代谢工程改造大肠杆菌合成莽草酸及培养基优化

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作者 宗媛 伊进行 +4 位作者 王雪慧 王静 王晓超 陈宁 王小楠 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第6期15-24,共10页

莽草酸是一种天然的芳香族化合物,具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效,在医药领域具有重要的应用价值。该研究旨在通过大肠杆菌的代谢工程改造和培养基优化提高莽草酸的生物合成产量。从野生型大肠杆菌W3110出发对代谢途径进行基因组层面改造... 莽草酸是一种天然的芳香族化合物,具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效,在医药领域具有重要的应用价值。该研究旨在通过大肠杆菌的代谢工程改造和培养基优化提高莽草酸的生物合成产量。从野生型大肠杆菌W3110出发对代谢途径进行基因组层面改造,采取敲除莽草酸消耗途径、强化莽草酸合成途径、提高前体物供给等策略构建了一株能够高效生产莽草酸的菌株。在此基础上对培养基进行优化:采用单因素实验和Plackett-Burman实验对发酵培养基中影响莽草酸生产的因素进行评估,筛选出酵母粉、蛋白胨和MgSO_(4)·7H_(2)O 3种具有显著影响的因素;应用Box-Behnken进行3因素3水平的设计及响应面模型构建与分析,获得最佳的发酵培养基配方为:初始葡萄糖10 g/L,酵母粉2.06 g/L,蛋白胨1.52 g/L,K_(2)HPO_(4)3 g/L,KH_(2)PO_(4)3.5 g/L,(NH_(4))_(2)SO_(4)3 g/L,MgSO_(4)·7H_(2)O 0.20 mmol/L,磷酸甜菜碱0.22 g/L,CaCl_(2)·2H_(2)O 15 mg/L,维生素B 10.5 mg/L,微量元素混合液1 mL/L,pH 7.0~7.2。在此条件下,莽草酸在摇瓶规模的发酵产量达到2.66 g/L,是优化前的2倍。该研究为莽草酸在大肠杆菌中的生物合成相关研究和工业化发酵生产奠定基础。 展开更多

关键词 大肠杆菌 代谢工程 莽草酸 Plackett-Burman试验设计

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基于近红外技术谷氨酸发酵过程中乳酸浓度预测模型的建立 被引量：3

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作者 桂勇利 梁静波 +4 位作者 马雷 谢希贤 徐庆阳 张成林 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1-6,共6页

乳酸是谷氨酸发酵过程中的主要副产物,及时准确地检测其浓度变化对谷氨酸发酵过程控制和优化具有重要意义。该文采用近红外光谱技术结合偏最小二乘的方法建立并优化谷氨酸温度敏感突变株发酵过程中乳酸浓度预测模型。在光谱预处理为一... 乳酸是谷氨酸发酵过程中的主要副产物,及时准确地检测其浓度变化对谷氨酸发酵过程控制和优化具有重要意义。该文采用近红外光谱技术结合偏最小二乘的方法建立并优化谷氨酸温度敏感突变株发酵过程中乳酸浓度预测模型。在光谱预处理为一阶导数＋矢量归一化（1st＋SNV）、波数为5 500-7 500 cm-1＋4 200-4 900 cm-1条件下获得最优乳酸浓度预测模型。该模型交叉验证误差均方根（RMSECV）、决定系数（R2）以及剩余预测偏差（RPD）分别为0.482 g/L、0.912和5.98。分别以谷氨酸正常发酵和低溶氧发酵条件下获得的发酵液验证该模型的准确性和可靠性,与实际浓度相比,该模型R2分别为0.914和0.923,平均相对误差分别为7.86%和6.58%。上述结果证明,该预测模型能够很好地检测发酵过程中乳酸浓度,可为谷氨酸温度敏感突变株强制发酵过程中乳酸浓度实时监控及发酵过程优化提供理论和实践依据。 展开更多

关键词 近红外 谷氨酸发酵 乳酸

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系统代谢工程改造谷氨酸棒杆菌高产L-丙氨酸 被引量：2

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作者 吴晨 王泽婷 +5 位作者 赵桂红 吕庚承 王非傲 刘月香 陈宁 李燕军 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第21期9-15,I0001,I0002,共9页

L-丙氨酸是一种重要的天然氨基酸,广泛应用于医药、食品、饲料等领域。目前,L-丙氨酸主要通过大肠杆菌来生产,开发安全、工业稳定的谷氨酸棒杆菌生产菌株具有重要的意义。该研究筛选了外源丙氨酸脱氢酶,在不以其他氨基酸为氨基供体的条... L-丙氨酸是一种重要的天然氨基酸,广泛应用于医药、食品、饲料等领域。目前,L-丙氨酸主要通过大肠杆菌来生产,开发安全、工业稳定的谷氨酸棒杆菌生产菌株具有重要的意义。该研究筛选了外源丙氨酸脱氢酶,在不以其他氨基酸为氨基供体的条件下高效率合成L-丙氨酸。强化非磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS)葡萄糖摄取途径,极大地促进了细胞的生长和L-丙氨酸的合成。引入异源Entner-Dondoroff途径,通过4步反应即可实现糖酵解途径10步反应供应前体物丙酮酸,进一步提高了L-丙氨酸的产量。此外,为了避免抗生素的使用和保证菌株的遗传稳定性,将关键基因整合到基因组上。最终工程菌株在5 L发酵罐发酵48 h产生104 g/L L-丙氨酸。该研究为利用谷氨酸棒杆菌工业化生产L-丙氨酸奠定了基础,同时为其他丙酮酸族产品的代谢工程研究提供了参考。 展开更多

关键词 谷氨酸棒杆菌 L-丙氨酸 丙氨酸脱氢酶 非PTS系统 EMP途径 ED途径

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当量生物素控制对谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的影响 被引量：5

4

作者 熊海波 梅漫莉 徐庆阳 《中国调味品》 CAS 北大核心 2020年第5期27-32,共6页

以谷氨酸棒杆菌YILM 1504为出发菌,研究了生物素对L-异亮氨酸产量的影响。基于多梯度生物素对比实验及中后期生物素外源添加实验,确定了发酵液中最佳生物素浓度及补料工艺。结果显示:在低浓度生物素发酵液中,最适生物素浓度为45μg/L,... 以谷氨酸棒杆菌YILM 1504为出发菌,研究了生物素对L-异亮氨酸产量的影响。基于多梯度生物素对比实验及中后期生物素外源添加实验,确定了发酵液中最佳生物素浓度及补料工艺。结果显示:在低浓度生物素发酵液中,最适生物素浓度为45μg/L,此时产酸达到42.5g/L,糖酸转化率达到最高,为13.4%;在大于60μg/L高浓度生物素发酵液中,产酸最高为22g/L,表明高浓度生物素不利于产酸发酵。在5L发酵罐中,初始生物素浓度为30μg/L,18,32,42h分别添加10g/L玉米浆(15μg/L生物素),54h产酸量达到了44.5g/L,比初始生物素浓度为30μg/L,后期不补料产酸量提高了49.8%。 展开更多

关键词 L-酸异亮氨酸 谷氨酸棒杆菌 生物素 分批流加

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NH_(4)^(+)双阶段发酵控制谷氨酸工艺研究 被引量：2

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作者 刘景阳 余子辰 徐庆阳 《中国调味品》 CAS 北大核心 2022年第9期7-14,共8页

为了缓解L-谷氨酸发酵过程中由于流加氨水调节pH所带来的高浓度NH_(4)^(+)抑制作用的问题,提出了NH_(4)^(+)双阶段发酵控制工艺。NH_(4)^(+)双阶段发酵控制工艺是指在L-谷氨酸发酵过程中采用NaOH和氨水的混合液代替氨水进行pH的调节,同... 为了缓解L-谷氨酸发酵过程中由于流加氨水调节pH所带来的高浓度NH_(4)^(+)抑制作用的问题,提出了NH_(4)^(+)双阶段发酵控制工艺。NH_(4)^(+)双阶段发酵控制工艺是指在L-谷氨酸发酵过程中采用NaOH和氨水的混合液代替氨水进行pH的调节,同时根据不同阶段NH_(4)^(+)浓度的需求调整NaOH与氨水的混合比例,使其最适于L-谷氨酸发酵。通过实验发现,发酵开始时采用NaOH和氨水摩尔混合比例为1∶7的调节液,发酵19 h后采用NaOH和氨水摩尔混合比例为1∶3的调节液代替氨水进行pH的调节,对于L-谷氨酸发酵提升效果最好,在此条件下最大OD_(600)达到了63,较基础发酵提高了23.5%,最终的菌体量为58,提高了52.6%,下降幅度为5,降低了61.5%,L-谷氨酸最终产量为171 g/L,提高了11.8%,糖酸转化率也由60.2%提高到了61.6%,同时对其代谢流进行分析后发现,L-谷氨酸代谢流提高了3.9%,L-丙氨酸、L-赖氨酸和乳酸代谢流分别降低了21.7%、21.5%和24.7%。NH_(4)^(+)双阶段发酵控制有利于提高菌体的活力和产酸性能,对于谷氨酸行业的精细化控制具有借鉴意义。 展开更多

关键词 L-谷氨酸 NH_(4)^(+) 双阶段发酵控制 精细化控制 代谢流

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代谢工程改造大肠杆菌生产L-丝氨酸 被引量：1

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作者 李旋 王加初 +3 位作者 刘益宁 蒋帅 吴鹤云 谢希贤 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第17期1-7,共7页

L-丝氨酸是一种具有重要生理学功能的中性氨基酸,广泛应用在食品、化妆品和医药等领域。为构建L-丝氨酸的生产菌株,对Escherichia coli MG1655进行了系统的代谢工程改造。采用的方法策略包括减弱L-丝氨酸的降解,增强L-丝氨酸合成酶类的... L-丝氨酸是一种具有重要生理学功能的中性氨基酸,广泛应用在食品、化妆品和医药等领域。为构建L-丝氨酸的生产菌株,对Escherichia coli MG1655进行了系统的代谢工程改造。采用的方法策略包括减弱L-丝氨酸的降解,增强L-丝氨酸合成酶类的表达以及转运系统的改造。特别是利用启动子P trp调控丝氨酸羟甲基转移酶的表达,减弱了L-丝氨酸向甘氨酸的降解途径,显著增强了L-丝氨酸的合成。最终所得菌株SER09摇瓶发酵24 h,L-丝氨酸产量可达13.53 g/L;在5 L发酵罐上发酵28 h,L-丝氨酸产量达到22.31 g/L。该研究从头构建了1株产L-丝氨酸的平台菌株,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 大肠杆菌 L-丝氨酸 CRISPR/Cas9 代谢工程 表达调控

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利用膜透析技术提高腺苷发酵产量 被引量：1

7

作者 梅漫莉 孙鹏杰 徐庆阳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第23期30-37,共8页

为提高发酵法生产腺苷的产量,解决现有发酵产腺苷周期短,葡萄糖转化成腺苷的效率较低等问题,以Bacillus subtilis XGL(8-AG^(r)+His^(-)+xan^(-)+SG^(r))为供试菌株,进行膜透析发酵生产腺苷的研究。在5 L发酵罐中发酵生产腺苷,分别在36... 为提高发酵法生产腺苷的产量,解决现有发酵产腺苷周期短,葡萄糖转化成腺苷的效率较低等问题,以Bacillus subtilis XGL(8-AG^(r)+His^(-)+xan^(-)+SG^(r))为供试菌株,进行膜透析发酵生产腺苷的研究。在5 L发酵罐中发酵生产腺苷,分别在36、60 h对发酵液进行2次膜偶联透析,使发酵周期延长至96 h,菌体OD_(600 nm)提高到94.6,单批次产苷448.3 g,平均产苷44.2 g/L,糖苷转化率提高到25.1%。相比传统发酵工艺,膜偶联间歇透析发酵使得产苷周期延长36~40 h,菌体量增加29.6%,单罐产量增加298.4 g,糖苷转化率提高8.8%。通过膜透析使副产物乙偶姻的产量降低,更多的碳源流向腺苷合成途径。在发酵52 h时检测透析发酵中磷酸核糖焦磷酸(phosphoribosyl pyrophosphate,PRPP)转酰胺酶和腺苷琥珀酸合成酶酶活力,相比于正常发酵工艺均有所提高。得出通过膜偶联间歇透析发酵法生产腺苷能有效解除发酵液内产物的反馈抑制作用,降低副产物的质量浓度,延长发酵周期,有效提高发酵液的菌体量、腺苷产量和糖苷转化率。 展开更多

关键词 透析发酵 腺苷 反馈抑制 酶活力

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代谢工程改造大肠杆菌合成反式-4-羟基-L-脯氨酸 被引量：5

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作者 李强 韩亚昆 +4 位作者 蒋帅 张悦 吴鹤云 徐庆阳 谢希贤 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期202-207,共6页

通过比对筛选,从Micromonospora sp.CNB394中获得高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,随后利用规律成簇的间隔短回文重复-associated protein 9基因编辑方法,通过强化L-脯氨酸合成途径和引入高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,构建1株以葡萄糖为碳... 通过比对筛选,从Micromonospora sp.CNB394中获得高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,随后利用规律成簇的间隔短回文重复-associated protein 9基因编辑方法,通过强化L-脯氨酸合成途径和引入高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,构建1株以葡萄糖为碳源合成反式-4-羟基-L-脯氨酸的大肠杆菌基因工程菌HYP15。摇瓶发酵30 h,工程菌的反式-4-羟基-L-脯氨酸产量达到13.6 g/L。5 L发酵罐分批补料发酵40 h,反式-4-羟基-L-脯氨酸产量达到48.6 g/L,糖酸转化率和平均生产强度分别达到21.6%和1.22 g/(L h),具有良好的工业应用前景。 展开更多

关键词 L-脯氨酸-4-羟基化酶 反式-4-羟基-L-脯氨酸 大肠杆菌 间隔短回文重复-associated protein 9 发酵

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代谢工程优化大肠杆菌高效合成L-苯丙氨酸 被引量：5

9

作者 门佳轩 熊博 +3 位作者 郝亚男 李旋 刘益宁 谢希贤 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期114-120,共7页

为获得1株稳定高产的L-苯丙氨酸工程菌株,利用规律间隔成簇短回文重复序列/Cas9技术,在大肠杆菌W3110中引入已解除反馈抑制的分支酸变位酶/预苯酸脱水酶PheA,随后利用不同强度的启动子对莽草酸途径中各反应酶进行调控,并通过摇瓶发酵确... 为获得1株稳定高产的L-苯丙氨酸工程菌株,利用规律间隔成簇短回文重复序列/Cas9技术,在大肠杆菌W3110中引入已解除反馈抑制的分支酸变位酶/预苯酸脱水酶PheA,随后利用不同强度的启动子对莽草酸途径中各反应酶进行调控,并通过摇瓶发酵确定了莽草酸途径各步反应酶的最适表达强度,最后通过增加前体物磷酸烯醇式丙酮酸供应,获得了1株性能最佳的L-苯丙氨酸工程菌株PHE12。利用该菌株进行摇瓶发酵24 h,L-苯丙氨酸产量达20.5 g/L。利用发酵罐分批补料发酵48 h后,L-苯丙氨酸产量达81.8 g/L,与目前文献报道的最高产量相比产量提高了12.2%,生产强度和糖酸转化率(葡萄糖计)分别为1.7 g/(L·h)和0.24 g/g,工业前景良好。 展开更多

关键词 L-苯丙氨酸 大肠杆菌 规律间隔成簇短回文重复序列/Cas9 发酵生产

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底物及底物处理方法对胞磷胆碱发酵的影响 被引量：1

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作者 王硕 刘玮韪 +1 位作者 李旭 徐庆阳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期151-159,共9页

以氯化胆碱、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠为底物发酵法生产胞磷胆碱的过程中,后期高浓度盐离子导致菌体活力下降甚至衰亡,是限制胞磷胆碱产业化的主要问题。该研究为解决这一问题,首先确定了不同底物对胞磷胆碱发酵的影响。其次为了消除Cl^... 以氯化胆碱、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠为底物发酵法生产胞磷胆碱的过程中,后期高浓度盐离子导致菌体活力下降甚至衰亡,是限制胞磷胆碱产业化的主要问题。该研究为解决这一问题,首先确定了不同底物对胞磷胆碱发酵的影响。其次为了消除Cl^(-)、K^(+)、Na^(+)对发酵的影响,分别使用电渗析法和离子交换树脂对底物进行预处理,探究二者的分离效率,结果得知离子交换树脂在效率以及成本上均优于电渗析法。因此为了实现胞磷胆碱大规模生产,在此基础上探究不同强度的离子交换树脂,实验确定了最适树脂型号、上样体积、上样浓度、洗脱液浓度、再生溶液类型以及树脂的稳定性,解决了后期高盐离子导致的高渗透压问题,使得以廉价原料高效生产胞磷胆碱成为可能。最后通过5 L发酵罐放大验证,以胞磷胆碱产量、生物量、糖酸转化率为指标,最终胞磷胆碱产量达到了32.1 g/L,糖酸转化率为25.4%,为目前国内发酵法生产胞磷胆碱的最高水平。与直接使用磷酸胆碱作为底物生产胞磷胆碱相比成本降低了85%,也证明了该次实验的可行性,对胞磷胆碱大规模工业化生产有一定的指导意义。 展开更多

关键词 胞磷胆碱 离子交换树脂 原料预处理 大肠杆菌 电渗析

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L-酪氨酸连续发酵工艺研究 被引量：1

11

作者 王锐麒 刘韪玮 +1 位作者 赵春光 徐庆阳 《中国调味品》 CAS 北大核心 2024年第1期107-112,共6页

当前工业上用微生物发酵法生产L-酪氨酸的工艺中,基本都是前期向发酵罐内加入基础培养基,中后期再流加各类营养物质,虽然整个发酵过程中减少了取料和放料的操作,保证发酵中物料不被浪费,但是,随着流加物质的不断增加,发酵液体系不断扩大... 当前工业上用微生物发酵法生产L-酪氨酸的工艺中,基本都是前期向发酵罐内加入基础培养基,中后期再流加各类营养物质,虽然整个发酵过程中减少了取料和放料的操作,保证发酵中物料不被浪费,但是,随着流加物质的不断增加,发酵液体系不断扩大,该过程在发酵后期需要不断地人为调控发酵参数,而人为调控中,难以避免调控参数波动,并最终影响发酵结果。因此,实验采用高效连续发酵,该工艺可以大大提高菌体活力,并且有效延长产酸高峰期,为了优化L-酪氨酸的高密度连续发酵生产工艺,通过对大肠杆菌TYR-05发酵培养,考察了L-酪氨酸发酵过程并且分析了菌体量、产酸量、产酸效率、糖酸转化率的情况,确定L-酪氨酸高密度连续发酵过程中接种量、糖速率、糖耗量、底糖浓度等关键条件,以达到高密度连续发酵工艺控制条件优化。实验结果表明在5 L发酵罐中,选择30%的种子接种量,发酵起始时,底物氯化胆碱浓度为1 g/L并每4 h向罐内流加0.2 g/L的氯化胆碱,发酵至12 h时,底糖耗尽,开始以12 g/(L·h)的补糖速率向罐内提供葡萄糖,并在此时开始放液,放液速率为0.13 L/h,使得装液量恒定在20%左右,发酵25 h时开始流加复合营养液,发酵35 h时最高菌体OD_(600)达到65,产酸量为55.8 g/L,糖酸转化率为25.4%,为L-酪氨酸连续发酵工业化生产提供了重要参考。 展开更多

关键词 L-酪氨酸 连续发酵工艺 大肠杆菌 糖酸转化率 补糖速率

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Fe^(2+)螯合剂对羟脯氨酸发酵的影响

12

作者 龚雨 李长庚 +1 位作者 李旭 徐庆阳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期50-55,共6页

为解决反式-4-羟基脯氨酸发酵过程中Fe^(2+)供应不足、产酸效率低等问题。该研究以大肠杆菌HYP-08为供试菌株,首先通过单因素实验探究Fe^(2+)螯合剂种类及添加量对羟脯氨酸发酵生产的影响,并通过5 L发酵放大验证,以羟脯氨酸产量、生物量... 为解决反式-4-羟基脯氨酸发酵过程中Fe^(2+)供应不足、产酸效率低等问题。该研究以大肠杆菌HYP-08为供试菌株,首先通过单因素实验探究Fe^(2+)螯合剂种类及添加量对羟脯氨酸发酵生产的影响,并通过5 L发酵放大验证,以羟脯氨酸产量、生物量,糖酸转化率为指标,进一步探究其在放大过程中的影响,结果表明葡萄糖酸亚铁对羟脯氨酸发酵效果最好,流加发酵生产中,最终确定了10 h开始持连续流加的补料方式,反式-4-羟基脯氨酸生物量及产量达到最高,分别为146.2、118.6 g/L,较优化前提高了12.1%和4.2%,副产物乙酸减少到1.05 g/L,葡萄糖酸亚铁的添加有效增强了菌体活力,提高了羟脯氨酸的产量和糖酸转化率,为微生物发酵生产羟脯氨酸提供了依据。 展开更多

关键词 Fe^(2+)螯合剂 羟脯氨酸 连续流加 大肠杆菌 葡萄糖酸亚铁

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双底物指数流加和双阶段溶氧控制对谷氨酸棒状杆菌生产L-异亮氨酸的影响 被引量：7

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作者 张成林 龙辉 +5 位作者 温冰 王健 徐国栋 谢希贤 徐庆阳 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1-6,共6页

为了实现L-异亮氨酸的高效生产,提高谷氨酸棒状杆菌YILW生产L-异亮氨酸的产量和生产强度,在详尽分析磷酸盐和玉米浆初始浓度对L-异亮氨酸发酵影响的基础上采用了双底物(玉米浆、磷酸盐)指数流加与双阶段溶氧相结合的控制策略进行L-异亮... 为了实现L-异亮氨酸的高效生产,提高谷氨酸棒状杆菌YILW生产L-异亮氨酸的产量和生产强度,在详尽分析磷酸盐和玉米浆初始浓度对L-异亮氨酸发酵影响的基础上采用了双底物(玉米浆、磷酸盐)指数流加与双阶段溶氧相结合的控制策略进行L-异亮氨酸发酵。结果表明,最佳磷酸盐和玉米浆浓度分别为1.5 g/L和35 mL/L,此条件下分批补料发酵菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为27.66 g/L和25.89 g/L。在生长阶段进行双底物指数流加并结合双阶段溶氧控制,发酵60 h菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为32.29 g/L和31.32g/L,较优化前分别提高16.73%和20.97%。 展开更多

关键词 L-异亮氨酸 谷氨酸棒状杆菌 指数流加 溶氧控制

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生物素及膜偶联间歇透析发酵对黄色短杆菌生产L-亮氨酸的影响 被引量：8

14

作者 张玉富 熊海波 +1 位作者 徐庆阳 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期15-20,共6页

生物素作为微生物的生长因子,对生长速率、细胞膜通透性、代谢产物的生成等方面具有重要作用。为提高黄色短杆菌产L-亮氨酸产量,降低副产物生成,在30 L发酵罐水平研究了在培养基中添加20、50、80、120μg/L四种不同质量浓度生物素,对黄... 生物素作为微生物的生长因子,对生长速率、细胞膜通透性、代谢产物的生成等方面具有重要作用。为提高黄色短杆菌产L-亮氨酸产量,降低副产物生成,在30 L发酵罐水平研究了在培养基中添加20、50、80、120μg/L四种不同质量浓度生物素,对黄色短杆菌产L-亮氨酸的影响。结果表明:培养基中添加50μg/L生物素,黄色短杆菌发酵44 h,L-亮氨酸的产量最高,达到60 g/L,糖酸转化率为22%,副产物L-丙氨酸的质量浓度为8 g/L。在最适生物素浓度下,发酵36 h后,采用膜偶联间歇透析发酵工艺,发酵周期延长至56 h,L-亮氨酸的糖酸转化率为25%,较普通发酵工艺约提高13. 6%,副产物L-丙氨酸的浓度降低约71. 3%,L-亮氨酸的总产量提高了16. 7%。研究结果对提高糖利用率、降低副产物、提高生产效率等方面具有重要意义。 展开更多

关键词 生物素 黄色短杆菌 L-亮氨酸 膜偶联间歇透析发酵

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棉籽饼粉水解液为有机氮源对L-谷氨酸发酵的影响 被引量：5

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作者 梁静波 马跃超 +3 位作者 徐庆阳 谢希贤 张成林 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-5,共5页

棉籽饼粉水解液作为廉价的有机氮源,在发酵领域中具有潜在的应用价值。对棉籽饼粉水解液和豆饼水解液中的氨基氮和氨基酸分析表明两种水解液的氨基氮含量分别为16.38 g/L和19.11 g/L,总氨基酸含量分别为97.78 g/L和91.59 g/L,两者营养... 棉籽饼粉水解液作为廉价的有机氮源,在发酵领域中具有潜在的应用价值。对棉籽饼粉水解液和豆饼水解液中的氨基氮和氨基酸分析表明两种水解液的氨基氮含量分别为16.38 g/L和19.11 g/L,总氨基酸含量分别为97.78 g/L和91.59 g/L,两者营养成分接近。以L-谷氨酸发酵为例,考察了棉籽饼粉水解液和豆饼水解液作为有机氮源对谷氨酸温度敏感突变株强制发酵和生物素亚适量谷氨酸发酵工艺的影响。结果表明,在相同的发酵工艺下,分别以棉籽饼粉水解液和豆饼水解液作为有机氮源,最终得到的生物量以及L-谷氨酸产量相当。因此,棉籽饼粉水解液可以作为一种新型的有机氮源应用于发酵行业中,具有广阔的工业应用前景。 展开更多

关键词 L-谷氨酸 棉籽饼粉水解液 豆饼水解液

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基于近红外技术快速检测棉籽饼粉水解液中氨基氮含量 被引量：4

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作者 梁静波 苏毅 +3 位作者 谢希贤 徐庆阳 张成林 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期187-192,共6页

利用近红外（NIR）光谱技术结合偏小二乘（PLS）的方法,通过分别选择不同波长、不同光谱预处理方法,建立并优化棉籽饼粉水解液中氨基氮含量校正模型。波长选择为1 300~1 800 nm,采用光谱预处理阶导数＋减条直线,得到校正模型的交叉验证... 利用近红外（NIR）光谱技术结合偏小二乘（PLS）的方法,通过分别选择不同波长、不同光谱预处理方法,建立并优化棉籽饼粉水解液中氨基氮含量校正模型。波长选择为1 300~1 800 nm,采用光谱预处理阶导数＋减条直线,得到校正模型的交叉验证均方根（RMSECV）为0.457 g/L,决定系数（R2）为0.927 2,剩余预测偏差（RPD）为3.71。并对校正模型进行外部检验,预测含量与实际含量进行对比,决定系数为0.944 5,平均相对误差为5.05%。结果证明预测模型能够快速、准确地对棉籽饼粉水解液氨基氮含量进行预测和监控,为建立棉籽饼粉水解液评价系统奠定定基础。 展开更多

关键词 近红外 棉籽饼粉水解液 氨基氮

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活细胞在线监控L-羟脯氨酸补料发酵工艺的研究 被引量：4

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作者 蔡萌萌 户红通 +2 位作者 刘子强 徐庆阳 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期10-15,共6页

为了研究活细胞在线监控补料技术对L-羟脯氨酸发酵的影响,在30 L发酵罐上安装活细胞在线检测仪,实时监测发酵液中活细胞数量,根据活细胞数量调整补料策略,分析活细胞在线监控补料对L-羟脯氨酸发酵补糖速率、产量、糖酸转化率和代谢流量... 为了研究活细胞在线监控补料技术对L-羟脯氨酸发酵的影响,在30 L发酵罐上安装活细胞在线检测仪,实时监测发酵液中活细胞数量,根据活细胞数量调整补料策略,分析活细胞在线监控补料对L-羟脯氨酸发酵补糖速率、产量、糖酸转化率和代谢流量分布的影响。结果表明,采用活细胞在线监控补料发酵工艺生产L-羟脯氨酸的最佳补糖策略是在发酵中后期及时降低补糖速率,最终降到9 g/(L·h),L-羟脯氨酸产量提高了11.39%,乙酸积累量减少了48.69%,糖酸转化率提高了14.92%,糖酵解途径和乙醛酸循环的代谢流分别减少了8.50%和16.89%,磷酸戊糖途径的代谢流增加了14.73%,乙酸合成的代谢流减少了4.97%,L-羟脯氨酸合成的代谢流提高了16.21%。上述结果说明采用活细胞在线监控补料技术生产L-羟脯氨酸,可以有效降低副产物的积累,提高L-羟脯氨酸产量及糖酸转化率。 展开更多

关键词 L-羟脯氨酸 活细胞在线检测 发酵 代谢流分析

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基于基因转录和代谢物分析的异亮氨酸生产菌谷氨酸棒状杆菌YILW的理性改造（英文） 被引量：2

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作者 温冰 麻杰 +3 位作者 李智祥 张成林 徐庆阳 陈宁 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期32-38,共7页

为获得异亮氨酸生产菌谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)YILW的理性改造策略,考察该菌株与出发菌株C.glutamicum ATCC 13032异亮氨酸合成途径中关键酶及代谢产物的差异。结果表明,C.glutamicum YILW丙酮酸羧化酶编码基因pyc... 为获得异亮氨酸生产菌谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)YILW的理性改造策略,考察该菌株与出发菌株C.glutamicum ATCC 13032异亮氨酸合成途径中关键酶及代谢产物的差异。结果表明,C.glutamicum YILW丙酮酸羧化酶编码基因pyc的下调表达使得其胞内草酰乙酸含量降低,过表达该基因显著增加胞内草酰乙酸含量及异亮氨酸产量(分别从1.32μmol/g(细胞干质量,下同)和5.18 g/L提高至3.32μmol/g和5.81 g/L),但副产物赖氨酸及胞内2-酮丁酸积累量提高。针对该问题采用强启动子替换手段过表达ilv BNC操纵子,使得其异亮氨酸产量提高至6.63 g/L。为进一步增加异亮氨酸合成,过表达输出载体编码基因brn E和brn F,其产量提高至7.31 g/L,较出发菌株C.glutamicum YILW提高41.1%,转化率提高40.0%。由此可见,在基因转录及代谢物分析结果指导下理性过表达pyc、ilv BNC操纵子及brn E和brn F能够显著提高异亮氨酸产量并降低副产物浓度。 展开更多

关键词 谷氨酸棒杆菌 异亮氨酸 代谢库 草酰乙酸

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ldhA基因敲除对Corynebacterium glutamicum TCCC11822发酵生产L-谷氨酸的影响 被引量：1

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作者 张成林 李志华 +1 位作者 梁静波 徐庆阳 《中国酿造》 CAS 2014年第4期106-109,共4页

针对L-谷氨酸发酵过程中乳酸产量偏高的问题,以L-谷氨酸生产菌谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)TCCC11822为出发菌株,通过构建敲除质粒pK18mobsacB△ldh并采用同源重组技术敲除其乳酸脱氢酶编码基因ldhA,以期达到减少副产物、... 针对L-谷氨酸发酵过程中乳酸产量偏高的问题,以L-谷氨酸生产菌谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)TCCC11822为出发菌株,通过构建敲除质粒pK18mobsacB△ldh并采用同源重组技术敲除其乳酸脱氢酶编码基因ldhA,以期达到减少副产物、提高L-谷氨酸产量和转化率的目的。结果表明,与出发菌株相比ldhA基因敲除株的乳酸合成量降低了85.6%,L-谷氨酸的产量和转化率分别提高7.6%和5.5%,但生物量略有下降。本研究可为L-谷氨酸及其他氨基酸生产菌株的理性改造提供参考。 展开更多

关键词 L-谷氨酸 乳酸 乳酸脱氢酶 基因敲除

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利用响应面法优化枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基 被引量：5

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作者 郭磊 吴鹤云 +3 位作者 张成林 徐庆阳 谢希贤 陈宁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期94-99,共6页

采用响应面法对枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基进行优化,以期提高尿苷的产量。首先利用PlackettBurman实验设计筛选出影响尿苷产量的3个显著因素:酵母粉,谷氨酸钠,豆粕水解液;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近响应值的最佳区域;最后通过... 采用响应面法对枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基进行优化,以期提高尿苷的产量。首先利用PlackettBurman实验设计筛选出影响尿苷产量的3个显著因素:酵母粉,谷氨酸钠,豆粕水解液;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近响应值的最佳区域;最后通过中心复合实验和响应面分析确定了影响产苷主要因素的最佳浓度,分别为酵母粉25.6 g/L,谷氨酸钠25.2 g/L,豆粕水解液40.9 m L/L,此时尿苷产量的预测值为13.76 g/L。通过模型的验证实验发现,尿苷的实际产量为13.52 g/L,与模型预测值非常接近,并且比初始培养基提高了164.1%。 展开更多

关键词 枯草芽孢杆菌 尿苷 响应面 培养基优化

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