全细胞催化合成医用纺织新材料聚g-谷氨酸

在3.7 L生物反应器中研究了反应条件对固定化地衣芽孢杆菌催化合成聚g-谷氨酸的影响. 结果表明,添加赖氨酸与谷氨酰胺都可加强产物的合成,反应体系温度37℃及pH值7.0、催化剂用量4%(w)、通气量4 L/min时,搅拌转速达300 r/min即可满足细胞的基础代谢和聚g-谷氨酸合成对溶解氧的需求. 以溶氧水平作为L-谷氨酸代谢指标控制L-谷氨酸限制性流加,既可维持一定的固定化菌体的基础代谢,又不会发生反应体系中残余谷氨酸及有害代谢产物阻遏作用,聚g-谷氨酸转化得率最高可达92.74%. 全细胞生物催化剂反应5次后聚合得率可保持在81%以上.     

基因工程大肠杆菌合成g-聚谷氨酸

利用PCR方法,从自身不合成g-聚谷氨酸(g-PGA)的Bacillus subtilis 168菌的基因组DNA中扩增出g-PGA合成基因ywsC, ywtA和ywtB,测序并对该基因编码区进行序列分析,比对结果表明,扩增的ywsC, ywtA和ywtB与文献报道的相似度为100%. 将3个基因连接到pTrcHisA载体后转化至E. coli TOP10及E. coli BL21 (DE3)宿主菌表达,结果宿主菌细胞均具备了g-PGA生物合成能力,产量最高达到0.134 g/L.     

g-聚谷氨酸产生菌的筛选及发酵条件

从土壤中筛选分离到一株高产g-聚谷氨酸的菌株PGAN-12,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),在含谷氨酸钠和葡萄糖的培养基中可生成大量g-聚谷氨酸,缺少谷氨酸钠和碳源均不能合成g-聚谷氨酸. PGAN-12合成g-聚谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,而TCA循环中的有机酸包括柠檬酸均不能使PGAN-12合成g-聚谷氨酸. 最适氮源是酵母膏. PGAN-12是谷氨酸依赖型的g-聚谷氨酸产生菌,在谷氨酸钠浓度为70 g/L时,g-聚谷氨酸取得最大产量18.32 g/L,但在谷氨酸钠浓度为30 g/L时,获得了最大的表观转化率62.1%,此时生成g-聚谷氨酸为14.2 g/L.     

枯草芽孢杆菌联产纳豆激酶和g-聚谷氨酸

利用实验室保存的纳豆激酶生产菌Bacillus subtilis Natto NLSSe进行了g-聚谷氨酸合成研究,在不添加谷氨酸的培养基中合成了分子量在200~300 万Da的g-聚谷氨酸,表明该菌是谷氨酸非依赖型菌. 合成纳豆激酶的合适碳、氮源分别是蔗糖和大豆蛋白胨,合成g-聚谷氨酸的合适碳、氮源分别是柠檬酸和NH4C1. 通过正交实验研究了碳、氮源对纳豆激酶和g-聚谷氨酸联产的影响,结果表明,增加培养基中大豆蛋白胨及柠檬酸的浓度能分别促进纳豆激酶和g-聚谷氨酸的合成,而不抑制另一产物的合成,有利于纳豆激酶和g-聚谷氨酸的联产. 在大豆蛋白胨10 g/L, NH4C1 9 g/L,柠檬酸15 g/L时,纳豆激酶酶活为121.2 U/mL,g-聚谷氨酸产量为1.1 g/L,均达到了单独合成时的水平.     

地衣芽孢杆菌P-104发酵生产g-聚谷氨酸条件优化

对地衣芽孢杆菌P-104发酵合成g-PGA的条件(接种时间、接种量和培养基组成等)进行了优化,并在发酵罐中进行了批式发酵实验. 结果表明,该菌可利用合成培养基生产较高浓度超高分子量(大于2500 kDa)的g-PGA,最佳培养基组分为(g/L)：葡萄糖 80,谷氨酸钠 70,柠檬酸钠 10, (NH4)2SO4 10, MnSO4 0.15, MgSO4 0.8, K2HPO4 0.6, NaNO3 4. 接种时间与量分别为8 h和3%(j)、初始pH 7.5条件下,37℃下180 r/min摇瓶培养24 h,发酵液中g-PGA浓度可达44.7 g/L,比生产速率为1.49 g/(L×h),是已报道的同类比生产速率的2倍. 采用优化培养基在6.6 L发酵罐中批式发酵培养33 h, g-PGA浓度为32 g/L,比生产速率为0.97 g/(L×h).     

碳源和Mn2+对地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis WBL-3生产聚γ-谷氨酸的影响

引言 聚γ-谷氨酸[γ-Poly (glutamic acid),γ-PGA]是由某些杆菌产生的一种胞外氨基酸聚合物,是一种水溶性和可生物降解的新型生物高分子材料,由D-和L-谷氨酸通过γ-谷氨酰键聚合而成[1,2].γ-PGA可作为药物的载体应用于医药中,起到逐步释放药物、延长药效时间和增加药效的作用[3～5];此外γ-PGA还能作为增稠剂、保湿剂等应用于食品及化妆品的生产[6];在农业方面γ-PGA还可作为蔬菜、水果的防冻剂[7].1942年Bovarnick等首次发现枯草芽孢杆菌(Bacillus sustilis)能够产生γ-PGA[8],G.Atsuo等[6]探讨了不同培养条件对Bacillus sustilis IFO33350     

聚谷氨酸的合成方法及应用

文章综述了聚谷氨酸的合成方法和应用研究进展,对化学合成法、提取法、酶转化法和微生物发酵法等合成方法作了评述,介绍了聚谷氨酸在医药工业、化妆品、食品工业等方面的应用,并对聚谷氨酸今后的发展做了展望.     

利用13C标记葡萄糖分析g-聚谷氨酸的代谢途径

本实验室筛选的菌株Bacillus subtilis NX-2以葡萄糖和谷氨酸共同作为碳源生产g-聚谷氨酸(g-PGA). 为探讨这2种碳源在g-PGA合成中的作用,在培养基中加入标记的[U-13C]-葡萄糖,检测产物g-聚谷氨酸的核磁共振碳谱信号强度,从而计算葡萄糖代谢进入产物的量. 在培养基中葡萄糖浓度为4%时,g-PGA的碳骨架中由葡萄糖进入的比例为9%左右. 当葡萄糖浓度为3%时,由葡萄糖进入g-PGA的比例降至6%. 证明葡萄糖主要用于能量代谢和菌体合成,只有少量参与g-PGA合成,而谷氨酸为g-PGA单体的主要来源.     

聚L-谷氨酸及其衍生物合成及应用的研究进展

聚L-谷氨酸是一种良好的牛物可降解材料,具有良好的生物相容性.聚L-谷氨酸衍生物同样具有很多优良特性.综述了聚L-谷氨酸及其衍生物的合成,介绍了聚L-谷氨酸及其衍生物在医疗领域用作靶向载体、工业领域用作合成材料、在食品领域用作抗冻剂等方面的应用.并对聚L-谷氨酸及其衍生物在医药等领域的研究方向进行了展望.     

聚谷氨酸高吸水树脂的合成工艺研究

以二甘醇缩水甘油醚及不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)缩水甘油醚作为交联剂制备聚谷氨酸吸水树脂,研究了合成过程中的聚谷氨酸浓度、交联剂用量、反应pH值、反应时间等对产物吸水率的影响。结果表明:在聚谷氨酸质量分数为18%,缩水甘油醚的用量为聚谷氨酸单体摩尔量的8%,pH4.8,60℃反应40h左右可得到最大吸水率的高吸水树脂,用PEG-1000缩水甘油醚为交联剂合成的吸水树脂的吸水率最高,吸水率最大可为2200g·g-1。     

γ-聚谷氨酸的微生物合成与应用

γ 聚谷氨酸为一种水溶性的、可生物分解和可食用且对人和环境无毒的生物高分子产品 ,这些特性使得γ 聚谷氨酸及其衍生物在过去几十年来在食品、化妆品、医药和水处理等领域有广阔的应用前景。国外在γ 聚谷氨酸的研发及生产方面已经非常领先 ,已有产品规模生产 ,相比之下 ,我国在这方面还处于起步阶段 ,研究仅限于实验室阶段 ,离产业化还有很长一段距离。本文介绍了微生物合成γ 聚谷氨酸的方法 ,γ 聚谷氨酸的理化特性及用途。     

聚γ谷氨酸-壳聚糖-TiO_2复合膜的制备及性质研究

以聚γ谷氨酸-壳聚糖(PGA-CS)作为成膜基质,通过添加纳米TiO_2改善复合膜的性能。考察复合膜的粒径、水分含量、可溶性物质含量、透光率、水蒸气透过率、机械强度和吸湿等温线等,确定TiO_2的最佳添加量。研究发现,复合膜的粒径介于135 nm到155 nm之间;当PGA∶CS∶CS-TiO_2为60∶10∶3时,复合膜的性能最佳,具有较低的水蒸气透过率和较高的机械性能,透光率为(56.10±2.04)%、可溶性物质含量为(52.62±0.56)%;在环境相对湿度较低时(70%),PGA∶CS∶CS-TiO_2为60∶10∶3的复合膜的水分含量较低。     

γ-聚谷氨酸的合成、化学修饰及其应用进展

γ-聚谷氨酸是一种水溶性、可生物降解、可食用的对人和环境无毒的生物大分子,已广泛用于农业、水处理、化妆品、食品、医药等领域,其酯化物可以成膜、成纤维.介绍了γ-聚谷氨酸的合成方法、化学修饰及相关应用.     

水溶性ZnS:Mn2+量子点的合成及荧光性能研究

采用气液两相法合成了在573 nm处发射荧光的水溶性ZnS:Mn2+量子点。研究了Mn2+掺杂量(物质的量分数,下同)对ZnS:Mn2+量子点荧光强度的影响,结果表明:随着Mn2+掺杂量的增加ZnS:Mn2+量子点荧光强度随之增加;当Mn2+掺杂量达到1%时ZnS:Mn2+量子点荧光发射强度达到最大;继续增加Mn2+掺杂量ZnS:Mn2+量子点荧光强度减弱。利用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱对ZnS:Mn2+进行了表征,结果表明ZnS:Mn2+量子点具有较强的黄色荧光。     

γ-聚谷氨酸的合成工艺与应用

γ-聚谷氨酸是由微生物合成的一种细胞外氨基酸聚合物,可以通过芽孢杆菌的变种生产。     

羟乙基纤维素和γ-聚谷氨酸混合体系的流变行为及协同机理

通过考察羟乙基纤维素（HEC）和γ-聚谷氨酸（γ-PGA）混合体系的表观黏度、流动曲线、黏弹性、黏温曲线等流变学性质,系统研究了该混合体系的流变行为,同时表征了羟乙基纤维素和γ-聚谷氨酸混合体系的微观结构。实验结果表明,固定HEC和γ-PGA总质量分数为1.2%的条件下,HEC和γ-PGA以不同的质量比混合后都有协同增黏的效果,HEC和γ-PGA质量比为2∶1时的协同增黏效果最明显。单一HEC体系、单一γ-PGA体系和HEC/γ-PGA混合体系均为剪切变稀的流体,其流动曲线可用Cross本构方程进行拟合,相关相关系数（R）均大于0.999。对比单一的HEC和γ-PGA体系,HEC/γ-PGA混合体系的线性黏弹区范围增加,即HEC/γ-PGA混合体系整体抗应变能力增强。在频率扫描中,HEC和γ-PGA混合后弹性模量（G’）和黏性模量（G’’）的交点向低频方向移动,说明混合体系比单一体系的弹性更加显著。同时,随着温度的升高,单一HEC和γ-PGA体系、HEC/γ-PGA混合体系的表观黏度都呈现不同程度下降,它们的黏温曲线都可以用Arrhenius方程较好地拟合,相关系数都大于0.996。且...     

构型异构聚(降冰片烯羧酸甲酯)的合成及性能

以外型和内型为主的5-降冰片烯-2-羧酸异构体混合物为原料,通过Fischer酯化并结合柱色谱分离的方法,得到了单一构型的5-降冰片烯-2-羧酸甲酯exo-MeNB和endo-MeNB,并利用¹H和¹³C-NMR证明单体结构。以这2种单体为原料,通过Grubbs二代催化剂引发开环易位聚合,得到了构型异构的降冰片烯羧酸甲酯聚合物(P(exo-MeNB)和P(endo-MeNB)),并且,通过GPC、¹H-NMR、FTIR表征了聚合物的分子量和结构。另外,还研究了构型异构对聚合物热力学性能的影响。研究结果表明,2种聚合物热分解温度均大于400℃,均具有较好的热稳定性;二者的玻璃化转变温度(T_g)存在较大差异,P(endo-MeNB)的T_g为85℃,而P(exo-MeNB)仅为56℃;除此以外,P(endo-MeNB)储能模量达到1 049 MPa, P(exo-MeNB)仅为802 MPa。     

聚(L-谷氨酸-γ-苯甲酯)接枝共聚物的合成

以溶液聚合直接合成聚丙烯酸,通过接枝反应将疏水的聚肽链接到聚丙烯酸亲水链段上形成两亲性共聚物,合成了新型聚肽接枝共聚物。用核磁共振等方法表征了接枝共聚物的存在。实验结果表明其在含有钠离子的水溶液中能自行组装成为高聚物纳米胶束。     

聚(N-(2-乙氨基))天冬酰胺的合成及其对Pb2+和Cu2+螯合的研究

通过聚琥珀酰亚胺(PSI)与乙二胺的加成反应得到聚(N-(2-乙氨基)天冬酰胺)(PEAA),可以实现在水溶液中与Pb2+和Cu2+螯合,Pb2+的最大螯合量为49.81mg/g,去除率为92.98％ ;Cu2+的最大螯合量为19.01mg/g,去除率为83.62％.通过红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS...