产利普斯他汀菌株Streptomyces toxytricini FIM-17-16发酵条件的优化

目的Streptomyces toxytricini FIM-17-16菌株生物合成利普斯他汀发酵条件的优化。方法采用单因素试验和正交设计实验相结合的方法,优化Streptomyces toxytricini FIM-17-16发酵培养基和发酵参数。结果确定了适宜发酵培养基配方和发酵参数:葵花籽油7%,甘油2%,黄豆粉3.25%,麸皮1%,卵磷脂1%,硫酸锌0.01%,碳酸钙0.08%,初始pH自然,装料系数80mL/500mL,种龄20h,接种量15%,摇床转速230r/min,发酵温度28℃,发酵时间168h,产利普斯他汀的水平达到了9667μg/mL,提高了20.6%,发酵周期缩短24h。结论经过优化发酵条件,S.toxytricini FIM-17-16生物合成利普斯他汀能力大幅提高,为该菌株的工业化生产奠定了基础。

利普斯他汀高产菌株毒三素链霉菌AP617-N12CA的全基因组测序与分析

目的解析利普斯他汀(lipstatin)高产菌株毒三素链霉菌AP617-N12CA(S.toxytricini AP617-N12CA)的基因组序列信息,为深入研究该菌株高产lipstatin的分子机理与调控机制奠定基础。方法联合应用三代单分子测序技术和二代高通量测序技术对AP617-N12CA菌株进行全基因组测序,使用相关软件对测序数据进行进基因组组装、基因预测和功能注释,并对lipstatin及其他次级代谢产物生物合成基因簇进行分析预测。结果AP617-N12CA菌株整个基因组大约6.99Mb,GC含量73.76%,含有6134个编码序列;基因组由一条长约6.38Mb的线型染色体和一个长约0.61Mb的线型质粒组成;同时预测得到22个次级代谢产物合成基因簇,其中lipstatin基因簇定位在线型质粒右臂区域而非在染色体上。结论首次完成了AP617-N12CA菌株全基因组完成图绘制,在S.toxytricini菌中首次发现和描述了线型质粒,在线型质粒上定位并鉴定分析了lipstatin基因簇。为S.toxytricini的功能基因组学研究和lipstatin高产机理解析提供了基础数据,对后续相关研究具有重要意义。

一株来自红树林土壤的利普斯他汀产生菌的分离鉴定与发酵特性初步研究

从红树林土壤中筛选到一株产利普斯他汀(Lipstatin)的菌株GWL1.2012,通过形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,对该菌进行鉴定。结果显示,菌株GWL1.2012与毒三素链霉菌形成一个类群,同源性高达99.7%,故将其鉴定为毒三素链霉菌(Streptomyces toxytricini),并对菌株GWL1.2012发酵特性进行初步研究,为以后的产业化开发生产提供参考依据。

利普斯他汀的微填充床连续流动加氢

采用微填充床反应器首次实现了利普斯他汀连续流动加氢合成奥利司他,优化的反应条件为:氢气压力为1 MPa,温度为50℃,溶剂是庚烷,原料浓度是50 mg/mL,氢气/利普斯他汀摩尔比为3∶1,质量空速为0.3 h^(-1),催化剂采用1%Pd/Al_(2)O_(3)。相较于传统高压加氢釜工艺,连续流动加氢工艺节约钯催化剂80%,产率提升5%,同时具有本质安全的特点,更适合现代工业生产。

陶瓷膜在奥利司他中间体利普斯他汀提取中的应用

采用陶瓷膜并通过酒精透析方式提取了亲脂性化合物利普斯他汀。根据陶瓷膜通量和乙醇耗量确定了利普斯他汀提取的基本参数:陶瓷膜孔径为50 nm、膜面流速为5 m/s、平均跨膜压力为0.10 MPa,发酵液浓缩倍数达到2倍时开始流加95%乙醇,乙醇流加速度和渗透液通量一致,维持循环罐液位不变,渗透液酒精浓度达到55度时开始收集渗透液,95%乙醇总用量为2倍体积,此时,利普斯他汀回收率达到95.0%,满足了生产需求。采用控制跨膜压力的方法显著提高了利普斯他汀渗透液通量,并为进一步提高陶瓷膜设备的渗透液通量及扩大适用范围提供了思路。

添加生物素和ATP对毒三素链霉菌脂类和利普斯他汀合成的影响

对比研究了不同培养时期添加生物素和三磷酸腺苷(ATP)对毒三素链霉菌脂类代谢的影响。结果表明,无论在培养起始阶段还是产物合成阶段,随着生物素添加浓度的增加,利普斯他汀的产量降低,胞内油脂含量增加。如在培养起始阶段添加1.2 mg/L生物素时,利普斯他汀产量降低28.9%,总油脂量提高至15.8%。相反,在培养起始阶段和产物合成期添加高浓度ATP,会促进利普斯他汀的合成,抑制胞内总油脂的积累。而且在产物合成阶段添加生物素和ATP对菌体代谢的影响大于在起始阶段添加。