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多学科交叉制糖工程创新型研究生培养探索--以江南大学为例 被引量：6
1
作者 吴剑荣 高敏杰 夏雨 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期352-356,共5页
制糖工程属于传统食品与发酵相关的学科,是针对解决生命过程中必需的糖源问题为目标而发展起来的。随着科学技术进步,制糖工程学科与生物技术、食品科学、生命科学和现代医学等紧密结合,进一步发展形成多学科交叉融合的糖科学与糖工程... 制糖工程属于传统食品与发酵相关的学科,是针对解决生命过程中必需的糖源问题为目标而发展起来的。随着科学技术进步,制糖工程学科与生物技术、食品科学、生命科学和现代医学等紧密结合,进一步发展形成多学科交叉融合的糖科学与糖工程研究领域。我国制糖工程专业主要以培养研究生为主。当前,多学科交叉融合和我国产业结构不断迭代更新,必然对当前形势下制糖工程创新型人才提出更高要求。文章从培养理念、师资队伍、课程体系、教学体系、教学平台等多方面,开展对制糖工程学科研究生培养方式的研究与探索,期望在实施多学科交叉融合实践下,有助于制糖工程学科创新型人才培养,为我国制糖工程学科发展贡献重要力量。 展开更多
关键词 学科交叉 人才培养 制糖工程 研究生 培养方式
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研究型工程创新人才培养体系的构建与实践——以江南大学食品发酵类专业为例 被引量：2
2
作者 戴月波 饶志明 张光生 《新疆大学学报（哲学社会科学版）》 CSSCI 2013年第4期41-44,共4页
江南大学确立教学、科研与工程并重的教学理念,打造国家级一流师资队伍,建设优质教学资源,创新实践教学模式,优化育人环境,改革教学管理机制,系统开展了培养研究型工程创新人才培养体系的研究与实践,事实证明这一体系的构建提高了学生... 江南大学确立教学、科研与工程并重的教学理念,打造国家级一流师资队伍,建设优质教学资源,创新实践教学模式,优化育人环境,改革教学管理机制,系统开展了培养研究型工程创新人才培养体系的研究与实践,事实证明这一体系的构建提高了学生工程创新能力,为推动我国食品发酵科学研究与产业蓬勃发展做出了巨大贡献。 展开更多
关键词 江南大学 食品发酵 培养体系
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生物工程综合实验教学创新体系的构建 被引量：31
3
作者 李江华 房峻 +3 位作者 郑飞云 孙军勇 张梁 丁重阳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2009年第4期222-223,228,共3页
根据生物工程综合实验教学的实践和体会,以在实验教学中培养学生的创新能力为目标,对生物工程综合实验的教学内容、教学方法和手段、实验考核方法进行了改革,构建了生物工程综合实验教学创新体系。
关键词 生物工程 实验教学体系 创新能力
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牛骨胶原蛋白肽对于血管紧张素转化酶和二肽基肽酶-Ⅳ抑制活性的生物信息学预测及验证
4
作者 李永富 陈珺雯 +2 位作者 周玲 黄金荣 史锋 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第15期166-173,共8页
为进一步挖掘牛骨胶原蛋白肽的功能,该研究采用生物信息学方法对其血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)和二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase-Ⅳ,DPP-Ⅳ)的抑制活性进行高效分析预测。通过生物信息学筛选出60条新的... 为进一步挖掘牛骨胶原蛋白肽的功能,该研究采用生物信息学方法对其血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)和二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase-Ⅳ,DPP-Ⅳ)的抑制活性进行高效分析预测。通过生物信息学筛选出60条新的具有潜在生物活性的肽,并预测出对ACE和DPP-Ⅳ具有潜在抑制活性;分子对接可视化结果显示,肽可以与酶的活性位点通过氢键和疏水相互作用产生结合,从而发挥抑制作用。体外实验表明,牛骨胶原蛋白肽对ACE、DPP-Ⅳ的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))分别为3.48 mg/mL和19.94 mg/mL,其对于ACE具有较强的抑制活性,符合生物信息学的活性预测结果。该研究通过生物信息学方法预测并验证了牛骨胶原蛋白肽具有良好的ACE和DPP-Ⅳ抑制活性,这为应用生物信息学预测牛骨胶原蛋白肽的功能提供了科学指导。 展开更多
关键词 牛骨胶原蛋白肽 血管紧张素转化酶 二肽基肽酶-Ⅳ 生物信息学 分子对接 验证
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防晒化合物类菌孢素氨基酸的生物合成 被引量：1
5
作者 张萍 张维娇 +3 位作者 胥睿睿 李江华 陈坚 康振 《合成生物学》 北大核心 2025年第2期306-319,共14页
类菌孢素氨基酸(mycosporine-like amino acid,MAA)是一类由水生生物产生的小分子化合物,具有抵御紫外线辐射的功能,近年来作为环保型防晒剂在化妆品领域得到了广泛关注。然而,MAA在生物体中的低积累量、复杂的提取工艺和极低的得率限... 类菌孢素氨基酸(mycosporine-like amino acid,MAA)是一类由水生生物产生的小分子化合物,具有抵御紫外线辐射的功能,近年来作为环保型防晒剂在化妆品领域得到了广泛关注。然而,MAA在生物体中的低积累量、复杂的提取工艺和极低的得率限制了其应用前景。利用合成生物技术,在微生物细胞中重构MAA合成路径,有望实现MAA的规模化生产,为解决MAA供应不足问题提供有效策略。本文系统总结了目前MAA生物合成的研究进展,涵盖了结构多样性分析、生物合成途径解析、底盘细胞构建等方面。重点关注了近期MAA的微生物从头生物合成研究进展,探讨了目前MAA生物合成研究面临的挑战,包括前体含量少、关键酶催化效率低等问题。最后,展望了MAA微生物合成的未来发展方向,如转运蛋白的改造、关键酶的解析等,旨在推动MAA的绿色、高效生物合成。 展开更多
关键词 类菌孢素氨基酸 防晒化合物 代谢调控 细胞工厂 合成生物学
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可控分子量透明质酸的生物合成研究进展 被引量：1
6
作者 肖森 胡立涛 +5 位作者 石智诚 王发银 余思婷 堵国成 陈坚 康振 《合成生物学》 北大核心 2025年第2期445-460,共16页
透明质酸(hyaluronic acid,HA)是一种在化妆品、食品和医疗领域广泛应用的天然直链酸性黏多糖。根据分子量大小,HA可分为高、中、低三类,不同分子量的HA具有不同的功能和应用场景。随着微生物发酵技术取代传统动物组织提取法,HA工业化... 透明质酸(hyaluronic acid,HA)是一种在化妆品、食品和医疗领域广泛应用的天然直链酸性黏多糖。根据分子量大小,HA可分为高、中、低三类,不同分子量的HA具有不同的功能和应用场景。随着微生物发酵技术取代传统动物组织提取法,HA工业化生产取得了巨大进步。然而,天然HA合成菌株兽疫链球菌的缺点(如潜在致病性以及难以分子改造),限制了不同分子量HA的生物合成研究。近年来,随着特定分子量HA需求的不断增长,代谢工程和合成生物技术已广泛应用于HA生物合成与分子量调控。本文首先分析了中高分子量HA合成的限制性因素,重点讨论了HA前体合成途径的基因调控及竞争支路的弱化。其次,探讨了HA合酶、前体供应和发酵条件对超高分子量HA合成的影响。最后,总结了低分子量HA的制备策略,包括物理化学法、酶法和微生物直接发酵法。还针对HA的生物合成与分子量调控面临的挑战——高分子量HA分子量不够高、中高分子量HA合成能力弱和低分子量HA分子量可控性差三方面展开系统性综述,加强对HA生物合成与分子量调控策略的理解,助力实现可控分子量HA的高效生物合成。 展开更多
关键词 透明质酸 分子量 生物合成 代谢工程 合成生物学
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合成之美:合成生物学到护肤的未来之路
7
作者 康振 李江华 +1 位作者 堵国成 陈坚 《合成生物学》 北大核心 2025年第2期229-232,共4页
在人类探索生命本质与技术边界的征途中,生命科学正在经历一场深刻的范式转变,从被动观察自然生命系统到主动重构与创造新型生命形式的过程正在加速[1-2]。而在这场变革的浪潮之中,合成生物学(synthetic biology)以其高度模块化、程序... 在人类探索生命本质与技术边界的征途中,生命科学正在经历一场深刻的范式转变,从被动观察自然生命系统到主动重构与创造新型生命形式的过程正在加速[1-2]。而在这场变革的浪潮之中,合成生物学(synthetic biology)以其高度模块化、程序化、工程化的思维方式,正重新定义我们对“生命”的理解,并深刻改变诸如医药、农业、能源、材料、食品与健康等多个领域的底层逻辑。 展开更多
关键词 医药 范式转变 生命科学 护肤 新型生命形式
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生物基乙醇酸及聚乙醇酸的合成研究
8
作者 杨光 毛银 +2 位作者 李国辉 赵运英 邓禹 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第4期20-27,共8页
该研究利用自制生物质糖进行发酵,通过系统的分离纯化研究,建立低成本生物基乙醇酸和聚乙醇酸的生产工艺。利用低共熔溶剂处理,玉米芯水解葡萄糖液质量浓度达到148.05 g/L,转化率达到93.10%;5 L罐乙醇酸产量达49.80 g/L,相比利用葡萄糖... 该研究利用自制生物质糖进行发酵,通过系统的分离纯化研究,建立低成本生物基乙醇酸和聚乙醇酸的生产工艺。利用低共熔溶剂处理,玉米芯水解葡萄糖液质量浓度达到148.05 g/L,转化率达到93.10%;5 L罐乙醇酸产量达49.80 g/L,相比利用葡萄糖提高16.00%;通过对钙化、酸化、结晶等分离纯化工艺开展研究,乙醇酸回收率达到87.50%,乙醇酸晶体纯度达到99.50%,符合市售优级品标准;利用共沸蒸馏法进行聚合,红外和核磁证实了聚乙醇酸的产生且其结晶度高达89.60%。上述结果表明,生物基乙醇酸生产体系的初步建立,为乙醇酸及其聚合物的工业化生产奠定了基础。 展开更多
关键词 生物质糖 乙醇酸 分离纯化 共沸蒸馏
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生香酵母生物转化法合成2-苯乙醇的研究
9
作者 王晴 毛银 +1 位作者 赵运英 邓禹 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期22-28,共7页
2-苯乙醇是一种具有玫瑰香味的芳香族醇,被广泛应用于食品、日化和医药等领域中。该研究利用从发酵酱醪中筛选出的一株野生型生香酵母-贝酵母,通过生物转化方法探索了该生香酵母合成2-苯乙醇的能力。通过优化反应体系中葡萄糖、底物L-... 2-苯乙醇是一种具有玫瑰香味的芳香族醇,被广泛应用于食品、日化和医药等领域中。该研究利用从发酵酱醪中筛选出的一株野生型生香酵母-贝酵母,通过生物转化方法探索了该生香酵母合成2-苯乙醇的能力。通过优化反应体系中葡萄糖、底物L-苯丙氨酸、无氨基酵母氮源及其他无机盐等成分构建生物转化体系,建立了适用于该生香酵母生产2-苯乙醇的转化方法。实验结果显示,该生香酵母转化48 h后2-苯乙醇的产量最高,为2.89 g/L。在此基础上,进一步优化了转化体系中碳源、氨基受体α-酮戊二酸和离子混合营养液的浓度,2-苯乙醇的浓度提高了67%。最后,通过优化转化体系的pH、温度和溶氧等条件使得2-苯乙醇的质量浓度达到了6.05 g/L,较初始转化条件提高了109%。该方法所获2-苯乙醇不仅具有天然产物的属性和安全性,且其产量和转化率高,工艺也具有周期短和成本低的特点,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 生香酵母 生物转化 2-苯乙醇 L-苯丙氨酸
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生物基1,6-己二醇的全细胞催化及其过程强化
10
作者 李沂馨 毛银 +2 位作者 刘伟 李国辉 邓禹 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期8-14,共7页
1,6-己二醇广泛应用于聚酯多元醇和UV固化材料等领域,然而传统化学合成主要被国外垄断,技术壁垒较高,碳中和背景下生物基己二醇的制备得到了广泛的关注。该研究旨在利用生物基己二酸为原料,通过元件适配组装在大肠杆菌中构建高效的己二... 1,6-己二醇广泛应用于聚酯多元醇和UV固化材料等领域,然而传统化学合成主要被国外垄断,技术壁垒较高,碳中和背景下生物基己二醇的制备得到了广泛的关注。该研究旨在利用生物基己二酸为原料,通过元件适配组装在大肠杆菌中构建高效的己二醇合成路径,并结合发酵强化以提高生物基1,6-己二醇产量及其转化率。通过挖掘醛酮还原酶同工酶,并与来源于Mycolicibacterium smegmatis MC2155的羧酸还原酶进行适配组装,构建最优发酵工程菌株,相较原始菌株,1,6-己二醇的产量提高了6.4倍达到61.8 mg/L。在此基础上,开展发酵强化研究,确定了最优条件为TB培养基、底物质量浓度10 g/L、诱导时间2.5 h、初始糖质量浓度8 g/L,此时1,6-己二醇的产量达到818.16 mg/L,相较于初始菌株提高了84.7倍,转化率达到85%。该研究为1,6-己二醇的生物合成提供了新的思路。 展开更多
关键词 1 6-己二醇 生物法合成 羧酸还原酶 醛酮还原酶 发酵优化
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微藻破壁处理技术、生物活性及应用研究进展
11
作者 龚韧 金虎 +2 位作者 李海岭 李雅洁 杨海麟 《食品科学》 北大核心 2025年第17期299-313,共15页
微藻作为一种高效、可持续的生物资源,以其独特的代谢机制和丰富的功能性成分(如蛋白质、不饱和脂肪酸、色素、多糖和多酚类化合物)在食品、医药、化妆品等领域展现出广泛的应用潜力。本文探讨微藻破壁处理技术,详细讨论机械破壁法、物... 微藻作为一种高效、可持续的生物资源,以其独特的代谢机制和丰富的功能性成分(如蛋白质、不饱和脂肪酸、色素、多糖和多酚类化合物)在食品、医药、化妆品等领域展现出广泛的应用潜力。本文探讨微藻破壁处理技术,详细讨论机械破壁法、物理破壁法、化学破壁法、酶解破壁法及联合破壁法的最新研究进展及其对成分提取效率的影响。同时总结微藻功能性成分的主要生物活性,包括抗氧化、抗菌、免疫调节、降血脂、抗糖尿病及抗肿瘤作用,并阐述其在健康促进与疾病干预中的作用机制。此外,梳理微藻资源在食品、药品及化妆品领域的实际应用现状,分析其在产业化过程中的技术挑战与不足之处。未来,通过优化提取工艺、深入研究生物活性机制以及推动多领域应用的产业化,微藻功能性资源将为健康产业和可持续发展提供更多支持。本综述可为微藻资源的开发与多领域应用提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 微藻 提取 破壁 生物活性 应用
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代谢工程改造大肠杆菌合成甲萘醌-7
12
作者 何雨锴 曾伟主 徐沙 《食品与发酵工业》 CAS 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7),作为维生素K2亚型之一,具有治疗骨质疏松,保护心血管健康等作用。常见MK-7生产主要由纳豆等食品发酵而来,但存在产量低,提取复杂等问题,而枯草芽孢杆菌作为MK-7常见生产菌株,也面临发酵周期长,发酵产量低... 甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7),作为维生素K2亚型之一,具有治疗骨质疏松,保护心血管健康等作用。常见MK-7生产主要由纳豆等食品发酵而来,但存在产量低,提取复杂等问题,而枯草芽孢杆菌作为MK-7常见生产菌株,也面临发酵周期长,发酵产量低的问题。该研究对一株引入甲羟戊酸途径的大肠杆菌进行改造,首先利用DLKcat模型比较筛选出4个关键酶,包括七聚异戊二烯焦磷酸合酶BtHepS\BtHepT、1,4-二羟基-2-萘甲酸七烯基转移酶MnMenA、甲萘醌生物合成C-甲基转移酶NtMenG,将其进行表达优化,构建了大肠杆菌内源合成MK-7途径。随后,整合表达异戊烯基焦磷酸异构酶EcIdi提升前体供应,再对得到的菌株进行补料分批发酵条件优化,包括延迟诱导时间,提升溶氧量至60,MK-7产量达到929.58 mg/L,但出现1217.58 mg/L的去甲基甲萘醌-7(DMK-7)大量堆积的现象。进一步筛选了不同来源的MenG降低DMK-7的堆积,发现Bacillus subtilis 168来源的MenG可以较好地降低DMK-7堆积。最终,在5 L发酵罐上MK-7的产量达到1090.45 mg/L,DMK-7降低至231.14 mg/L。该研究结果对应用大肠杆菌生产MK-7具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 甲萘醌-7 大肠杆菌 DLKcat 去甲基甲萘醌-7 发酵优化
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高效分泌色氨酸羟化酶实现5-羟基色氨酸的生物转化
13
作者 吴美琪 余世琴 +1 位作者 曾伟主 周景文 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第4期11-19,共9页
5-羟基色氨酸(5-hydroxytryptophan,5-HTP)是哺乳动物中重要的神经递质前体,已被证明在治疗多种神经疾病方面具有重要的医用价值,市场前景广阔。酶催化法具有高转化率和可控的反应条件等优点,是一种有前景的生产方法。然而,酶法催化也... 5-羟基色氨酸(5-hydroxytryptophan,5-HTP)是哺乳动物中重要的神经递质前体,已被证明在治疗多种神经疾病方面具有重要的医用价值,市场前景广阔。酶催化法具有高转化率和可控的反应条件等优点,是一种有前景的生产方法。然而,酶法催化也存在蛋白纯化过程复杂且成本高昂等问题。该研究旨在提升色氨酸羟化酶的表达、催化和分泌效率,无需复杂蛋白纯化过程,利用分泌的酶蛋白粗酶液催化实现5-HTP的高效生物转化。通过基因工程对表达宿主进行遗传改造,有效阻断了底物和产物的降解途径。通过蛋白截短和引入促融标签,获得了表达效率最佳且热稳定性较高的酶突变体M11。进一步通过优化催化体系参数,确立了最佳催化条件,提高了酶的催化效率,催化2 h获得了0.17 g/L的5-HTP,转化率达85%。结合绿色荧光蛋白实变体与促释放化学试剂,建立了一种高效胞外分泌酶蛋白的策略,蛋白分泌效率高达90%,节省了传统纯酶催化的操作成本,为5-HTP的工业化生产提供了潜在的替代方案。 展开更多
关键词 5-羟基色氨酸 色氨酸羟化酶 可溶性表达 酶催化 胞外分泌
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微生物细胞活力调控生产丁二酸
14
作者 唐永圣 顾子蕴 陈修来 《化工进展》 北大核心 2025年第5期2489-2504,共16页
随着代谢工程技术的发展,微生物发酵法生产丁二酸受到广泛关注。目前,研究人员已经开发了多种高产丁二酸的工程菌株,包括大肠杆菌、产琥珀酸曼氏杆菌、产琥珀酸放线杆菌、谷氨酸棒状杆菌、解脂耶氏酵母等。然而,由于丁二酸发酵后期微生... 随着代谢工程技术的发展,微生物发酵法生产丁二酸受到广泛关注。目前,研究人员已经开发了多种高产丁二酸的工程菌株,包括大肠杆菌、产琥珀酸曼氏杆菌、产琥珀酸放线杆菌、谷氨酸棒状杆菌、解脂耶氏酵母等。然而,由于丁二酸发酵后期微生物细胞活力的不足,导致丁二酸生产效率严重下降,从而制约了丁二酸的高效生产与工业化应用。本文围绕微生物发酵生产丁二酸,探讨了提升微生物细胞活力的关键策略与方法,主要包括:基于内外源特定化合物供给的化学工程方法、基于改良细胞生长性能与环境适应性的代谢工程策略和基于发酵工程的发酵工艺优化方案。最后,对微生物发酵法生产丁二酸的产业化应用进行了展望。 展开更多
关键词 丁二酸 大肠杆菌 细胞活力 代谢工程 生物制造
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神经酰胺类鞘脂的绿色生物制造 被引量：1
15
作者 鲁锦畅 武耀康 +3 位作者 吕雪芹 刘龙 陈坚 刘延峰 《合成生物学》 北大核心 2025年第2期422-444,共23页
神经酰胺是一种存在于所有真核生物中的多功能生物活性物质,在细胞信号转导、细胞增殖、分化、凋亡和免疫调节中发挥着重要作用。神经酰胺天然存在于皮肤角质层中,起着支持肌肤屏障、保持水分、抗氧化衰老、抗菌抗炎等作用。因此,神经... 神经酰胺是一种存在于所有真核生物中的多功能生物活性物质,在细胞信号转导、细胞增殖、分化、凋亡和免疫调节中发挥着重要作用。神经酰胺天然存在于皮肤角质层中,起着支持肌肤屏障、保持水分、抗氧化衰老、抗菌抗炎等作用。因此,神经酰胺及其衍生物在化妆品、生物医药、功能食品等领域具有广阔的市场前景。神经酰胺构型存在多个立体中心,化学从头合成难度大,已知市售的天然或类神经酰胺化合物主要是通过传统天然提取法及生物化学相结合的半合成法获得。近年来,利用微生物合成神经酰胺等鞘脂类化合物已有报道,但从头合成效率还处于较低水平,如何实现细胞工厂高效生产神经酰胺具有重大意义。本文从神经酰胺的生理功能和应用出发,系统地综述了神经酰胺类物质的生理效应及功能;阐述了神经酰胺的天然提取方法、神经酰胺及其前体化合物的化学合成方法;并从鞘脂合成途径及关键酶出发介绍,引出途径调控与优化、产物的运输储存与分泌、关键酶的挖掘与表达等改造策略;最后,从神经酰胺合成面临的聚集毒性、高效运输分泌、数字化改造催化元件、基因调控靶点的拓展等方面进行了展望。合成生物学和生物技术的持续进步有助于扩大微生物细胞工厂的生产能力,实现神经酰胺等鞘脂类化合物的可持续绿色生物制造。 展开更多
关键词 神经酰胺 微生物细胞工厂 生物合成 鞘脂 鞘氨醇碱
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代谢工程改造酿酒酵母高效合成香叶基香叶醇
16
作者 尤喜凤 彭政 张娟 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第8期1-7,共7页
香叶基香叶醇是一种直链二萜化合物,也是合成多种药物和植物天然产物的重要前体。为实现香叶基香叶醇的高效生产,该研究首先强化甲羟戊酸途径基因表达构建了一株香叶基香叶醇产量为168.0 mg/L的菌株,其次通过引入外源香叶基香叶基焦磷... 香叶基香叶醇是一种直链二萜化合物,也是合成多种药物和植物天然产物的重要前体。为实现香叶基香叶醇的高效生产,该研究首先强化甲羟戊酸途径基因表达构建了一株香叶基香叶醇产量为168.0 mg/L的菌株,其次通过引入外源香叶基香叶基焦磷酸合酶、下调角鲨烯合成竞争途径增加前体的供应,结合敲除不同的调控因子使香叶基香叶醇的产量达到678.2 mg/L,随后通过过表达磷酸戊糖途径基因和增加乙酰辅酶A的供应,为香叶基香叶醇的合成提供更多的辅因子和前体,增加融合基因拷贝数进一步提升香叶基香叶醇的产量至1116.5 mg/L。最后在5 L生物反应器中补料分批发酵香叶基香叶醇产量达到11.3 g/L,为目前报道的最高水平。该研究为香叶基香叶醇的工业化生产提供了一定的参考,也为萜类天然产物的生物合成提供了有潜力的平台。 展开更多
关键词 香叶基香叶醇 酿酒酵母 甲羟戊酸途径 融合表达 代谢工程
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基于非靶向代谢组学分析理性强化西索米星的生物合成
17
作者 徐建国 胡哲华 +4 位作者 张毅 李会 徐国强 张晓梅 史劲松 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第13期204-211,共8页
西索米星是一种氨基糖苷类广谱抗生素,具有广阔的应用前景。目前,因缺少理性指导,提高西索米星的微生物发酵水平仍面临困难。该研究以课题组前期选育的西索米星高产菌株和出发菌株为研究对象,基于其发酵特性差异,利用非靶向代谢组学技... 西索米星是一种氨基糖苷类广谱抗生素,具有广阔的应用前景。目前,因缺少理性指导,提高西索米星的微生物发酵水平仍面临困难。该研究以课题组前期选育的西索米星高产菌株和出发菌株为研究对象,基于其发酵特性差异,利用非靶向代谢组学技术对其代谢差异进行分析。KEGG功能通路分析发现,绝大部分代谢物属于代谢类,最多的是氨基酸代谢,其次是脂质代谢和次级代谢物的生物合成以及辅因子类的代谢。进一步分析发现,2株菌在不同发酵时期的代谢物差异显著,中心代谢途径中的主要差异代谢物为黄素单核苷酸;氨基酸代谢途径中的主要差异代谢物为赖氨酸和组氨酸;与西索米星合成途径相关的主要差异代谢物N-乙酰氨基葡萄糖的丰度显著下调。基于上述分析结果,发现赖氨酸的添加强化了西索米星的生物合成,较不添加时提高了25.8%。该研究为基于代谢调控的西索米星生产菌株选育及发酵优化提供了指导和参考。 展开更多
关键词 西索米星 伊尼奥小单孢菌 非靶向代谢组学 代谢差异 理性优化
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工程菌-酵母耦合高密度发酵生产乳糖-N-二糖
18
作者 李竹英 张洪涛 +3 位作者 李嘉怡 张子梦 韩成 许淳 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第6期120-126,共7页
乳糖-N-二糖(lacto-N-biose,LNB)是母乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)的主要组成部分,也是双歧因子候选者之一,但是目前缺少经济的大规模合成技术。该研究利用蔗糖磷酸化酶和LNB磷酸化酶的非依赖能荷再生优势,以酿酒酵母为能... 乳糖-N-二糖(lacto-N-biose,LNB)是母乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)的主要组成部分,也是双歧因子候选者之一,但是目前缺少经济的大规模合成技术。该研究利用蔗糖磷酸化酶和LNB磷酸化酶的非依赖能荷再生优势,以酿酒酵母为能源供给细胞,建立了双菌共培养高效合成LNB的方法。首先构建了E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalT1、E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalT2、E.coli JM109(DE3)/pET28a-BLUSP的工程菌,筛选出合成二磷酸尿苷葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDP-Glc)产量高达10.5 g/L的最优菌株E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalT1。然后与构建的工程菌E.coli JM109(DE3)/pET28a-SPase、E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalE和E.coli JM109(DE3)/pET28a-BiGalHexNAcP四菌耦合发酵,LNB产量为6.78 g/L。最后构建了共表达菌株E.coli JM109(DE3)(含有质粒pRSFDuet1-SPase-GalT1和pETDuet1-GalE-BiGalHexNAcP),外源添加辅因子尿苷一磷酸(uridine monophosphate,UMP)(浓度为20 mmol/L),将其与酵母耦合发酵,LNB最高产量为28.66 g/L,与四菌株耦合发酵相比,产量提高了323%。这是目前关于LNB产量最高的报道。研究结果为低成本生产乳糖-N-二糖提供了新的技术路线。 展开更多
关键词 乳糖-N-二糖 蔗糖 蔗糖磷酸化酶 耦合发酵 母乳寡糖
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基于代谢工程改造大肠杆菌的人工途径合成冰片研究
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作者 吴婷婷 高跃 +1 位作者 罗正山 饶义剑 《食品与生物技术学报》 北大核心 2025年第4期32-41,共10页
【目的】构建以异戊二烯醇为底物的人工简短异戊烯醇利用途径(isopentenol utilization pathway,IUP),解决传统MEP/MVA途径合成冰片存在的途径长、辅因子需求大等问题,提高冰片生物合成效率。【方法】以大肠杆菌(Escherichia coli,E.col... 【目的】构建以异戊二烯醇为底物的人工简短异戊烯醇利用途径(isopentenol utilization pathway,IUP),解决传统MEP/MVA途径合成冰片存在的途径长、辅因子需求大等问题,提高冰片生物合成效率。【方法】以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)BL21为底盘细胞,通过设计以异戊二烯醇为底物的两步酶促催化法,构建前体IPP/DMAPP的IUP,接着通过改善冰片二磷酸合酶CbTPS1的可溶性表达水平、筛选不同来源异戊二烯基转移酶改善前体IPP/DMAPP合成GPP的通量、适配性优化冰片合成途径关键酶的表达水平、筛选高活性磷酸酶等策略,同时探索不同金属离子对冰片生物合成的影响。【结果】人工简短IUP合成冰片的效率较MEP途径提高了12.70%。通过酶工程和途径优化,冰片产量提升至2642.8μg/L。添加Mg²⁺后,产量进一步提高至5912.4μg/L。【结论】利用人工简短IUP实现了冰片的生物合成,可为其他萜类化合物的生物合成提供参考。 展开更多
关键词 冰片 大肠杆菌 代谢工程 异戊烯醇利用途径
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纳米纤维素功能化生物医用水凝胶的研究进展
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作者 陈亚君 朱洋洋 +3 位作者 孟琎旻 杨振铭 赵兵 李国辉 《印染》 北大核心 2025年第2期76-81,共6页
纳米纤维素因其来源丰富、易于改性、力学性能优异、安全无毒以及可生物降解等特性,为生物医用水凝胶的功能化开辟了新机遇。目前,基于纳米纤维素的功能化水凝胶在生物医学领域的研究中备受关注。介绍了纳米纤维素的分子结构和制备方法... 纳米纤维素因其来源丰富、易于改性、力学性能优异、安全无毒以及可生物降解等特性,为生物医用水凝胶的功能化开辟了新机遇。目前,基于纳米纤维素的功能化水凝胶在生物医学领域的研究中备受关注。介绍了纳米纤维素的分子结构和制备方法,探讨了纳米纤维素对水凝胶功能化的设计策略,阐明纳米纤维素在功能化水凝胶中的作用机制,总结了纳米纤维素基功能化水凝胶在药物递送、创伤敷料以及组织支架等生物医用领域的最新研究进展,最后对纳米纤维素基水凝胶在生物医学领域的发展机遇和挑战进行了简要概括。 展开更多
关键词 纳米纤维素 功能化 水凝胶 生物医用
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