聚γ-谷氨酸的分离提纯

采用乙醇沉淀、酸沉淀、透析等方法从纳豆中分离提纯了γ- PGA。 15 0g纳豆中分离提纯出 0 . 5 92 5 gγ -PGA ,提取率 0 . 39% ,纯度 75 %。

细菌聚γ-谷氨酸表征的研究

聚 γ-谷氨酸远紫外圆二色性的研究表明 ,最大平均残基摩尔椭圆度 [θ]2 14 =- 7.10 87× 10 5°.cm2 /dmol,其二级结构组成为 :α-螺旋 18.5 % ,β-折叠 5 0 .3% ,β-转角 0 .5 % ,无规卷曲 30 .7% ;聚 γ-谷氨酸玻璃化温度为 5 4.82℃ ,粘流温度 5 7.5 6℃ ,分解温度 14 1.34℃ ;聚 γ-谷氨酸所形成的宏观结构为非晶态 ;该物质是一个氨基酸高聚物 ,其结构中有 γ-结合 ;在 - 70℃～ 2 5℃温度范围内 ,聚 γ-谷氨酸发生了复杂的松弛和转变。

外源聚γ-谷氨酸对水稻幼苗耐旱性和渗透调节的影响

在水培条件下添加聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究聚γ-谷氨酸(γ-PGA)对杂交稻品种金优38幼苗耐旱性和渗透调节的影响,探讨γ-PGA在提高水稻耐干旱中的效果和生理作用机制。结果表明,在12.5%PEG-6000胁迫下,使用100、200mg/L外源γ-PGA后,水稻幼苗的叶枯率降低,叶鲜重、干重和叶片活力明显提高,水稻幼苗的耐旱性较未添加γ-PGA处理(CK)增强。经外源γ-PGA处理后,水稻幼苗叶片中活性氧的累积量减少,脯氨酸、游离氨基酸和可溶性总糖的含量较对照分别提高1.3%～8.6%、0.2%～10.7%、13%～28.6%,差异达显著水平(P<0.05);外源γ-PGA可明显减缓干旱胁迫下钾离子含量降低的速率。外源γ-PGA可能通过参与水稻幼苗的渗透调节而提高水稻的耐旱能力。

溶氧及pH对地衣芽孢杆菌合成聚γ-谷氨酸的影响

在3.7L发酵罐中研究了溶氧、pH和甘油流加对地衣芽孢杆菌分批发酵生产聚γ-谷氨酸(γ-PGA)的影响.结果表明,当葡萄糖浓度为27.9g/L且通气量控制在4L/min时,搅拌转速达到300r/min即可满足细胞生长和聚γ-谷氨酸合成对溶解氧的需求.不同pH控制方式对聚γ-谷氨酸分批发酵的影响有较大差异.不控制pH时,细胞干重和聚γ-谷氨酸产量比控制pH为5.5的发酵分别低26%和94%.研究了将pH控制在4.0、4.5、5.0、5.5、6.0和6.5的聚γ-谷氨酸分批发酵过程,发现在pH5.5时聚γ-谷氨酸总产量最高.以溶氧水平作为甘油代谢指针来控制甘油限制性流加既可维持一定菌体生长,又不会发生发酵液中残余甘油及有害代谢产物阻遏作用.菌体关于甘油的表观的率、聚γ-谷氨酸的平均比生产速率较没有采用甘油限制性流加时都有所提高.

聚γ-谷氨酸生产菌地衣芽孢杆菌的He-Ne激光辐射效应

应用He Ne激光对聚γ 谷氨酸生产菌地衣芽孢杆菌BacilluslicheniformisATCC9945A进行辐射处理。研究了不同剂量激光辐射对菌体生长的影响 ,0 .48mw·cm-2 、15min的剂量利于菌体的诱变。 2种激光辐射方式中 ,“生理盐水菌悬液”辐射方式诱变效果较好。延滞期的菌体细胞对激光辐射最敏感 ,随着菌体培养进程 ,其激光辐射抗性逐渐增强。另外 ,发现菌体的芽孢对激光辐射不敏感。经聚γ 谷氨酸发酵试验和菌体扫描电镜观察 ,发现He Ne激光对地衣芽孢杆菌具有明显的生物刺激效应和诱变作用 ,并初步筛选到产聚γ 谷氨酸含量有较大变化的辐射变异菌株 ;同时 ,通过对变异菌株的细胞外、胞周间、细胞内三位区的PGA、RNA、DNA分析和发酵过程检测 ,进一步证实了He Ne激光对聚γ 谷氨酸生产菌地衣芽孢杆菌的诱变作用。

聚γ-谷氨酸高产突变株的选育及摇瓶发酵条件

对地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)进行亚硝基胍和60Co诱变,获得一株γ PGA的高产菌株C9.γ PGA质量浓度由9.44g/L提高到19.76g/L,提高了109%.突变株传代10次,质量浓度保持基本稳定.通过正交试验和单因素试验对发酵培养基及发酵条件进行了优化.当发酵培养基中含柠檬酸12g/L、甘油80g/L、L 谷氨酸23g/L、氯化铵7g/L,pH7.0,装液量为50mL/250mL三角瓶,接种体积分数为5%时,37℃摇瓶发酵72h,γ PGA达到23.32g/L.

细菌聚γ-谷氨酸溶液流变性能的研究

用分散聚合法制备了苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯微米级单分散共聚物微球 ,粒径为 5 4 μm .将分散聚合体系与乳液聚合体系进行了比较 ,并对共聚物微球的形貌。

枯草芽孢杆菌B53产聚γ-谷氨酸的絮凝特性

枯草芽孢杆菌B53产聚γ-谷氨酸(γ-PGA)对高岭土、Ca(OH)2、Mg(OH)2表现出较强的絮凝活性,采用0.6 g/L的γ-PGA溶液对高岭土的絮凝活性可达到90%以上。K+、Fe2+、Mg2+及Ca2+具有明显的促絮凝作用,而Al3+、Fe3+则起削弱作用。CaCl2浓度超过2 g/L及介质溶液维持pH值中性都有利于γ-PGA提高絮凝活性。

聚γ-谷氨酸增效肥对棉花干物质积累与分配的影响

为探讨聚γ-谷氨酸增效肥对棉花产量及干物质积累的影响,在新疆南疆覆膜滴灌条件下,进行了聚γ-谷氨酸增效肥基肥施用量试验。结果表明,施用聚γ-谷氨酸增效肥比施常规肥料增加产量10%以上。聚γ-谷氨酸增效肥主要增加了现蕾后的干物质积累量,尤其是生殖器官干物质积累量,单铃重、单株铃数和衣分均增加。在当前地膜覆盖滴灌条件下,利用聚γ-谷氨酸增效肥可减少30%基肥施用量,对棉花产量影响不明显。

生物合成聚γ-谷氨酸的结构表征

通过红外光谱解析结合标准图谱对照,确定由生物发酵法制备的谷氨酸聚合物为聚γ 谷氨酸。再利用1H和13C高分辨魔角旋转核磁共振谱的化学位移特征及峰面积比确证了该聚合物的结构。利用对γ 谷氨酰键专一作用的γ 谷氨酰转肽酶酶解法分析该样品,证明了样品中γ 酰胺键的存在。通过以上的综合结构表征,证实COOHO所制备样品具有下列结构:CH NH。

生物合成聚γ-谷氨酸(钠盐型)稀溶液的粘度特性

为了确定特定条件下生物合成聚γ 谷氨酸(γ PGA)稀溶液的Mark Houwink方程参数,从而在关系适用范围内能够通过比较简单的特征粘数测量对γ PGA的相对分子质量进行快捷而可靠的估算,用毛细管粘度计法对钠盐型γ PGA稀溶液的粘度特性进行了系统考察。结果发现钠盐型γ PGA是一种典型的聚电解质,在一定浓度范围内显示了比浓粘度独特的浓度依赖性:不服从Huggins方程。中等离子强度的外加小分子强电解质会减小γ PGA稀溶液的特性粘数[η],并使之呈现出正常的粘度行为,且[η]与溶液中离子强度的-1/2次幂成较好的线性关系。[η]具有一定的时间依赖性。

生物合成聚γ-谷氨酸的相对分子质量表征

为了确定特定条件下聚γ 谷氨酸(γ PGA)水溶液的Mark Houwink方程参数,在参数适用范围内通过特性粘度测量,对γ PGA的相对分子质量进行快捷、可靠的估计,在对钠盐型γ PGA稀溶液的粘度特性和流变性质进行了系统考察的基础上,采用凝胶渗透色谱-激光光散射联机试验(GPC LLS)和粘度方法,研究了钠盐型γ PGA的特性粘数、分子尺寸对重均相对分子质量的依赖性;建立了γ PGA在1.20mol LNaCl水溶液中的Mark Houwink方程。提出了相对分子质量的测定方法,并对均方末端距进行了估算。较大的α值表明:γ PGA大分子即使在1.20mol L的离子强度下由于聚离子的静电相斥作用仍然在溶剂中呈现出较伸展的构象,即呈棒状结构。

生物合成聚γ-谷氨酸的酯化改性国外研究进展

对国外生物合成聚γ 谷氨酸的各种酯化改性研究工作进行了较系统全面的总结 。

产聚γ-谷氨酸菌株的筛选及鉴定

从高温处理过的豆瓣酱等样品中分离获得1株细菌菌株L536,其产物经纸层析分析及氨基酸组成分析鉴定,确定是聚谷氨酸。菌株L536通过形态特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amylolique faciens)。该菌株在37℃,180 r/min振荡培养48h,产γ-PGA可达15 g/L。

新型生物材料-聚γ-谷氨酸

聚γ-谷氨酸是一种由微生物合成的水溶性的生物可降解性的新型高分子材料。作为一种多功能新型生物制品,广泛应用于医药制造、食品加工,化妆品工业等许多领域,开发、应用前景广阔。介绍了聚γ-谷氨酸的性质、生产现状及应用。

一株产聚γ-谷氨酸菌株的筛选

从豆瓣酱等样品中分离获得一株细菌菌株L536,其代谢产物通过紫外扫描分析、纸层析及氨基酸组成分析,确定其为聚谷氨酸,本文报道了聚γ-谷氨酸产生菌株的筛选过程。

聚γ-谷氨酸增效复合肥的发展与应用

聚γ-谷氨酸是一种由微生物合成水溶性的生物可降解性的新型高分子材料,广泛应用于农业、医药、食品、日化等许多领域,是一种公认的极具发展潜力的绿色化学产品。聚γ-谷氨酸作为肥料增效剂,在改良土壤结构,提高土壤持水保肥能力,减少对环境造成的污染,缓释化学肥料方面能产生良好的作用,具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。介绍了聚γ-谷氨酸及作为复合肥增效剂的性能特点、生产方法、国内进展和应用前景,并对国内今后聚γ-谷氨酸及其增效复合肥的发展提出了一些建议。

全细胞催化合成医用纺织新材料聚γ-谷氨酸

在3.7L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γ-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%(ω)、通气量4L/min时,搅拌转速达300r/min即可满足细胞的基础代谢和聚γ-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γ-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.

氮源对聚γ-谷氨酸合成与分泌的影响

研究了无机与有机氮源对聚γ-谷氨酸合成与分泌的影响。分别在基础培养基及进入生物合成期的发酵液中添加氯化铵、硝酸钠和各种氨基酸,基础培养基中添加氯化铵质量浓度为1 g.L-1时,合成量提高了22.7%,同时,氯化铵对聚γ-谷氨酸组分也有一定影响。在培养至24 h添加8 g.L-1硝酸钠,合成量提高54.6%,而在基础培养基中分泌率提高了32.7%。在生物合成期添加8 g.L-1谷氨酸,合成量提高了64.2%。同时在静息细胞培养基中进行了验证实验。

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9g/L提高到20.5g/L。单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵。通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3g/L。