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...     

几种培养基附加物对几丁质产量的影响

试验了不同浓度的果糖、L-谷氨酰胺及N-乙酰氨基葡萄糖对黑曲霉AS18合成几丁质的影响.发现在培养基中含有3%、0.03%和0.05%的果糖、N-乙酰氨基葡萄糖和谷氨酰胺时,对黑曲霉合成几丁质有促进作用,其中前体物质N-乙酰氨基葡萄糖促进作用最为明显.在培养基中添加0.03%的N-乙酰氨基葡萄糖,几丁质产量为2.62g/L,提高了42%.     

L-谷氨酰胺对提取有什么影响?

在生产实践中,发酵液含L-谷氨酰胺0.25%时,就会明显地影响谷酸酰的提取,L-谷氨酰胺含量越高,谷氨酸结晶β-型的出现就越严重,所以应积极控制L-谷氨酰胺的生成。它来源于L-谷氨酸发酵过程,当谷氨酸形成时,在NH4+1过量情况下,及pH值低时(尤其是pH在5.5～     

发酵法生产L-谷氨酰胺研究进展

L-谷氨酰胺（L-glutamine,L-Gln）是L-谷氨酸的γ-羧基酰胺化的一种条件性必需氨基酸,临床上主要用于治疗胃肠溃疡、缓解运动疲劳、调节免疫力、增强脑神经机能以及辅助治疗癌症等,是一种极有发展前途的新药。发酵法已成为目前生产L-Gin最常用的方法,但生产规模较小,生产能力远不能满足市场需求。本文对发酵法生产L-Gin的关键技术环节（如菌种选育、发酵工艺和分离纯化）的研究进展进行综述,并详细阐述L-Gin生物合成代谢调控和新型过滤及其藕联技术在下游分离纯化过程中的应用。     

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     

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.     

还原型谷胱甘肽和几种常见二肽抗氧化性的比较研究

在DPPH自由基体系、ABTS+ ·体系、亚铁离子螯合和亚油酸过氧化体系中,对还原型谷胱甘肽、L-肌肽、N-乙酰-L-肌肽、甘氨酰-L-酪氨酸、L-丙氨酰-谷氨酰胺、双甘氨肽的抗氧化性进行比较。结果表明：以上几种小肽均具有一定的抗氧化能力,尤其在亚油酸体系中。其中含有半胱氨酸的还原型谷胱甘肽、含有酪氨酸的甘氨酰-L-酪氨酸的抗氧化能力与BHA和VE相当,L-肌肽、双甘氨肽、L-丙氨酰-谷氨酰胺其次,最弱的是N-乙酰-L-肌肽。含组氨酸的L-肌肽有很强的螯合金属离子的能力,其质量浓度1mg/mL时即可达到92.51%的螯合亚铁离子的能力,与EDTA的螯合能力相近。     

文摘专栏

用甘油营养缺陷型菌株发酵生产L一谷氨酸(YW)--天津轻工学院食工系;1972,9P本文是研究由正--石蜡生产L一谷氨酸的条件的报告。为了大量生产L-谷氨酸,本试验对用甘油营养缺陷型菌株积累L-谷氨酸的条件作了各种研究。试验的菌株是:使用了解烷棒杆菌(Corynebacterium alkanolyti－cum)No．314和以此为原菌通过N-甲基-     

无溶剂体系中N~α-乙酰谷氨酰甘油的酶法合成研究

研究了无溶剂体系中酶催化N-乙酰谷氨酸、甘油合成Nα-乙酰谷氨酸甘油酯的可行性。不同来源的商业酶制剂对比研究发现,固定化的Novozyme435、LipozymeRMIM、TLIM的活力明显高于游离的木瓜蛋白酶、胃蛋白酶及酰化酶及LAP15.最优酶制剂为Novo435,24h酯化率随温度提高、甘油/N-乙酰谷氨酸摩尔比增加而明显增大,酶添加量0.5%～5%范围内酯化率没有显著变化。产物中主要为1(3)-Nα-乙酰基谷氨酰-1-酰基单甘油酯,约占60%～70%,2位异构体约占20%～30%,此外有微量Nα-乙酰基谷氨酰-5-酰基单甘油酯。结果表明,生物法合成Nα-乙酰谷氨酸甘油酯是可行的。     

1株树莓果实采后病原真菌的rDNA ITS序列及碳源代谢指纹图谱分析

为增强对树莓果实采后病害防治的针对性,从采后贮藏期间自然发病的"泼鲁德"树莓果实中分离到1株真菌菌株079#。通过形态学观察以及rDNA ITS序列分析确定为桃吉尔霉(Gilbertellapersicaria)。通过Biolog FF Micro Plate分析桃吉尔霉对95种碳源的代谢指纹图谱,发现培养168 h时其最适碳源有蔗糖、D-核糖、阿拉伯糖、D-木糖、D-葡萄糖醛酸、γ-氨基丁酸、D-苹果酸,癸二酸、琥珀酰胺酸、D-山梨醇、木糖醇、N-乙酰-D-半乳糖胺、L-天冬氨酸、L-丙氨酸、L-谷氨酸等64种,而不可利用碳源主要有N-乙酰-D-葡萄糖胺、N-乙酰-β-D-甘露糖胺、核糖醇、D-阿拉伯糖醇、D-纤维二糖、环式糊精、D-果糖、L-海藻糖、D-半乳糖、D-半乳糖醛酸、龙胆二糖、葡糖醛酰胺、m-肌醇、麦芽糖、β-甲基-D-半乳糖苷、D-阿洛酮糖等19种。     

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。     

茉莉酸在L-谷氨酸诱导的番茄果实抗性中的作用

为解析植物激素茉莉酸在化学激发子L-谷氨酸诱导抗性机制中的作用,以番茄果实为对象,经0.1 mg/mL L-谷氨酸和0.1 mmol/L茉莉酸甲酯处理后接种链格孢菌孢子悬浮液,观察果实的发病率。采用实时荧光定量PCR方法从转录水平上分析L-谷氨酸对果实茉莉酸合成路径和信号路径上关键基因表达的影响。结果显示：番茄果实经L-谷氨酸处理后其发病率较对照组下降了35%,而在茉莉酸甲酯处理组中,L-谷氨酸与对照组发病率无显著差异;茉莉酸路径上编码脂氧合酶、丙二烯氧化物合酶、丙二烯氧化物环化酶、冠菌素不敏感蛋白1、转录因子MYC2和蛋白酶抑制剂PI-II的基因不同程度地被L-谷氨酸下调表达,同时茉莉酸信号路径的负调控因子JAZ1则被诱导上调表达。综上,在番茄果实与链格孢菌互作中,L-谷氨酸可能通过抑制果实的茉莉酸路径来调控对病原菌的防御反应,这解析了L-谷氨酸作为激发子响应病原菌侵染的抗性机制,也为其商业化应用提供理论依据。     

谷氨酸棒杆菌生产缬氨酸的代谢工程研究进展

L-缬氨酸是人体必需的三种支链氨基酸之一,在生命代谢过程中起着非常重要的作用,因此被广泛应用于食品、医药及饲料等行业。目前,L-缬氨酸主要采用微生物发酵法生产,而谷氨酸棒杆菌是最常用的生产菌种。作者分析了谷氨酸棒杆菌中L-缬氨酸的生物合成途径和代谢调控,综述了对其进行代谢工程改造来提高L-缬氨酸产量的最新研究进展。     

高产L-精氨酸谷氨酸棒状杆菌的构建

以产L-精氨酸诱变菌株谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）AJC为出发菌株,采用基因组编辑技术对其进行改造。 首先,敲除阻遏蛋白ArgR和FarR,解除反馈阻遏作用;然后,敲除乳酸脱氢酶编码基因ldh和整合鸟氨酸乙酰转移酶编码基因argJ,阻 断乳酸合成途径和增加前体物;最后,敲除谷氨酸分泌蛋白编码基因NCgl1221和整合乙酰谷氨酸激酶基因argB,减弱L-谷氨酸的胞 外分泌,筛选一株L-精氨酸高产菌株。 结果表明,获得一株高产L-精氨酸菌株AJC-4（C. glutamicum AJCΔargRΔfarRΔldh::PtufargJ ΔNCgl1221::PsodargB）,该菌株在5 L发酵罐中发酵64 h后,L-精氨酸产量和糖酸转化率分别为78.0 g/L和0.38 g/g,较出发菌株AJC分 别提高21.9%、18.8%;副产物乳酸和L-谷氨酸积累量分别为0.11g/L、0.16 g/L,较出发菌株AJC分别降低96.8%、96.1%。     

大肠杆菌谷氨酸脱羧酶的结构、功能及其基因表达调控

谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)广泛存在于原核和真核细胞,催化L-谷氨酸脱羧生成γ-氨基丁酸和CO2。GAD的生物学功能和基因表达调控机制是当前研究的热点。对模式生物大肠杆菌(Es-cherichia coli)GAD的研究已取得了很大进展。文中综述了E·coliGAD的结构、功能及其基因表达调控机制的研究进展,为GAD的应用和基因操作提供理论依据,也为阐明GAD在真核生物中的生物学功能和基因表达调控机制提供了重要线索。     

全局调控因子Lrp的表达强化谷氨酸棒状杆菌发酵生产L-缬氨酸

作者研究发现全局调控因子Lrp的表达能促进谷氨酸棒状杆菌发酵生产L-缬氨酸,但对菌体生长有一定影响。RT-PCR分析发现:Lrp的表达能提高L-缬氨酸合成相关基因ilv A、ilv BN、ilv C、ilv D及转运相关基因brn FE的转录水平,这也许是L-缬氨酸产量提高的原因。实验还发现:表达含有点突变(Arg39Trp)的Lrp可以进一步提高谷氨酸棒状杆菌L-缬氨酸的产量,而且对菌体生长的影响也减小;这种效果在lrp-brn F间隔区域存在突变的L-缬氨酸生产菌VWB-1中更加明显。在VWB-1中共表达lrp1和brn FE基因,5 L罐发酵L-缬氨酸产量达到42.1 g/L,比对照提高了48.9%。     

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

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。     

谷氨酸分泌机制及其代谢工程的研究进展

L-谷氨酸是目前全球产量最大的氨基酸.利用发酵法生产谷氨酸需要进行诱导,主要包括:生物素限量;加入表面活性剂;添加青霉素,或使用温度敏感型等.深入揭示谷氨酸生产菌的谷氨酸分泌及其代谢机制,控制优化谷氨酸的分泌,无论从理论还是生产上都有重要意义.另外,随着近年来糖质原料成本的增加,利用代谢工程手段提高现有谷氨酸生产菌糖酸转化率以及开发以木质纤维素为原料的新型谷氨酸代谢途径是研究的热点.以谷氨酸棒杆菌为例,阐述了谷氨酸的分泌机制及其代谢工程的研究进展.     

1dhA基因敲除对Corynebacterium glutamicum TCCC11822 发酵生产L-谷氨酸的影响

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（Corynebactenum glutamicum） TCCC 11822为出发菌株,通过构建敲除质粒pK18mobsacB△1dh并采用同源重组技术敲除其乳酸脱氢酶编码基因1dhA,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1dhA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.