产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌诱变后突变基因对生长和产酸的影响

在前期研究中,通过比较基因组学分析发现产L-丝氨酸野生型谷氨酸棒杆菌SYPS-062及其突变株SYPS-062-33a之间有12个基因突变。对其中5个差异基因进行回复突变或敲除的研究,发现丙酮酸脱氢酶亚基ace E点突变与突变株SYPS-062-33a副产物积累量直接相关。在此基础上其余7个突变基因对菌株产酸和生长的影响将进一步研究,在高产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌ΔSSAAI中分别敲除这7个基因,发现敲除基因SD36_RS01255后,菌株OD562下降25.8%,L-丝氨酸产量下降26.4%,仅积累19.25 g/L。通过比对NCBI蛋白数据库,对基因SD36_RS01255编码的蛋白进行功能预测分析,发现其编码的蛋白部分区域与质粒pRi A4b ORF-3编码的蛋白类似,参与DNA修复。敲除基因SD36_RS01255影响DNA的修复,从而造成菌株生长和L-丝氨酸产量的下降。而过表达基因SD36_RS01255对谷氨酸棒杆菌ΔSSAAI的生长、L-丝氨酸的产量却未造成显著影响。     

调控NADH/NAD~+对重组谷氨酸棒杆菌产L-丝氨酸的影响

在谷氨酸棒杆菌中,L-丝氨酸由糖酵解中间产物3-磷酸甘油酸经过3步反应生成,这个过程产生2个NADH,而L-丝氨酸的合成过程并不涉及NAD~+的生成,多余的NADH是否会影响菌株的生长及产L-丝氨酸?该研究通过外源添加NAD~+的前体物质烟酸,内源表达NADH氧化酶编码基因nox A,考察调控NADH/NAD~+对Corynbacterium glutamicum SYPS-062 33aΔSSAAI生长和产L-丝氨酸的影响。结果表明,添加不同浓度烟酸,菌株的L-丝氨酸产量、生物量及糖耗较未添加时略有提高。而通过加强表达NADH氧化酶编码基因nox A,构建重组菌Corynbacterium glutamicum SYPS-062 33aΔSSAAI-nox A,重组菌中NADH氧化酶比酶活是出发菌的11.6倍,L-丝氨酸产量达到28.93 g/L,较出发菌提高9.0%,糖酸转化率达到0.29 g/g蔗糖,较出发菌提高7.4%,OD562最大值为51.38,较出发菌提高6.6%,说明NADH氧化酶的过表达能够促进重组菌株的生长及碳源利用,提高菌株的L-丝氨酸产量。     

糖蜜对重组谷氨酸棒杆菌产L-丝氨酸的影响

重组谷氨酸棒杆菌SYPS-062 33a△SSA-PS能够利用蔗糖直接发酵产L-丝氨酸。本文比较了不同的糖蜜预处理方法及其添加量对该重组菌的生长及产L-丝氨酸的影响,并进一步分析了糖蜜对丝氨酸合成相关途径中关键酶基因转录水平的影响。结果表明,糖蜜替代蔗糖作为唯一碳源时对产物合成并不利,但在蔗糖培养基中添加少量硫酸预处理的糖蜜有利于该菌的生长和产物积累。当其添加量为总糖量0.24%时,菌株生长最好,OD562可达76.37,L-丝氨酸产量为32.76 g/L,比未添加糖蜜的对照组分别提高了23.82%和29.44%。qRT-PCR结果表明,添加低质量分数糖蜜可显著提高EMP途径中关键酶基因的转录水平,这可能是促进产物积累的主要原因之一。     

直接发酵法生产L-丝氨酸高产菌株的选育

为了解除高浓度L-丝氨酸对3-磷酸甘油酸脱氢酶的反馈抑制,进一步提高L-丝氨酸的产量,以一株能直接利用糖质原料发酵生产L-丝氨酸的谷氨酸棒杆菌SYPS-062-36为出发菌,经硫酸二乙酯逐级诱变处理,在D-丝氨酸抗性梯度平板上挑取正突变株,获得一株遗传性能稳定的高产菌株SYPS-062-33a-18,其可积累L-丝氨酸(11.0±0.25)g/L,较出发菌L-丝氨酸产量(6.65±0.23)g/L提高了65.4%。说明本研究不仅以D-丝氨酸作为抗性平板筛选得到高产L-丝氨酸的突变株,而且为下一步进行反向代谢工程的研究提供了良好的实验材料。     

L-精氨酸发酵代谢调控的初步研究

在时谷氨酸棒杆菌CSAH135代谢网络和发酵特性研究的基础上,通过添加适量的氨基酸、有机酸和维生素,对L-精氨酸发酵进行代谢调控.结果发现,大部分添加物对L-精氨酸的积累都有一定的影响,特别是L-谷氨酸、L-亮氨酸、L-天冬氨酸、L-缬氨酸、L-精氨酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、烟酸、维生素B6、叶酸和硫胺素等添加物对菌株CSAH135合成L-精氨酸明显有促进作用,添加后产酸量最大比不添加任何物质提高10%左右.从代谢层面上分析,这些添加物除了促进菌体自身生长之外,同时防止了菌体对各添加物的过量合成,强化菌株CSAH135合成L-精氨酸的代谢途径.     

加强表达3-磷酸甘油醛脱氢酶对谷氨酸棒杆菌产L-丝氨酸的影响

在谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中,由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)催化的反应是糖酵解途径的限速步骤,该反应还直接影响了L-丝氨酸的前体3-磷酸甘油酸的合成。研究首先比较了产L-丝氨酸的野生型菌株C.glutamicum SYPS-062与模式菌株C.glutamicum ATCC14067的GAPDH酶活力,发现SYPS-062的GAPDH酶活力比ATCC14067高了55.8%。进一步采用在C.glutamicum33a△SS基因组上增加gap A拷贝数的方法加强表达GAPDH,构建了重组菌C.glutamicum33a△SS-2gap A。重组菌GAPDH转录水平和酶活力分别提高119%和53%,最大比生长速率提高10.6%,总糖耗速率提高4.4%,L-丝氨酸产量提高17.4%,糖酸转化率提高12.2%,生产强度提高17.4%。结果表明,加强表达GAPDH能够提高重组菌的生长和糖耗速率,并能够提高L-丝氨酸的产量、糖酸转化率和生产强度。     

谷氨酸对地衣芽孢杆菌产杆菌肽的影响

研究了发酵过程中添加谷氨酸对菌体代谢和杆菌肽合成的影响。摇瓶发酵过程中添加0.03g/L谷氨酸,杆菌肽产量增加13.4%,而10L发酵罐发酵16h添加0.03g/L谷氨酸,杆菌肽效价在36h达到峰值。发酵16~26h以3mg/(L·h)流加谷氨酸,杆菌肽16~34h的合成速率是34.0U/(mL·h),比对照组提高55.3%;同时,生物量16~30h增长速率是20.2μg/(mL·h),比对照组提高了17.4%,但是菌体自溶时间比对照提前了6h。NO2-浓度在18~32h高于对照组11.4%~154.9%,挥发性脂肪酸(VFA)浓度在22~32h低于对照组10.3%~94.8%。说明流加谷氨酸起到了调控因子的作用,通过生成NO2-增加了NADH的消耗,降低了VFA的生成,刺激了菌体在发酵中前期的生长;谷氨酸同时也参与到了杆菌肽的合成,加快了杆菌肽的积累。     

葡萄糖亚适量流加对谷氨酸棒杆菌产L-异亮氨酸的影响

通过动态调节葡萄糖对谷氨酸棒杆菌的供应速率,解决菌种在发酵产L-异亮氨酸不同时期对葡萄糖消耗能力差异的问题。实验结果表明,以谷氨酸棒杆菌YILM1504为供试菌株,在发酵初始葡萄糖添加量80 g/L、90%最大补糖速率的亚适量补糖工艺下,得到动态补糖速率为0（0～8 h）、5.40～7.47（8～14 h）、7.47～7.00（16～24 h）、7.00～5.20 g/（L·h）（24～40 h）,L-异亮氨酸达到44.32 g/L,糖酸转化率为19.63%。经代谢流对比分析发现,葡萄糖经戊糖磷酸途径和糖酵解途径代谢流之比为0.56,进入Ile的代谢流增强了18.92%,进入缬氨酸、亮氨酸、丙氨酸的代谢流减弱了67.12%、72.21%、30.23%,该方法针对谷氨酸棒杆菌在细胞生长阶段与产酸阶段不同的耗糖能力,提供了精细的补糖速率策略,产酸高峰期明显延长,副产物积累比例得到降低,原料利用率大幅提升。     

氯化胆碱对L-缬氨酸发酵的影响

为探究氯化胆碱在微生物菌体培养方面的作用,采用微生物发酵法生产L-缬氨酸,以谷氨酸棒状杆菌XV0505(Leu~-+Ile~-+2-TA~r+α-AB~r+SG~r)为供试菌株,探究了其在不同氯化胆碱添加量以及在底物添加与联合随糖流加2种添加方式下生长、耗糖、产酸的情况。结果表明,发酵过程中氯化胆碱的添加方式为底物添加联合随糖流加,底物中氯化胆碱最适添加浓度为0. 5 g/L。此方式下,发酵周期内产酸量增加了18 g/L,较未添加氯化胆碱批次提升了26. 4%。氯化胆碱的外源添加能够有效增强菌体的活力,加快菌体生长,提高菌体产酸速率,为L-缬氨酸的生产提供了参考。     

乳酸菌发酵代谢合成叶酸的影响因素

对嗜酸乳杆菌以及乳酸乳球菌发酵合成叶酸的影响因素进行了研究。结果表明,乳酸菌代谢合成叶酸的产率为17~100μg/L,菌种、培养时间、pH值、对氨基苯甲酸(PABA)质量浓度会影响乳酸菌合成叶酸的产量。与乳酸乳球菌乳酸亚种相比,嗜酸乳杆菌CH-2生成的叶酸产量要高。不同菌株生成叶酸的能力与pH值有关,嗜酸乳杆菌在pH值为4.2叶酸产率明显下降,乳酸乳球菌乳酸亚种产叶酸的能力则不受pH值影响。添加PABA可以显著提高乳酸菌的叶酸产率。选择适宜的乳酸菌菌株,优化发酵工艺参数可以提高乳及相关食品中叶酸的质量浓度,达到生物方式强化叶酸的效果。     

曲虫治理效果分析

通过对曲虫治理应用研究效果的分析 ,结果表明 :质量效果提高 7% ,糖化力效果提高 80 % ,综合效果提高 92 7%。     

The basis streamlines of activities of Department of Preventive Medicine of RAMS

The article gives a brief account of the main streamlines and scope of scientific activities of Department of Preventive Medicine of RAMS for the recent 10 years.     

葵花籽油中酸价测量结果的不确定度评价

目的 分析食用油中酸价测定的不确定度来源并建立不确定度评定方法, 为检验数据的可靠性和准确性提供参考。方法 依据GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》建立数学模型, 计算各变量的不确定度, 最终计算扩展不确定度。结果 结果显示, 样品中酸价的扩展不确定度为U=1.764×10?3 mg/g, 样品中酸价含量为(0.16±0.002) mg/g(置信水平95%, 包含因子k=2)。结论 在测定过程中, 测量重复性对总的不确定度影响最大, 其次是滴定管的体积。     

两种脂肪酸聚甘油酯(PGE)的性质比较

脂肪酸聚甘油酯(Polyglycerol esters of fatty acids,简写为PGE)在常温下有半固态和固态两种存在状态,本文通过对分别添加这两种PGE的软冰淇淋基料进行粘度、pH、粒径分析和垂直扫描分散稳定性分析(Turbiscan),发现半固态PGE的添加量为0.2%时,乳状液的粘度最低,粒径最小,稳定性最好;固态PGE的添加量为0.4%时.乳状液的粘度最低,粒径最小.通过比较发现,两种PGE对基料的影响有很大差别:半固态PGE能使乳状液的粒子更小,并能有效延长乳状液的稳定性;而固态PGE由于其熔点较高,可以促进脂肪结晶.     

有梭织机稀密路织疵成因分析

从有梭织机打纬过程中织机构件的位置和状况对纬纱之间距离的影响出发,推导出纬向密度计算公式,直观分析了影响纬向密度的各种因素,提出了为减少稀密路织疵在国产老织机上采取的几项改进措施：采用弹簧回综、机外送经、电子驱动、导布辊加压等装置。     

啤酒小麦木聚糖酶酶学性质的研究

通过DNS法测定小麦木聚糖酶酶促反应的最适条件。结果表明:小麦木聚糖酶酶促反应的最适温度是50℃,最适pH是5.5~6.0,最适底物浓度是1.0000%,最适底物与酶液用量比例为9/1,最适反应时间为5-9min。     

酶水解猪皮胶原的色谱分离研究

比较详细地描述了用现代色谱分离的试验方法.用本实验室自制的弱阳离子交换树脂将猪皮胶原的酶水解产物成功地分离为5个组分,并详细讨论了影响分离效果的各种因素,确定了最佳分离条件.     

分离高温盐的工艺条件研究

文章利用不同温度下Na ,K ∥Cl-,SO2 -4 —H2 O四元体系相图 ,对通过物理方法分离高温盐中一水硫酸镁和氯化钠的工艺条件进行了分析。得出当循环母液和高温盐配成的浆料温度超过 5 5℃ ,浆料液体中氯化镁达到一定浓度时 ,才能分离出纯净的一水硫酸镁和氯化钠。     

核苷酸磷酸基团保护的研究

将谷氨酸钠、5′－磷酸鸟苷按1：1混合后，添加柠檬酸，然后用硬脂酸包覆，能够有效地保护核苷酸5′－位上的磷酸基团。其中，（5′－磷酸鸟苷＋谷氨酸钠）：柠檬酸：硬脂酸＝30.3:9.1:60.6时，5′－磷酸鸟苷的残存率可达93％。