摘要:资源匮乏、能源短缺和环境污染日趋恶化等现实问题，已经成为社会可持续发展的巨大障碍。工业生物技术作为生物技术发展的第三次浪潮，是解决目前人类所面临的资源、能源与环境问题的有效途径之一，是工业可持续发展最有希望的技术。本期“中国工业生物技术发展高峰论坛·2008”专刊, 集中展现了我国工业生物技术专家学者在生物炼制和生物基化学品、微生物基因组学和生物信息学、代谢工程与药物研发、现代工业酶技术、生物炼制细胞工厂、生物催化与生物转化、工业生物过程技术以及工业微生物菌种的选育和改良等工业生物技术领域所取得的最新进展。希望通过专刊的出版, 更好地促进我国工业生物技术领域的交流和发展。

摘要:氢气能作为一种清洁能源和工业上的原料所使用。目前国际上氢气的获得主要有化学制取和电解水制取两种方法, 但这些方法都需要耗费大量的能源, 特别是化学制取法在耗能的同时还极易对环境造成污染。相比之下, 生物制氢有着极大的优势, 它主要是通过微生物发酵或者光合微生物的作用, 将有机废弃物进行分解从而获得氢气。利用废弃物制氢即可以低廉的获得氢能源同时又能资源化利用废弃物。以下对固体废弃物的类型、产氢的方法等进行了综述。

摘要:靛蓝类色素广泛应用于印染、食品和医药工业, 其环境友好的合成或生产途径越来越受到人们的关注, 特别是微生物生物合成。已经鉴定和分离了能够合成靛蓝类色素的多种微生物, 并且明确了起催化作用的主要是单加氧酶和双加氧酶。已经克隆和利用了一些加氧酶的基因, 构建了工程菌, 优化了其发酵过程。同时, 微生物合成靛蓝的生物转化也已经起步。这些进展将带来环境友好的靛蓝类色素的合成与生产。

摘要:维生素B12(VB12)是一种重要的动物和人类营养因子, 广泛应用于饲料、食品和医药卫生领域。中国已成为全球VB12的主要产地, 2007年产量为27 t, 占全球总产量的77%。VB12是目前已发现的最大、最复杂的维生素分子, 化学合成极其困难, 所有VB12产品均采用生物发酵制备其主体结构。VB12主要由古生菌和一些真细菌通过有氧或厌氧两种途径合成, 工业上主要采用费式丙酸菌(Propionibacterium freudenrechii）和脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrificans)进行发酵生产。综述了VB12的基本性质, 生物合成途径, 以及发酵生产工艺, 并对VB12的应用与市场前景作了分析。

摘要:厌氧发酵法生物制氢在国内外受到了普遍关注, 对产氢起核心作用的微生物又成为了研究的重点课题。论述了厌氧发酵产氢微生物的研究进展, 分别对厌氧产氢细菌的发酵类型、产氢能力、菌种选育、基因改良等进行了介绍, 结合国内外研究现状, 对厌氧发酵产氢微生物研究目前存在的问题进行了总结和展望。

摘要:The concept of Industrial Biosystems Engineering (IBsE) was suggested as a new engineering branch to be developed for meeting the needs for science, technology and professionals by the upcoming bioeconomy. With emphasis on systems, IBsE builds upon the interfaces between systems biology, bioprocessing, and systems engineering. This paper discussed the background, the suggested definition, the theoretical framework and methodologies of this new discipline as well as its challenges and future development.

摘要:酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化，沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成，将最终完成木薯原料燃料酒精制造向“零能耗、零污染”生产技术的转型。

摘要:从256个自然样品中筛选得到1株可高效转化D-木糖的酵母。通过生理生化和分子生物学方法鉴定, 证实该菌株是属于Candida tropicalis。以该酵母为研究对象, 增加木糖醇脱氢酶表达量, 通过改变代谢流以达到提高酒精产率的目的。以pXY212-XYL2质粒为基础载体, 构建了含有潮霉素抗性的pYX212-XYL2-Hygro, 电击转化进入野生型C. tropicalis, 潮霉素抗性筛选, 得到含高拷贝木糖醇脱氢酶基因的重组菌株C. tropicalis XYL2-7。重组菌的比酶活达到0.5 u/mg protein, 比原始菌株提高了3倍。实验表明, 重组菌木糖醇得率比原始菌株降低了3倍, 酒精得率提高了5倍。首次通过实验验证了热带假丝酵母利用木糖产乙醇的可行性, 这对研究酵母利用秸秆、麦糠、谷壳等纤维质农业废弃物生产燃料乙醇具有重要启示。

摘要:针对葛根原料富含纤维和黄酮等特点, 选用低压汽爆处理代替糊化直接固态同步糖化发酵乙醇, 而后提取发酵剩余物的葛根黄酮。实验结果表明鲜葛根在0.8 MPa压力下维持3.5 min汽爆处理后, 直接加入糖化酶(65 u/g)、纤维素酶(1.5 u/g), 0.1%(NH4)2SO4、0.1%KH2PO4和活化后的酵母, 35~37oC下, 固态同步糖化发酵60 h, 100 g干葛根可生产的乙醇与葛根黄酮分别为27.47 g、4.43 g, 淀粉利用率达到95%。该方法实现了葛根分层多级转化清洁利用, 为非粮食类淀粉资源发酵乙醇提供了一条新途径。

摘要:为了探讨酵母进入对数生长后期以后酒精生产速度降低的原因, 我们利用酵母表达谱芯片技术对酿酒酵母细胞从对数生长中期进入对数生长后期时的全基因组表达谱进行了分析, 发现酵母在对数生长中期的表达谱非常稳定, 而一旦进入对数生长后期, 则出现明显的代谢重构现象。许多氨基酸合成和代谢相关的基因、离子转移以及与能量的生成和储存等功能相关的基因出现了不同程度的上调; 而许多涉及酵母转座和DNA重组的基因则表达下调; 一些中心代谢途径也发生了代谢重构, 包括: 琥珀酸和a-酮戊二酸生成途径基因的一致上调, 都与氨基酸合成和代谢相关基因表达的结果相吻合。结果表明: 由于氨基酸合成的需求量增加, 进入对数生长后期酵母的代谢转向TCA循环和乙醛酸循环, 导致酒精的生产速率降低。

摘要:生物冶金技术因具有流程短、成本低、环境友好, 且特别适合处理低品位、复杂、难处理的矿产资源等优点,已经成为研究热点。然而由于缺少高效菌种以及不能对浸矿体系微生物进行定量分析, 难以对浸矿工艺参数和微生物种群进行优化调控, 从而导致硫化矿生物浸出速度慢、浸出率低。随着基因芯片、菌种保存技术的发展, 这些难题在逐一被解决。对近年来针对硫化矿浸出过程微生物的基因功能与群落结构分析的研究进行了概述, 将帮助我们更好地了解基因组学与生物冶金技术结合的重要作用。

摘要:从海南文昌清澜港红树林采集78份植物组织和土壤样品。对样品进行真菌分离, 共分离得到真菌608株, 采用目测法对其体外抗肿瘤细胞活性进行检测, 发现81株红树林真菌对小鼠黑色素瘤B16细胞有不同程度的抑制作用, 占总分离菌株的13.32%。结果表明, 从红树植物杯萼海桑中分离得到真菌菌株的数量最多, 而从红树植物银叶树分离得到的抗肿瘤细胞活性菌株数量最多。

摘要:Here we report a systematic method for constructing a large scale kinetic metabolic model and its initial application to the modeling of central metabolism of Methylobacterium extorquens AM1, a methylotrophic and environmental important bacterium. Its central metabolic network includes formaldehyde metabolism, serine cycle, citric acid cycle, pentose phosphate pathway, gluconeogensis, PHB synthesis and acetyl-CoA conversion pathway, respiration and energy metabolism. Through a systematic and consistent procedure of finding a set of parameters in the physiological range we overcome an outstanding difficulty in large scale kinetic modeling: the requirement for a massive number of enzymatic reaction parameters. We are able to construct the kinetic model based on general biological considerations and incomplete experimental kinetic parameters. Our method consists of the following major steps: 1) using a generic enzymatic rate equation to reduce the number of enzymatic parameters to a minimum set while still preserving their characteristics; 2) using a set of steady state fluxes and metabolite concentrations in the physiological range as the expected output steady state fluxes and metabolite concentrations for the kinetic model to restrict the parametric space of enzymatic reactions; 3) choosing enzyme constants K’s and K’eqs optimized for reactions under physiological concentrations, if their experimental values are unknown; 4) for models which do not cover the entire metabolic network of the organisms, designing a dynamical exchange for the coupling between the metabolism represented in the model and the rest not included.

摘要:将生长抑素(SS)与乙肝表面抗原(S)融合基因插入平衡致死系统原核表达质粒pYA3493中, 转化至缺失asd基因的减毒猪霍乱沙门氏菌C500, 经酶切、测序筛选得到非抗性的目的克隆, 命名为pYA-SS。应用SDS-PAGE和Western blotting 技术分离并检测融合蛋白在宿主菌中的表达活性。结果表明, 本试验构建的非抗性筛选生长抑素原核表达质粒可以在宿主菌C500中稳定、正确表达。此研究为开发新型、高效、安全的促生长疫苗提供了可靠的研究材料。

摘要:江米酒是我国南方的一种传统食品, 江米酒中微生物所产凝乳酶具有凝乳作用。从江米酒中分离纯化得到4株菌, 经菌落分离计数和酪蛋白平板实验研究确定产凝乳酶的优势菌为其中的霉菌, 并对该霉菌产凝乳酶条件进行了初步优化, 结果表明: 2倍浓度的PDA培养基中添加5%葡萄糖而不添加氮源是霉菌产凝乳酶的最佳培养基, 在此条件下其所产凝乳酶活力可比优化前提高144%。

摘要:D-氨基酸氧化酶(DAAO)是一种重要的工业酶。为了进一步提高DAAO在大肠杆菌中的可溶性和活性表达, 分别构建了麦芽糖结合蛋白(MBP)和透明颤菌血红蛋白与三角酵母DAAO (TvDAAO) 的N-端融合蛋白。其中, MBP融合蛋白MBP-TvDAAO在组成型(JM105/pMKC-DAAO)和诱导型菌株(JM105/pMKL-DAAO)中表达时, 目标蛋白的可溶性表达量分别达到全细胞蛋白表达量的28%以上和17%左右, 比无MBP融合的对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO分别提高3.7和1.8倍; 但其酶活水平显著下降。VHb融合蛋白VHb-TvDAAO在重组菌BL21(DE3)/pET-VDAAO中摇瓶诱导表达时, DAAO酶活达到了3.24 u/mL, 比对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO提高了约90%。

摘要:利用全转录工程（gTME）方法将全局转录因子spt15随机突变并克隆表达, 构建突变库。将突变基因连接到表达载体 pYX212上, 醋酸锂法转化入不利用木糖的酿酒酵母YPH499中, 经特定的培养基初筛获得高效利用木糖并共发酵木糖和葡萄糖的酿酒酵母重组菌株。对获得的重组菌株进行了初步研究, 该菌株能够很好的利用木糖并共发酵木糖和葡萄糖。在30oC, 200 r/min, 发酵96 h时, 50 g/L木糖和葡萄糖的利用率为94.0%和98.9%, 乙醇产率为32.4%和31.6%, 原始菌株乙醇产率为44.3%; 当木糖和葡萄糖以质量比1:1混合发酵时, 木糖和葡萄糖利用率分别为91.7%和85.9%, 乙醇产率为26%。木糖醇的含量极低。

摘要:通过构建粘质沙雷氏菌KMR-3菌株的基因组DNA文库, 克隆到了与该菌的氯霉素抗性相关基因, 并对其部分特性进行了初步研究。结果表明: 克隆到的氯霉素抗性基因所编码的蛋白属于PRK10473蛋白, 由397个氨基酸编码, 与变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans 568) Bcr/CflA亚家族药物抗性转运蛋白同源性最高, 达到92%, 并对该基因的调控序列(启动子、终止子、SD序列及转录起始位点) 进行了分析。

摘要:海洋野生鱼与养殖鱼比较, 其鱼油中含更多的二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）、脂溶性维生素等活性成分。为提高海洋野生鱼的利用价值, 以野生小带鱼为原料进行酶法提油工艺研究。分析了不同的温度, 时间, pH值等影响因素下的提取、萃取以及离心效果, 以响应面法确定了最佳的酶解工艺条件: 液固比为6、pH7.3、酶量1000 u/g原料、搅拌速度200 r/min、45oC酶解90 min; 最优萃取条件: 萃取剂100 mL(每20 g鱼糜原料)、pH4.0、40oC萃取25 min; 离心条件: 离心速度3000 r/min (1865 g)、离心时间10 min。上述工艺条件下提油率为79.90%。改进了传统的鱼油提取工艺, 在活性成分保护上有较大改善。

摘要:采用DEAE阴离子交换层析和Sephadex G100凝胶层析对液体悬浮培养发状念珠藻胞外多糖进行纯化, 得到两个组分NFPS1和NFPS2。对组分NFPS2进行理化性质分析, 并与野生发状念珠藻多糖NFPS0的性质进行对比。结果表明二者具有相似的单糖组成, 均为葡萄糖、木糖、半乳糖、甘露糖; 表观分子量分别为2.79×105、2.26×105; 均不含核酸、蛋白质等物质, 是非硫酸化多糖; 有较高的热稳定性, 其降解温度在245oC左右。但在微观结构上, 两者存在一定差别。

摘要:热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖，分泌到胞外后就附着在菌体外壁，因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成，但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成，且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高，流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成，在氨水流加14 h时，菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。

摘要:在中高温和较低pH条件下, Ferrroplasma spp. 是进行硫化矿生物浸出的重要微生物。Ferroplasma spp.为古菌,无细胞壁, 对矿浆浓度、搅拌剪切力以及溶液中的重金属离子等敏感, 很难得到高密度的纯培养, 给大规模的工业应用带来了一定难度。研究了F. thermophilum摇瓶培养时的最佳生长条件, 单因素考察结果表明最适培条件为: 温度50oC, 初始pH 0.5, 250 mL的摇瓶装液量为50 mL, 无机氮源(NH4)2SO4。通过正交试验确定了FeSO4·7H2O、酵母粉和蛋白胨最适组合为FeSO4·7H2O 40 g/L, 酵母粉0.3 g/L, 蛋白胨0.2 g/L。优化培养后, F. thermophilum 浓度达到了6.3×107个/mL, 40 g/L的FeSO4·7H2O在72 h内全部氧化完全。该结果可为该类古菌的扩大培养以及工业应用提供参考。

摘要:谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。

摘要:琥珀酸放线杆菌是发酵生产有应用前景的生物基原料-丁二酸的微生物。本研究室从牛瘤胃中筛选获得一株琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes CGMCC 1593, 分析了环境气体、pH、氧化还原电位(ORP)环境因素对琥珀酸放线杆菌A. succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸的影响。结果表明: CO2不仅提供了A. succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸的最佳气体环境, 也是发酵生产丁二酸的底物之一; MgCO3是A. succinogenes CGMCC 1593发酵过程较好的pH调节剂, 发酵过程维持pH7.1~6.2, 可满足菌体生长与产酸的要求; 发酵液初始ORP过低, 不利于菌体生长, ORP在-270 mV时对丁二酸产生有利。在菌体对数生长期结束时, 通过Na2S·9H2O降低发酵液ORP到-270 mV, 发酵48 h时可产丁二酸37 g/L, 摩尔产率达到129%。这对深入研究A. succinogenes CGMCC 1593发酵生产丁二酸具有参考价值。

摘要:以我国资源量巨大的薯蔓为原料, 采用中试设备, 利用水提醇沉法提取多糖。研究了活性炭脱色工艺, 经初步纯化获得薯蔓多糖(PSPV), 并研究了其理化性质。DEAE-纤维素柱对来自于二个季节的PSPV进行分离、纯化, 分别得到PSPVⅠ和PSPVⅡ、PSPVⅢ三个多糖组分, 高效凝胶过滤色谱法测定三个组分的分子量分别为6.278×104 D, 3.801×104 D和1.418×104 D, 气相色谱结合标样测定单糖组成。研究结果为充分高效利用薯蔓资源提供了理论依据。

摘要:在已有的酶法拆分丁酸缩水甘油酯单因素试验最适条件的基础上, 采用Plackett-Burrman设计在影响酶法拆分的6个因素中, 有效筛选出主效因素: 底物浓度、酶用量和温度。在此基础上, 再利用响应面分析法(RSM)对以上三个显著因子的最佳水平范围进行研究, 通过对二次多项回归方程求解得知, 酶法拆分最适条件为: 底物浓度0.499 mol/L、酶用量30.23 mg/(g底物)和温度29.68oC; 并结合单因素最适条件: pH 7.6; 时间4 h; 转速150 r/min进行酶促拆分实验, 得到R-酯的对映体过量值为93.28%。对比优化之前的单因素试验最适条件的结果, 最大对映体过量值84.65%, 有了显著的提高, 证明RSM法优化酶法拆分丁酸缩水甘油酯工艺是可行的。

摘要:为了提高细菌纤维素的产量, 本研究对一株氧化葡糖杆菌菌株J2液体发酵生产细菌纤维素的培养基进行了优化, 并对其代谢的细菌纤维的超微观结构进行了观察。运用Plackett-Burman试验设计法对8个相关影响因素的效应进行了评价, 筛选出了有显著效应的3个因素: 酵母膏、ZnSO4、无水乙醇, 其他5个因素的影响未达到显著水平(P>0.05)。然后采用Box-Behnken的中心组合试验设计和响应面分析方法(RSM)确定了上述三个因素的最佳浓度, 并且以棉纤维为对照, 运用扫描电镜观察了细菌纤维素的超微观结构, 结果表明: 菌株J2利用优化后的发酵培养基生产细菌纤维素的产量为11.52 g/100 mL, 是优化前的1.35倍, 电镜照片显示细菌纤维素微纤维丝直径<0.1 mm, 比棉纤维细很多, NaOH处理可以除去纤维网络结构中的菌体。

摘要:构建了一种纤维床反应器(FBB), 并将其应用于丙酸的生产。将棉纤维绕成桶状, 固定于反应器中, 即可用于丙酸固定化发酵。以40 g/L的葡萄糖为碳源, 与游离细胞相比, 利用FBB生产丙酸, 丙酸产量由14.58 g/L提高至20.41 g/L, 发酵时间由120 h缩短至60 h。研究了不同糖浓度条件下FBB生产丙酸情况, 并将补料策略应用于丙酸发酵中。结果表明: 补料发酵能够有效改善Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015在高糖条件下丙酸对葡萄糖转化率较低、副产物较多的问题。经补料发酵280 h, 丙酸产量达45.91 g/L, 丙酸质量约占有机酸总质量比例为72.31%。

摘要:为了探讨咔唑降解菌在石油中的脱氮性能, 从研究咔唑降解菌Pseudomonas sp. XLDN4-9在双液相系统中降解咔唑的性能出发, 分别考察了XLDN4-9休止细胞体系对原油、润滑油及柴油的脱氮效果, 并借助于GC-MS分析了柴油中咔唑及其衍生物的降解状况。结果表明, 正十四烷-水系统有利于咔唑的降解; 以低氮柴油代替正十四烷, 2 g/L咔唑可在15 h内降解95.2%; XLDN4-9休止细胞体系对原油、润滑油、柴油均有显著脱氮效果。在柴油脱氮过程中, 发现3 天后, 99%的咔唑被降解, 四种单甲基咔唑的降解率为63.4%~87.6%, 二甲基咔唑共降解了15%。

摘要:在批式培养试验中, 以牛粪堆肥为天然产氢菌源, 玉米芯为底物, 通过厌氧发酵生产氢气。系统考察了底物预处理条件、初始pH值和底物浓度对玉米芯产氢能力的影响。在初始pH 8.0, 1.0%盐酸预处理底物30 min, 底物浓度10 g/L的最佳产氢条件下, 玉米芯最大产氢能力〔每克TVS（总挥发性固体物）产氢量〕和最大产氢速率（每克TVS每小时产氢量）分别为107.9 mL /g、4.20 mL/g·h-1。玉米芯经酸预处理后半纤维素含量由42.2%下降至3.0%, 而酸预处理的玉米芯产氢前后纤维素、半纤维素和木质素含量只有少量变化。产氢菌主要用酸预处理产生的可溶性糖产氢, 故底物的酸预处理对玉米芯的发酵产氢非常重要。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析显示酸预处理和产氢过程中玉米芯的特征峰发生变化, 酸预处理过程降解了底物纤维素的无定形区和半纤维素, 产氢微生物对纤维素的结晶区有破坏作用。

摘要:研究发现在使用紫外线(UV-A, 395 nm)进行照射时, 银溶液对微生物的灭活作用得到增强, 特别是对真核微生物的灭活作用得到显著增强。为解明这种银与光所产生的协同效应的微生物灭活机理, 使用电子自旋共振仪(Electron spin resonance, ESR)对溶液进行检测, 并采用扫描电子显微镜(SEM)以及测定线粒体酶活性等方法, 从微生物形态学及生理学特性方面对真核微生物细胞进行分析, 推测出了其作用机理。分析认为, 在光照下氧化银(Ag2O)被激活并与水分子发生反应产生羟基自由基(·OH)。羟基自由基破坏真核微生物的细胞壁, 失活其细胞内线粒体酶活性, 从而引起真核微生物细胞死灭。在实验中, 作为原核微生物的代表使用金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus), 作为真核微生物的代表使用了白色念珠菌(Candida albicans)和须癣毛癣菌(Trichophyton Mentagrophytes), 并对各种类进行了检测对比。本文还阐述了把这项微生物增殖抑制技术具体应用于洗衣机的具体结果, 并进行了讨论。

摘要:通过对克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)甘油发酵生产1, 3-丙二醇(1, 3-PD)过程的研究发现, 盐浓度对 1, 3-PD发酵有胁迫作用。盐浓度较低时, 菌体生长和产物生成均维持较高速率; 盐浓度较高时会导致菌体生长减慢, 1, 3-PD最终浓度, 甘油到1, 3-丙二醇的转化率降低, 同时1, 3-丙二醇氧化还原酶受到抑制。在5 m3罐中控制合适的盐浓度可以提高1, 3-PD的发酵水平, 使1, 3-PD的最终浓度达到64 g/L, 转化率61%, 生产强度2.1 g/(L·h)。

摘要:从土壤中分离并筛选得到了一株a-淀粉酶抑制剂生产菌, 编号ZG0656。根据形态特征、培养特征、生理生化特征、细胞壁化学组成特征和16S rDNA全序列相似性比较分析等多相分类方法, 确认菌株ZG0656为天蓝黄链霉菌的新变种, 命名为天蓝黄链霉菌南开变种(Streptomyces coelicoflavus var. nankaiensis)。该菌经10 L发酵罐水平发酵, 发酵液中可积累一定量的a-淀粉酶抑制剂。采用浓缩, 树脂吸附, 凝胶过滤, 减压干燥等方法得到a-淀粉酶抑制剂混合物。该a-淀粉酶抑制剂为含氮的拟低聚糖类物质, 能强烈抑制哺乳动物来源的a-淀粉酶, 对餐后高血糖的形成有明显改善作用, 可用于制备治疗糖尿病、肥胖症的药物或功能性食品。

摘要:木糖还原酶是重组酿酒酵母工程菌利用木糖生成乙醇代谢途径中的关键酶, 该关键酶在利用木糖时依赖NADPH而不是NADH是导致酿酒酵母代谢木糖生成乙醇的最终产率低的主要原因之一。为了改变树干毕赤氏酵母木糖还原酶的辅酶依赖性, 对它的第21位赖基酸Lys进行了突变。利用质粒载体pET28b分别将突变后的基因K21A-XYL1、K21R-XYL1及野生基因WT-XYL1在大肠杆菌E. coli BL21(DE3)中进行表达, 表达后的蛋白经His-Tag纯化柱纯化后测定酶学性质。结果表明: K21R突变子的辅酶依赖性没有改变, 但K21A突变子的辅酶依赖性由NADPH完全逆转为NADH。

摘要:从用于堆肥的水稻秸秆中初筛出一株高效纤维素降解菌L-06, 根据18S rRNA基因序列和菌株形态分析, 初步鉴定该菌为斜卧青霉(Penicillium decumbens)。研究了液体发酵培养基中氮源、碳源、表面活性剂、培养温度、起始pH以及接种量对该菌株各纤维素酶活力的影响。在最适条件下, 该菌的b-葡萄糖苷酶(BGL)、外切纤维素酶(CBH)于培养第3天酶活力分别达到1662 u/mL和2770 u/mL; 内切纤维素酶(EG)、滤纸糖化力(FPase)于培养第4天酶活力分别达到18064 u/mL和4035 u/mL。在产酶优化实验中, 该菌的EG和CBH在pH10的培养条件下分别保持了70%和43%的酶活性; 在50oC培养条件下EG和CBH分别保持了68%和59%的酶活性。表现出了耐热, 耐碱的特性。

摘要:厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)的菌株WP06是一株兼性厌氧的嗜热细菌, 能利用木糖、阿拉伯糖和葡萄糖等产生乙醇。不像绝大多数嗜热细菌, WP06菌株在高温下表现出极高的乙醇耐受力, 60oC时在8%的乙醇胁迫下才出现生长抑制现象, 15%的乙醇胁迫下仍能生长, 是目前已知的乙醇耐受力最高的嗜热细菌。WP06菌株突破了人们对高温下细菌耐受乙醇浓度的极限认识, 是研究高温下乙醇耐受机制的良好出发菌株。