明,发酵过程优化对提高野生菌株产2-KGA是一种行之有效的方法,优化结果可为后续的放大实验节省发酵成本,为氧化葡萄糖酸杆菌产2-KGA的工业化生产奠定了基础。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 2-酮基-D-葡萄糖酸 过程控制 发酵优化 补料发酵

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基于Gluconobacter oxydans膜结合脱氢酶的静息细胞催化合成2-酮基-D-葡萄糖酸 被引量：2

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作者 陈鸿胜 李克非 +3 位作者 舒行宙 刘浏 林金萍 魏东芝 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2012年第19期177-181,共5页

基于G.oxydans DSM2003膜结合葡萄糖酸-2-脱氢酶(GA-2-DH)的催化特性,利用静息细胞催化技术合成D-异抗坏血酸(EA)的主要前体2-酮基-D-葡萄糖酸(2-KGA)。利用高浓度底物自适应筛选技术,筛选到高产2-KGA菌株并对其摇瓶催化进行优化,优化... 基于G.oxydans DSM2003膜结合葡萄糖酸-2-脱氢酶(GA-2-DH)的催化特性,利用静息细胞催化技术合成D-异抗坏血酸(EA)的主要前体2-酮基-D-葡萄糖酸(2-KGA)。利用高浓度底物自适应筛选技术,筛选到高产2-KGA菌株并对其摇瓶催化进行优化,优化后最适条件为:温度30℃,pH6.0,细胞浓度20g/L,底物浓度1100mmol/L,摇床转速250rmin,此时时空产率为24.68mmol/L/h;摇瓶优化工艺基础上在7L发酵罐中对重点影响参数(转速与底物浓度)进行了进一步优化,优化后2-KGA的时空产率提高到74mmol/L/h,并且催化细胞可有效重复利用3次。 展开更多

关键词 2-KGA 氧化葡萄糖酸杆菌 静息细胞催化 工艺优化

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生物法制备乙醇酸的研究 被引量：2

12

作者 尹秀莲 游庆红 蒋中海 《中国酿造》 CAS 北大核心 2011年第3期35-38,共4页

目的:对氧化葡萄糖酸杆菌生物转化乙二醇生产乙醇酸的工艺进行研究。方法:首先采用单因素试验优化了氧化葡萄糖酸杆菌生物转化乙二醇生成乙醇酸的工艺,在此基础上通过正交试验对转化工艺进行了进一步探讨。结果:氧化葡萄糖酸杆菌生物转... 目的:对氧化葡萄糖酸杆菌生物转化乙二醇生产乙醇酸的工艺进行研究。方法:首先采用单因素试验优化了氧化葡萄糖酸杆菌生物转化乙二醇生成乙醇酸的工艺,在此基础上通过正交试验对转化工艺进行了进一步探讨。结果:氧化葡萄糖酸杆菌生物转化乙二醇生成乙醇酸的最优工艺为12.6%静息细胞、5.6%乙二醇维持pH5.84转化48h,乙二醇单体转化率可达60.886%。结论:应用氧化葡萄糖酸杆菌生物转化乙二醇生产乙醇酸的工艺的切实可行。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 乙二醇 乙醇酸 单因素试验

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2-酮基-L-古龙酸一步发酵生产菌株发酵过程优化 被引量：5

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作者 杨燕花 吕永坤 +1 位作者 陈吉铭 周景文 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期60-64,共5页

对1株可以一步发酵生产维生素C直接前体2-酮基-L-古龙酸（2-keto—L—gulonic acid，2-KLG）的氧化葡萄糖酸杆菌工程菌株（Gluconobacter oxydans—ss）的发酵条件进行优化，以提高其发酵效率。结合Box—Behnken实验和响应面法对其初始... 对1株可以一步发酵生产维生素C直接前体2-酮基-L-古龙酸（2-keto—L—gulonic acid，2-KLG）的氧化葡萄糖酸杆菌工程菌株（Gluconobacter oxydans—ss）的发酵条件进行优化，以提高其发酵效率。结合Box—Behnken实验和响应面法对其初始发酵培养基进行优化，得到优化的发酵培养基组成：山梨醇158．0g／L，酵母膏18．0g／L，初始pH5．0。采用该优化培养基在3L全自动发酵罐上进行发酵过程控制。在考察不同转速对2-KLG积累过程影响的基础上，进一步提出分阶段转速控制策略：即发酵前期（0～48h）转速控制在600r／min，48h至发酵结束转速控制在500r／min。应用该策略，2-KLG产量达到34．86g／L，生产强度为0．36g／（L·h），其分别比恒定转速发酵时2-KLG的最大产量提高24．01％和24．14％。 展开更多

关键词 2-酮基-L-古龙酸 一步法发酵 氧化葡萄糖酸杆菌 响应面法 分阶段转速控制

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VC混菌发酵中大菌不同胞外组分对小菌的影响 被引量：7

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作者 吕淑霞 牛建双 +3 位作者 马镝 张良 陈宏权 张忠泽 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期700-704,共5页

在维生素C(VC)二步混菌发酵中,巨大芽孢杆菌可显著促进氧化葡萄糖酸杆菌产VC前体2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)。采用硫酸铵分级盐析沉淀、柱层析及电泳技术对巨大芽孢杆菌胞外液中的活性物质进行了分离纯化。通过测定氧化葡萄糖酸杆菌生长细... 在维生素C(VC)二步混菌发酵中,巨大芽孢杆菌可显著促进氧化葡萄糖酸杆菌产VC前体2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)。采用硫酸铵分级盐析沉淀、柱层析及电泳技术对巨大芽孢杆菌胞外液中的活性物质进行了分离纯化。通过测定氧化葡萄糖酸杆菌生长细胞转化L-山梨糖为2-KLG的生成量、产酸菌关键酶L-山梨糖脱氢酶(SDH)酶活性及产酸菌的活菌数,研究了VC两步发酵中大菌不同胞外组分对小菌的作用。结果表明:大菌胞外36 000和44 300两个组分蛋白质对小菌产酸、SDH酶活具有促进作用。 展开更多

关键词 氧化葡萄糖酸杆菌 巨大芽孢杆菌 2-酮基-L-古龙酸 L山-梨糖脱氢酶

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生物电化学法转化甘油生产1,3-二羟基丙酮 被引量：1

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作者 张雨薇 杨雪鹏 +1 位作者 魏东芝 艾志录 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期266-270,共5页

氧化葡萄糖酸杆菌中依赖辅基吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline Quinone,PQQ)的膜结合甘油脱氢酶(Glycerol dehydrogenase,GDH)是酶法转化甘油生成1,3-二羟基丙酮(1,3-Dihydroxyacetone,DHA)的关键酶。以铁氰化钾为电子媒介体,采用生物电化学... 氧化葡萄糖酸杆菌中依赖辅基吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline Quinone,PQQ)的膜结合甘油脱氢酶(Glycerol dehydrogenase,GDH)是酶法转化甘油生成1,3-二羟基丙酮(1,3-Dihydroxyacetone,DHA)的关键酶。以铁氰化钾为电子媒介体,采用生物电化学法,再生甘油脱氢酶的辅基PQQ,从而实现酶法循环转化甘油生产DHA。设计电耦联反应装置,在(28±2)℃,370mV电压下反应18h,DHA质量浓度达到27.21g/L,甘油转化率为52.93%。 展开更多

关键词 1-3二羟丙酮 甘油脱氢酶 生物电化学法 氧化葡萄糖酸杆菌

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