微生物合成β-胡萝卜素的研究进展

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作者 陈卯森 王育焜 +1 位作者 钟洁 祁峰 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第2期356-364,共9页

β-胡萝卜素是一种常见的类胡萝卜素,具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病等作用,广泛应用于食品、医药和化妆品等行业。β-胡萝卜素主要从植物、藻类等生物中提取,这种提取方法具有环境污染严重和生产成本高等缺点。随着合成生物学技术... β-胡萝卜素是一种常见的类胡萝卜素,具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病等作用,广泛应用于食品、医药和化妆品等行业。β-胡萝卜素主要从植物、藻类等生物中提取,这种提取方法具有环境污染严重和生产成本高等缺点。随着合成生物学技术的发展和代谢工程策略的创新,利用大肠杆菌、酿酒酵母、解脂耶氏酵母等微生物构建细胞工厂来异源生产β-胡萝卜素已取得一定成果,生物合成方法具有环境污染小、生产成本低、效率高等优点,发展前景广阔。文章阐述了β-胡萝卜素的理化性质、生物学价值及其生物合成途径,总结了微生物合成β-胡萝卜素的相关研究,并归纳了目前用以提高β-胡萝卜素产量的常用代谢工程策略。最后该文对β-胡萝卜素生物合成所面临的挑战和未来研究方向进行了探讨,以期为获得更高产量的β-胡萝卜素提供借鉴。 展开更多

关键词 Β-胡萝卜素 代谢工程 大肠杆菌 解脂耶氏酵母 酿酒酵母

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微生物胆固醇酯酶的研究进展 被引量：1

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作者 梁宽 毛文刚 +1 位作者 贾文敬 舒正玉 《化学与生物工程》 CAS 2023年第3期1-5,12,共6页

胆固醇酯酶,又称为甾醇酯酶,是一种极具开发潜力的生物催化剂。该酶属于α/β水解酶家族,在水溶液中催化胆固醇酯的水解,在有机溶剂中催化酯化反应或酯交换反应合成胆固醇酯。作为一种重要的工业生物催化剂,胆固醇酯酶在造纸工业、医学... 胆固醇酯酶,又称为甾醇酯酶,是一种极具开发潜力的生物催化剂。该酶属于α/β水解酶家族,在水溶液中催化胆固醇酯的水解,在有机溶剂中催化酯化反应或酯交换反应合成胆固醇酯。作为一种重要的工业生物催化剂,胆固醇酯酶在造纸工业、医学及食品加工等领域有广阔的应用前景。综述了胆固醇酯酶的资源、结构、异源表达及应用的研究进展,为胆固醇酯酶的深入研究及开发提供了参考。 展开更多

关键词 胆固醇酯酶 资源 结构 异源表达 应用

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Ophiostoma piceae胆固醇酯酶在毕赤酵母中的高效表达

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作者 郭子妍 毛文刚 +3 位作者 林红 高文欣 王月峰 舒正玉 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第16期36-42,共7页

微生物源甾醇酯酶资源的匮乏,制约了甾醇绿色加工技术的普及推广。Ophiostoma piceae胆固醇酯酶(Ophistoma picae steryl esterase,OPE)是到目前为止,第一个报道的真正微生物源胆固醇酯酶。实现OPE的工业化生产,将有效解决该技术瓶颈。... 微生物源甾醇酯酶资源的匮乏,制约了甾醇绿色加工技术的普及推广。Ophiostoma piceae胆固醇酯酶(Ophistoma picae steryl esterase,OPE)是到目前为止,第一个报道的真正微生物源胆固醇酯酶。实现OPE的工业化生产,将有效解决该技术瓶颈。为提高其在毕赤酵母中的表达水平,该研究分别考察了基因拷贝数、分泌信号类型和共表达二硫键异构酶对ope基因在P.pastoris中高效表达的影响。结果表明,上述3种因素均可在一定程度上提高重组OPE产量,其中共表达二硫键异构酶的作用最为显著。筛选到的最高表达量的重组P.pastoris菌株,其胞外OPE产量为(27.4±0.8)U/mL,较优化前提高了161.18倍。高效表达ope基因的重组P.pastoris菌株的构建与筛选,将为后续重组OPE的应用奠定基础。 展开更多

关键词 Ophiostoma piceae胆固醇酯酶 毕赤酵母 基因多拷贝重组 信号肽 蛋白质二硫键异构酶 异源高效表达

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蛋黄胆固醇的分离及结构鉴定

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作者 吾惠婷 许先敏 +4 位作者 王钰翎 贾文敬 郑永标 黄建忠 舒正玉 《中国油脂》 北大核心 2025年第7期34-38,共5页

为探索快速、操作简单的鸡蛋黄中胆固醇的提取分离工艺,采用二元有机溶剂乙醇-正己烷混合溶剂萃取蛋黄中的油脂,以胆固醇含量为指标,通过单因素实验对蛋黄油萃取工艺条件进行优化,利用硅胶色谱柱对蛋黄油中胆固醇进行分离纯化,并通过核... 为探索快速、操作简单的鸡蛋黄中胆固醇的提取分离工艺,采用二元有机溶剂乙醇-正己烷混合溶剂萃取蛋黄中的油脂,以胆固醇含量为指标,通过单因素实验对蛋黄油萃取工艺条件进行优化,利用硅胶色谱柱对蛋黄油中胆固醇进行分离纯化,并通过核磁共振(NMR)进行结构鉴定。结果表明:蛋黄油最佳萃取工艺条件为乙醇与正己烷体积比1∶1、液料比3∶1,在此条件下胆固醇含量为21.14 mg/g,萃取率达100%;蛋黄油经硅胶色谱柱梯度洗脱后可获得单一组分,经核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)初步鉴定其分子结构为27个碳原子组成的具有甾体母核的固醇。综上,二元有机溶剂萃取结合硅胶色谱柱分离可快速制备蛋黄胆固醇。 展开更多

关键词 蛋黄油 胆固醇 分离 核磁共振 结构鉴定

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溶杆菌中活性天然产物的研究进展 被引量：2

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作者 周闪闪 黄远龙 +1 位作者 黄建忠 李善仁 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期41-49,共9页

微生物次级代谢产物是天然药物的重要来源,广泛应用于医药和农业生产。放线菌和真菌是产生抗生素的主要微生物,但经过长期大量的筛选,从中发现新抗生素越来越困难。随着基因测序技术的进步,越来越多的微生物基因组被测序,许多以前被忽... 微生物次级代谢产物是天然药物的重要来源,广泛应用于医药和农业生产。放线菌和真菌是产生抗生素的主要微生物,但经过长期大量的筛选,从中发现新抗生素越来越困难。随着基因测序技术的进步,越来越多的微生物基因组被测序,许多以前被忽视的微生物发现也具有产生新抗生素的潜力。溶杆菌是新型生防细菌,对植物病原真菌、细菌、卵菌和线虫等具有拮抗作用,从溶杆菌中已经发现大量结构新颖和活性显著的次级代谢产物,在生防制剂和前体药物方面具有应用前景。本文对溶杆菌资源分布、次级代谢产物种类和应用进行综述,希望为进一步从环境中筛选分离溶杆菌和发现更多具有新颖活性的天然产物提供参考。 展开更多

关键词 溶杆菌 分布 活性天然产物 生物防治

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利用细菌表面展示技术强化细胞固定化生产吲哚-3-乙酸

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作者 苏愉 刘晴浩 +2 位作者 包心茹 黄建忠 祁峰 《福建农业科技》 CAS 2022年第8期14-22,共9页

目的利用细菌表面展示技术,以冰晶核蛋白INaA、INaK为锚定蛋白,将负电荷的氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)锚定在大肠杆菌表面(Escherichia coli),增加细胞膜表面携带的负电荷,与改性后带正电荷的生物炭吸附以强化生物炭固定化细胞的功能。利... 目的利用细菌表面展示技术,以冰晶核蛋白INaA、INaK为锚定蛋白,将负电荷的氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)锚定在大肠杆菌表面(Escherichia coli),增加细胞膜表面携带的负电荷,与改性后带正电荷的生物炭吸附以强化生物炭固定化细胞的功能。利用2 mol·L^(-1)的FeCl_(3)改性玉米秸秆生物炭使其呈正电性,将改性生物炭与细胞表面负电荷增加的重组菌株进行静电吸附,重组菌株EPA03与对照菌株相比吸附率提高31.75%。将此策略应用在固定化细胞高效生产IAA的菌株中,在全细胞催化连续循环中,菌株EPA03连续循环中能连续反应6个循环,IAA积累量比对照菌株提高了42.85%。 展开更多

关键词 生物炭 固定化细胞 细菌表面展示技术 大肠杆菌 吲哚-3-乙酸

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乳酸乳球菌生产γ-氨基丁酸条件的优化

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作者 陈佳 杨诗颖 +1 位作者 柯崇榕 黄建忠 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期148-152,共5页

采用析因设计和中心组合试验设计对乳酸乳球菌FJNU-GA1304产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件进行优化。完全析因设计优化后的细胞转化条件为:p H 3.5、反应温度40℃、反应时间24 h,谷氨酸钠质量浓度20 g/L和湿菌体质量浓... 采用析因设计和中心组合试验设计对乳酸乳球菌FJNU-GA1304产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件进行优化。完全析因设计优化后的细胞转化条件为:p H 3.5、反应温度40℃、反应时间24 h,谷氨酸钠质量浓度20 g/L和湿菌体质量浓度25 g/L;在单因素试验的基础上,通过筛选设计确定谷氨酸钠、玉米浆粉和葡萄糖质量浓度为主效因子。采用三因素三水平的中心组合试验对主效因子的交互作用进行分析,结果表明:最佳的培养基组成为谷氨酸钠9.50 g/L、玉米浆粉12.50 g/L、葡萄糖5.74 g/L、酵母膏5.00 g/L、K2HPO4 1.20 g/L、Mg SO4 0.60 g/L。在最佳转化条件和发酵培养基组合下,GABA产量最高达9.06 g/L,比优化前4.80 g/L提高了88.8%。 展开更多

关键词 Γ-氨基丁酸 乳酸乳球菌 析因设计 筛选设计 中心组合试验设计

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裂殖壶菌菌株FJU-512油脂提取的细胞破壁工艺 被引量：3

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作者 何文胜 王灿 杨诗颖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期606-610,共5页

裂殖壶菌(Schizochytrium)是目前用于商业化生产二十二碳六烯酸(DHA)的高产菌种之一,由于DHA属于胞内油脂,因此对其进行充分破壁是工业化提取DHA的关键工序.研究了酸热法、碱热法、超声波法以及酶法对裂殖壶菌细胞破壁的影响,考察了不... 裂殖壶菌(Schizochytrium)是目前用于商业化生产二十二碳六烯酸(DHA)的高产菌种之一,由于DHA属于胞内油脂,因此对其进行充分破壁是工业化提取DHA的关键工序.研究了酸热法、碱热法、超声波法以及酶法对裂殖壶菌细胞破壁的影响,考察了不同破壁方法提取得到的总油脂及DHA产量,结果表明酶法是最优破壁方法.继而探讨不同单一酶破壁的总油脂产量,并将破壁效果最好的碱性蛋白酶和其他酶进行比较,确定最佳用酶为碱性蛋白酶.为进一步完善酶法破碎裂殖壶菌细胞的效果以提高总油脂产量,对碱性蛋白酶酶解的温度、pH、时间以及酶用量等条件进行优化.正交试验结果表明,碱性蛋白酶最佳酶解条件为酶用量2.0%,温度55℃,pH 10.0,酶解时间2.0h.在此优化条件下,裂殖壶菌菌株FJU-512的每克菌体细胞总油脂产量达到0.458 6g. 展开更多

关键词 裂殖壶菌 提取 油脂 酶法破壁

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展青霉LD100-1固态培养产灰黄霉素工艺优化

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作者 李从镇 毛宁 +2 位作者 黄铭杰 管雅静 耿宝荣 《中国酿造》 CAS 2013年第12期57-60,共4页

对诱变获得展青霉LD100-1菌株进行固态培养工艺优化,为提高灰黄霉素产量提供基础数据。结果表明,LD100-1最佳固态培养参数为以晚籼米、NaNO3作为碳源和氮源,初始料水比=1∶0.75,添加1.1%NaCl作为Cl-来源,再添加适量疏松剂。以培养44h的... 对诱变获得展青霉LD100-1菌株进行固态培养工艺优化,为提高灰黄霉素产量提供基础数据。结果表明,LD100-1最佳固态培养参数为以晚籼米、NaNO3作为碳源和氮源,初始料水比=1∶0.75,添加1.1%NaCl作为Cl-来源,再添加适量疏松剂。以培养44h的种子液接种,接种量为10%。培养过程采用变温发酵1d^7d、28℃,8d^14d、25℃。工艺优化后灰黄霉素效价达160000μg/g,提高了60%。 展开更多

关键词 展青霉 固体发酵 灰黄霉素 工艺优化

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介孔二氧化硅载体在酶蛋白固定化中的应用 被引量：4

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作者 董思圳 秦风 +5 位作者 贾文敬 李欢 董宛阡 李林 黄建忠 舒正玉 《化学与生物工程》 CAS 2021年第1期1-4,共4页

介孔二氧化硅材料因制备简单、生物相容性良好、比表面积和孔径可控、表面修饰基团多样等特点,被广泛应用于酶蛋白的固定化。主要综述了介孔二氧化硅对水解酶、氧化还原酶等酶蛋白的固定化效果及其影响固定化效果的因素,展望了介孔二氧... 介孔二氧化硅材料因制备简单、生物相容性良好、比表面积和孔径可控、表面修饰基团多样等特点,被广泛应用于酶蛋白的固定化。主要综述了介孔二氧化硅对水解酶、氧化还原酶等酶蛋白的固定化效果及其影响固定化效果的因素,展望了介孔二氧化硅在酶蛋白固定化中的应用前景及存在的挑战,为介孔二氧化硅更好地应用于固定化酶制剂的制备奠定基础。 展开更多

关键词 介孔二氧化硅 酶蛋白 固定化 生物催化剂

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重组大肠杆菌全细胞催化合成β-烟酰胺单核苷酸 被引量：2

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作者 傅传杰 全浩龙 +1 位作者 杨敏 黄建忠 《福建农业科技》 CAS 2022年第12期9-15,共7页

β-烟酰胺单核苷酸(NMN)是一种天然存在的维生素B族活性衍生物,具有改善哺乳动物生育能力和肠道功能的作用。以大肠杆菌BW25113为表达宿主,根据NCBI数据库中烟酰胺核糖激酶(NRK)的蛋白序列,同源比对分析合成不同来源的Nrk基因,筛选获得... β-烟酰胺单核苷酸(NMN)是一种天然存在的维生素B族活性衍生物,具有改善哺乳动物生育能力和肠道功能的作用。以大肠杆菌BW25113为表达宿主,根据NCBI数据库中烟酰胺核糖激酶(NRK)的蛋白序列,同源比对分析合成不同来源的Nrk基因,筛选获得1株高效转化烟酰胺核糖(NR)合成NMN的重组菌株NRK-Gs/BW,在含有50 mmol·L^(-1)NR和10 mmol·L^(-1)ATP体系中能够合成43 mmol·L^(-1)的NMN。进一步引入多聚磷酸激酶(PPK2)构建ATP循环系统,ATP用量降低了80%,反应体系中AMP生成量≤3 mmol·L^(-1)。最后,通过析因设计对反应体系进行优化,在50 mmol·L^(-1)NR和10 mmol·L^(-1)ATP的反应体系中,NMN产量为49.96 mmol·L^(-1),摩尔转化率达到99.96%。通过构建了含有ATP循环系统的NR合成NMN工程菌,大幅度降低了ATP的使用摩尔比,为后续的NMN生产化生产奠定了基础。 展开更多

关键词 β-烟酰胺单核苷酸 烟酰胺核糖 大肠杆菌 烟酰胺核糖激酶 多聚磷酸激酶

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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

12

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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不同碳氮源配比对脱氮生丝微菌FJNU-R8生长和PQQ合成的影响

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作者 丁灵涛 刘东方 黄建忠 《福建农业科技》 CAS 2022年第12期1-8,共8页

为了提高脱氮生丝微菌FJNU-R8生产PQQ的能力,以FJNU-R8为出发菌株,探究了不同碳氮源配比对其生长和PQQ合成的影响。通过探讨4种单一碳源和4种单一氮源对菌株生长和PQQ合成影响的基础上,进一步研究不同配比和不同浓度的复合碳源(甲醇∶甘... 为了提高脱氮生丝微菌FJNU-R8生产PQQ的能力,以FJNU-R8为出发菌株,探究了不同碳氮源配比对其生长和PQQ合成的影响。通过探讨4种单一碳源和4种单一氮源对菌株生长和PQQ合成影响的基础上,进一步研究不同配比和不同浓度的复合碳源(甲醇∶甘油)/复合氮源(蛋白胨∶硫酸铵)对菌株生长和PQQ产量的影响。结果表明:以甲醇为单一碳源,OD_(650)仅为4.4,但PQQ产量43 mg·L^(-1),以甘油为单一碳源,OD_(650)可达9.8,但无PQQ产量;以硫酸铵为单一氮源,OD_(650)仅为4.2,但PQQ产量30 mg·L^(-1),以蛋白胨为单一氮源,OD_(650)可达7.7,但无PQQ产量。不同配比的复合碳源可以提高OD_(650),甘油比重越大,最终OD_(650)越高,但PQQ产量很低;不同配比的复合氮源可以提高生长速度,蛋白胨∶硫酸铵为40∶60时PQQ产量65 mg·L^(-1)。复合碳源(甲醇∶甘油为20∶80)的浓度越高,最终OD_(650)越高,但PQQ产量越低;复合氮源(蛋白胨∶硫酸铵为40∶60)浓度高于1 g·L^(-1)时,OD_(650)及PQQ产量无明显变化,最终OD_(650)约为7.5,PQQ产量约为45 mg·L^(-1)。结果显示复合碳源可提高OD_(650),复合氮源可提高PQQ产量,可为后续高产PQQ的碳氮源选择提供理论依据。 展开更多

关键词 脱氮生丝微菌 吡咯喹啉醌(PQQ) 碳氮源配比 筛选

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