氨基酸生产技术讲座

八、L-谷氨酰胺、N-乙酰-L-谷氨酰胺、L-脯氨酸发酵L-谷氨酰胺、N-乙酰-L-谷氨酰胺(N-AGM)及L-脯氨酸主要用于医药。前二老为胃溃疡、十二指肠溃疡的治疗药物,后者用于配制氨基酸输液等。早在七十年代初,角田、宫井就分别报道了在L-谷氨酸发酵中有副产物L-谷氨酰胺和N-乙酰-L-谷氨酰胺的生成。大嵨等也证实在谷氨酸棒杆菌的L-谷氨酸发酵液中存在L-谷氨酰胺和N-乙酰-L-谷氨酰胺,并发现改变培养条件可使L-谷氨酰胺     

谷氨酸生产菌的糖代谢及其调控

<正> 谷氨酸生产茵的糖代谢及其调控是一个十分活跃的研究课题. L-谷氨酸固然与我们日常生活关系密切,人们的需要量也极大,就是在生活中少为接触 L-谷氨酰胺及N-乙酰L-谷氨酰胺等作为胃溃疡、十二指肠溃疡的抗溃疡药也被大量应用着。因此,这些氨基酸(酰胺)的糖代谢很为人们所关注。本文围绕着谷氨酸生产菌的糖代谢及其调控这一中心,论述L-谷氨酸、L-脯氨酸、L-谷氨酰胺及N-乙酰L-谷氨酰胺的发     

L-谷氨酰胺的发酵生产方法

本文对L-谷氨酰胺(L-Gln)用发酵生产的三种方法作了综述.即采用野生型谷氨酸产生菌通过改变发酵条件来生产谷氨酰胺,采用各种谷氨酸生产菌的变异菌株和酶法生产.     

氨基酸生产技术讲座

七.L-谷氨酸发酵L-谷氨酸(以下简称谷氨酸)虽非人体必需氨基酸,但它参与生物体内许多代谢过程,因而具有较高的营养价值。在人体内,谷氨酸能与血氨结合生成谷氨酰胺,解除组织代谢过程中所产生的氨的毒害作用,可作为治疗肝脏疾病的辅助药物。谷氨酸还参与脑蛋白代谢和糖代谢,对改进和维持脑     

NH4^＋和CL^—对谷氨酰胺对酵影响的研究

谷氨酸产生菌S9114在pH微酸性条件，高浓度NH4^ 存在下，谷氨酸发酵转向谷氨酰胺发酵，本文报导了用NH4CL和（NH4）2SO4作氮源时的不同结果。     

酱油曲中谷氨酰胺酶酶学特性研究

以酱油曲中的谷氨酰胺酶为研究对象,通过蒸氨法测定谷氨酰胺酶酶活力,探究不同温度、pH、NaCl浓度对谷氨酰胺酶酶活力和稳定性的影响,同时分析了谷氨酰胺酶底物专一性和底物浓度对其的抑制作用。研究结果表明,酱油曲中谷氨酰胺酶最适温度为55℃,在此温度下维持8h,酶活力损失70%以上,酶热稳定性较差;最适pH为7.0,在pH 6.0～9.0范围内均能维持较高的酶活力,pH稳定性优于温度;NaCl对谷氨酰胺酶酶活力具有较强抑制作用,6%NaCl浓度条件下维持4h,酶活力完全被抑制。同时,谷氨酰胺酶也能够水解天冬酰胺,并且高浓度谷氨酸对酶活力没有明显的抑制作用。该研究结果可为酱油中谷氨酸研究提供理论指导。     

有机溶剂萃取分离水中L-色氨酸和L-谷氨酸

以正辛醇为稀释剂、二(2-乙基己基)磷酸为萃取剂,研究了L-色氨酸和L-谷氨酸在有机相中的萃取分配行为.在pH=2.0时,L-色氨酸从水相转入有机相,实现L-谷氨酸与L-色氨酸的分离.使用等体积的1mol/L HCl溶液将负载有机相中的L-色氨酸反萃回水相,L-色氨酸的平均回收率为70.8％.2种氨基酸混合水溶液经有机溶剂2次萃取后,可得L-谷氨酸纯品,其平均回收率为97.6％.     

大豆发酵食品与谷氨酰胺酶

谷氨酰胺酶是将L—谷氨酰胺分解的酶。而谷氨酰胺是天然蛋白质成分之一.当蛋白水解酶水解蛋白质时,可将其从肽链中解脱开来。同时谷氨酰胺是微生物在蛋白代谢过程中籍谷氨酰胺合成酶将谷氨酸合成为谷氨酰胺,因此在生物体中都会有游离谷氨酰胺存在。谷氨酰胺没有鲜味,但是谷氨酰胺酶可将其分解成具有鲜味的谷氨酸.谷氨酸的浓度愈大,味道也就愈加鲜美,所以谷氨酰胺酶在酱油、豆酱、豆豉、腐乳等大豆发酵食品的酿造过程中是一种很重要的酶。     

制造谷氨酸含量高的酱油

蛋白质原料经蛋白酶作用产生谷氨酰胺,再由谷氨酰胺酶分解成谷氨酸,当酱油曲中缺乏谷氨酰胺酶或其酶活力偏低时,谷氨酰胺便会经非酶解的渠道变成焦谷氨酸。照常法制得的酱油中,焦谷氨酸约占谷氨酸     

ASP—1号菌株谷氨酰胺酶的固定化及其性质的研究

本研究以聚乙烯醇为载体，包埋黑曲霉ASP－1号菌丝体进行固定化，固定化后的谷氨酰胺酶活力远高于游离细胞。固定化谷氨酰胺酶的最适催化温度为38C、最适pH值为7．2、催化的高峰为40h、耐盐（NaCl）性较强。植物原料中含有的谷氨酸有46％是作为谷氨酸胺存在的，谷氨酸胺是没有鲜味的，必需经过谷氨酸胺酶催化水解形成谷氨酸后，才呈鲜味。为了提高调味助鲜产品和氨基酸营养液中的谷氨酸含量，国内皆采用选育谷氨酰胺酶活力高的菌种发酵[1、2]。但是，由于谷氨酰胺酶是胞内酶，只有在自溶后才能发挥作用，所以在应用过程中不能充分发挥作用。本文采用我们选育的谷氨酰胺酶活力高的ASP－1号菌株，将其固定，提高了谷氨酰胺酶的活性，而且可以多次使用。本研究主要探讨了谷氨酰胺酶的固定化方法和固定化后酶的性质。     

谷氨酸发酵过程中N-乙酰-谷氨酰胺的积累

在利用HPLC分析谷氨酸发酵过程样品时,发现在色谱峰17.5 min处有一未知物质,其UV信号比较强,且与谷氨酸积累相关,通过高压液相和串联质谱,该物质鉴定为N-乙酰-谷氨酰胺.对比分析不同发酵过程,N-乙酰-谷氨酰胺积累与谷氨酸偶联,且与谷氨酸产量呈相关.溶氧对N-乙酰-谷氨酰胺合成没有显著影响,玉米浆是影响其合成的...     

发酵过程有时会出现谷氨酸产生后又下跌,原因何在? 应该怎样处理?

1发酵过程出现谷氨酸下跌,其原因可能是:1.1属取样、分析误差,实际并不下跌;1.2pH值过高,NH4+1过量,谷氨酸转入谷氨酰胺,一般表现为谷氨酸少量下跌;1.3谷氨酸大量下跌,则可能是染菌所致,一般染芽孢杆菌会引起谷氨酸下跌。     

谷氨酰胺酶在10 t规模酱油发酵中应用研究

鲜味是反映酿造酱油品质的一项重要指标。谷氨酰胺酶可以催化谷氨酰胺生成谷氨酸和γ-谷氨酰肽,从而提高酱油的鲜味。文章研究了在10 t规模酱油发酵过程中添加谷氨酰胺酶对酱油中谷氨酸、谷氨酰胺、γ-谷氨酰肽、氨基酸态氮和全氮等指标的影响,并对添加谷氨酰胺酶的酱油进行了HS-SPME-GC-MS分析和感官评定。结果表明,添加谷氨酰胺酶可明显提高酱油原油的谷氨酸含量、氨基酸态氮含量、全氮含量并调节γ-谷氨酰肽的种类及含量。添加谷氨酰胺酶对酱油原油的pH值和总酸含量有小幅度影响。HS-SPME-GC-MS分析表明,添加谷氨酰胺酶的酱油的挥发性风味物质发生了一定变化,醇类、醛类、酮类化合物的种类和含量都有所增加,使酱油的滋味和气味更加丰富。感官评价显示添加谷氨酰胺酶可较大幅度提升酱油的鲜味强度,小幅度减弱酱油的苦味和增加酱油的酸味,对咸味、甜味的影响较小。该研究结果为谷氨酰胺酶在酱油酿造中的应用提供了理论支持。     

提高L- 谷氨酸产量的后期发酵工艺参数研究

以谷氨酸生产菌S9114 为供试菌株,利用50m3 发酵罐研究了L- 谷氨酸的发酵过程,确定发酵后期产酸速率过低是影响L- 谷氨酸产量的主要原因。优化发酵工艺的参数以提高L- 谷氨酸后期发酵的比产酸速率,结果表明：采用溶氧控制的葡萄糖流加方式,控制发酵后期的pH 值,在发酵的适当时期流加一定量的生物素和KCl 等措施可有效提高L- 谷氨酸的后期产酸水平。在最优条件下,单罐最高产量可达148g/L,糖酸转化率为60.5%。     

谷氨酸脱羧酶基因的挖掘、表征及全细胞制备γ-氨基丁酸的研究

γ-氨基丁酸是一种重要的生物活性因子,通过谷氨酸脱羧酶（GAD）使L-谷氨酸脱羧而合成。作者首先将酿酒酵母谷氨酸脱羧酶基因进行克隆并实现其在大肠杆菌中表达。通过亲和层析纯化获得了比活力高达66.55 U/mg的重组酶ScGAD。进一步酶学性质分析结果表明,ScGAD最适反应温度为60 ℃,最适反应pH 为4.0,且在30~50 ℃、pH 4.0~9.0时表现出优越的稳定性;其动力学参数Km为14.28 mmol/L,对L-谷氨酸具有较好的亲和力。最后通过全细胞制备γ-氨基丁酸（GABA）的最适条件探究,得到GABA生成效率最高的条件为60 ℃、pH 4.0,在此条件下,100 mmol/L底物L-谷氨酸经全细胞催化可合成GABA 35.9 g/（g·h）。该研究为GABA高效生产提供依据。     

NCgl1221敲除和pyc过表达对谷氨酰胺发酵的影响

谷氨酰胺在生命活动中具有重要的作用,已被广泛应用于食品、医药等诸多领域。谷氨酸是谷氨酰胺生物合成的前体物质,也是谷氨酰胺生产过程中最常见的副产物。研究发现,NCgl1221基因的编码蛋白是谷氨酸分泌的重要载体,丙酮酸羧化酶是谷氨酸棒杆菌回补途径中的关键酶。为减少谷氨酰胺发酵过程中谷氨酸的积累量并提高谷氨酰胺产量,本研究利用同源重组技术敲除谷氨酰胺生产菌GM34的谷氨酸分泌载体编码基因NCgl1221,获得GM34ΔNCgl1221菌株;构建了丙酮酸羧化酶基因pyc过表达菌株GM34-pXMJ19pyc。5 L罐发酵实验表明,NCgl1221基因缺失可以使得谷氨酸积累量降低19.05%,过表达pyc基因使得谷氨酰胺产量和转化率分别提高5.54%和2.37%。可见,敲除NCgl1221、过表达pyc能够有效降低谷氨酸分泌并提高谷氨酰胺产量。     

改性漆酶/谷氨酸体系改善旧瓦楞纸浆物理性能的研究

基于L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐和二氧化硫脲分别对漆酶氨基酸残基末端的活性基团羧基(-COOH)和氨基(-NH2)进行改性,通过改变漆酶用量、谷氨酸用量、pH、反应温度和时间等研究改性漆酶/谷氨酸体系处理对OCC浆环压指数和抗张指数的影响。结果表明:L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐改性漆酶/谷氨酸体系处理OCC浆的最佳反应条件为:漆酶用量4%,谷氨酸用量2%,pH值7,温度30℃,反应时间3h;二氧化硫脲改性漆酶/谷氨酸体系处理OCC浆的最佳反应条件为:漆酶用量4%,谷氨酸用量1.5%,pH值7,温度40℃,反应时间3h;在最佳反应条件下,L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐改性漆酶/谷氨酸体系处理OCC浆与未改性漆酶/谷氨酸的相比环压指数提高16%,抗张指数提高20.7%;二氧化硫脲改性漆酶/谷氨酸体系处理的OCC浆与未改性漆酶/谷氨酸的相比环压指数提高11.5%,抗张指数提高12.8%。     

大肠杆菌L-谷氨酸脱羧酶定点突变及其酶学性质初步研究

L-谷氨酸脱羧酶(L-glutamate decarboxylase,GAD)是生物法生产GABA的关键酶,但是野生型L-谷氨酸脱羧酶的最适pH过低,这限制了它的工业应用。本文对编码来源于大肠杆菌谷氨酸脱羧酶的gadB基因进行了定点突变,分别构建了表达野生型GadB和突变型GadBΔHT的基因工程菌。在获得高表达的基础上,对两个酶的最适温度、最适pH、温度稳定性和pH稳定性进行了系统研究,证实了突变酶GadBΔHT在保持了与野生型相当的催化活性的前提下,表现出更广泛的pH适应能力,在pH3.4~6.2的范围内,仍能保持50%以上的催化活性。突变酶更能适应工业生产的需要,降低生产成本,对于实际应用具有重要价值。     

发酵液中L-谷氨酰胺的定性定量测定

应用纸层析-分光光度计法对发酵液中L-谷氨酰胺进行了定性分析和定量测定,确立了L-谷氨酰胺定量测定条件.研究结果表明,该法对测定L-谷氨酰胺含量具有较高的准确度和精密度,而且该法操作简单,易于掌握,非常适合在L-谷氨酰胺产生菌筛选中应用.     

串联表达NAD激酶和谷氨酸脱氢酶基因对L-谷氨酸产量的影响

由ppnk和gdh编码的NAD激酶和谷氨酸脱氢酶是L-谷氨酸合成途径中的两个重要酶。以谷氨酸生产菌CN1021基因组为模板PCR扩增ppnk和gdh基因并转化至该菌中,检测上述两个基因单独表达和串联表达对L-谷氨酸产量的影响。结果表明,当两个基因单独过表达时,其酶活性分别提高2.4和2.1倍,L-谷氨酸产量分别提高7.9%和1.4%。当将两个基因串联表达时,其酶活性分别提高2.0和1.5倍,L-谷氨酸的产量却提高了13.2%。说明过表达ppnk和gdh能够有效提高L-谷氨酸产量,且具有协同作用。