甲醇芽孢杆菌:下一代工业生物技术的新型底盘

甲醇是绿色生物制造的新一代非粮可再生原料,具有来源丰富、价格低廉、能量密度高等优势.甲醇芽孢杆菌(Bacillus methanolicus)是一种革兰氏阳性、嗜热的兼性甲基营养细菌,通过烟酰胺腺嘌呤双核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)依赖型甲醇脱氢酶(methanol dehydrogenase,Mdh)和核酮糖单磷酸循环(ribulose monophosphate,RuMP)同化甲醇,能够在50℃~55℃条件下利用甲醇快速生长并合成包括L-谷氨酸和L-赖氨酸在内的多种高附加值产品,是下一代工业生物技术的新型底盘.B.methanolicus模式菌株MGA3的基因组、转录组、蛋白组和代谢组等组学信息已被解析,为了解其遗传代谢特征,进行代谢工程改造奠定基础.但是,相比于大肠杆菌等模式微生物底盘,B.methanolicus的基因编辑和调控使能技术较为落后.本文总结了B.methanolicus的遗传和生理特征、可用的基因表达元件和工具,以及生物合成应用进展,讨论亟需突破的研究方向,展望了B.methanolicus在工业生物技术中的应用前景.

微生物转化对山楂提取物挥发性香气成分的影响

为了研究食甲醇芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)J4-1生物转化对山楂提取物挥发性成分的影响,采用同时蒸馏萃取、GC/MS对比分析经回流提取后由J4-1转化的山楂提取物和对照的挥发性成分。结果表明:1微生物转化山楂提取物鉴定出58种挥发性成分,新增35种,包括己酸、乙酸己酯、丁酸己酯、松油醇、二氢猕猴桃内酯、光黄素等,占总相对百分含量21%以上;对照样品鉴定出34种挥发性成分;2相对百分含量显著增加的有己醛、糠醛、葵醛、棕榈酸乙酯、柠檬酸三丁酯等15种,刺激性成分如邻苯二甲酸异丁酯、邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯显著降低,14种挥发性成分消失。经微生物转化的山楂提取物挥发性成分改变大,具有酸甜、奶香丰富香气,刺激性成分减少,香气质提高。

生物酶法合成1,5-戊二胺的研究进展

随着经济的飞速发展,全球每年对聚酰胺、聚氨酯等多聚物产品的需求量呈现逐年增长的趋势。1,5-戊二胺是合成聚酰胺等多聚物的重要单体,生物法合成1,5-戊二胺是一种具有潜在竞争力的绿色环保、资源可持续利用的方法。本文将从代谢途径中的关键酶,大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌以及甲醇芽孢杆菌中戊二胺代谢途径工程改造的最新研究进展4个方面进行综述,并对其前景进行展望。

生物转化对当归提取物挥发性成分的影响

为了研究食甲醇芽孢杆菌(J 4-1)生物转化当归提取物对其挥发性成分的影响,采用同时蒸馏萃取和GC/MS对比分析当归对照和生物转化当归提取物的挥发性成分变化。结果表明:生物转化当归提取物的挥发性香气物质有了很大改变:新生成丁酸、浓馥香兰素、香兰素、高香草醇等28种挥发性物质;糠醛、2,4-二甲基呋喃、辛醇、棕榈酸等挥发性成分相对含量有不同程度的提高;一些刺激性成分含量明显降低或消失。经生物转化的当归提取物,香气更丰富柔和,刺激性成分或含量减少,香气质提高。