变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸操纵子的克隆与分析

从变形假单胞菌JUIM01中克隆2-酮基葡萄糖酸操纵子(kgu操纵子),明确其基因组成及生物学信息。根据报道的假单胞菌的基因组信息设计简并引物,采用LA-PCR技术克隆变形假单胞菌的kgu操纵子,对克隆的基因片段进行测序,在此基础上利用生物信息学方法进行分析。结果表明:克隆到的基因片段全长为6 130bp,其中包括基因ptx S、kgu E、kgu K、kgu T和kgu D,分别编码2-酮基葡萄糖酸代谢调控蛋白Ptx S、2-酮基葡萄糖酸差向异构酶、2-酮基葡萄糖酸激酶、2-酮基葡萄糖酸转运蛋白和2-酮基葡萄糖酸-6-磷酸还原酶;这些基因与铜绿假单胞菌PAO1的kgu操纵子中相应基因的序列一致性达56.15%~76.74%,然而变形假单胞菌的ptx S很可能并不位于kgu操纵子中。研究首次从变形假单胞菌中克隆到kgu操纵子,并对其进行生物信息学分析,为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸代谢机理的研究奠定了基础。

斯里兰卡瓦拉沉香中2个新的5,6,7-三羟基-2-(2-苯乙基)-5,6,7,8-四氢色酮

为了解斯里兰卡来源瓦拉(Aquilaria walla)沉香中的化学成分,采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱及半制备高效液相色谱法从其乙醇提取物中分离得到2个2-(2-苯乙基)色酮类化合物,通过质谱、核磁共振等现代波谱学方法分别鉴定为(5R,6S,7S)-5,6,7-三羟基-2-(2-苯乙基)-5,6,7,8-四氢色酮(1)和(5R,6S,7S)-5,6,7-三羟基-2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]-5,6,7,8-四氢色酮(2),均为新化合物。化合物1和2对脂多糖诱导小鼠单核巨噬细胞RAW264.7产生NO无抑制作用,MTT法表明对5株人肿瘤细胞不具有体外生长抑制作用,200μg/m L的化合物2对酪氨酸酶具有弱抑制作用,抑制率为(21.67±1.67)%。

2-酮基-D-葡萄糖酸产生菌球状节杆菌K1022抗噬菌体菌株的选育

从 2 酮基 D 葡萄糖酸产生菌球状节杆菌K10 2 2的异常发酵液中分离到 3种噬菌体 ,分别将其命名为KS2 11、KS2 12和KS2 13。采用紫外诱变或自然选育的方法 ,获得了 6株具有抗噬菌体能力的 2 酮基 D 葡萄糖酸高产菌株。研究了抗株C2 2 4和K2 32的遗传稳定性 ,并在 5 0kL的发酵罐上进行了发酵生产试验。结果表明 ,经多次传代 ,菌株C2 2 4和K2 32对噬菌体的抗性及其发酵产酸能力没有改变 。

2-酮基-D-葡萄糖酸发酵生产研究进展

2-酮基-D-葡萄糖酸(2KGA)是合成食品抗氧化剂D-异抗坏血酸钠及D-异抗坏血酸的前体,通常采用细菌发酵的方法由D-葡萄糖转化而来。本文概述了2KGA的生物合成途径、2KGA产生菌的选育、2KGA的发酵条件、2KGA的发酵工艺、2KGA发酵产物的提取、国内2KGA发酵生产中存在的主要问题及改善对策等。

补料分批培养生产2-酮基-D-葡萄糖酸的研究

研究了补糖对荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)AR4生产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响,并在50kL发酵罐上进行了补料分批培养工业应用性试验。研究结果表明,采用补料分批培养方法,能有效提高发酵液中的产物浓度;开始补糖时发酵液中的残糖浓度以3%～6%为宜;补料分批培养方法及AR4菌株可用于2-酮基-D-葡萄糖酸的工业化规模生产中。

荧光假单胞菌AR4产2-酮基-D-葡萄糖酸发酵条件的研究

以淀粉水解糖为碳源,研究了不同氮源、碳氮比、金属离子、接种量以及环境因子(培养基起始pH值、通气量、温度)对抗噬菌体菌株荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)AR4产2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的影响。结果表明,氮源、碳氮比、培养基的起始pH值、通气量及温度对该菌的产酸均有显著影响。在适宜培养条件下,该菌的摇瓶产酸及发酵转化率分别可达13.5%和90%左右。

由2-酮基-D-葡萄糖酸直接合成异Vc的研究

以2-酮基-D-葡萄糖酸(2-KG)为原料,在酸催化下直接合成异Vc;用TLC法定量测定异Vc含量;考察了反应温度、反应时间、催化用酸的种类和用量、2-KG浓度等因素对异Vc收率的影响,并从理论上对反应结果进行了探讨。

2-酮基-D-葡萄糖酸产生菌荧光假单胞菌A46抗噬菌体菌株的选育

从2-酮基-D-葡萄糖酸产生菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)A46的异常发酵液中分离到1种噬菌体,将其命名为KS461。透射电镜观察表明,KS461呈近球形,直径为52nm。以荧光假单胞菌A46为出发菌株,利用紫外诱变的方法,获得了4株对噬菌体KS461具有抗性的2-酮基-D-葡萄糖酸高产菌株,并研究了这些变异株的遗传稳定性。研究结果表明,经8次传代,这些变异株对噬菌体的抗性及其发酵产酸能力没有改变。

旋光法测定发酵液中2-酮基-D-葡萄糖酸

通过测定发酵液的旋光度及其葡萄糖质量浓度,计算发酵液中2-酮基-D-葡萄糖酸的质量浓度,并考察该方法实际应用的可行性。结果表明:对照品溶液的旋光度、2-酮基-D-葡萄糖酸质量浓度和葡萄糖质量浓度之间存在良好的线性关系,R2>0.9999;该方法精密度、稳定性和重现性良好,2-酮基-D-葡萄糖酸的平均回收率为102.60%,RSD为2.17%(n=5)。该方法可用于发酵液中2-酮基-D-葡萄糖酸的定量检测。

几种外源物质对氧化葡萄糖酸杆菌生长及产2-酮基-L-古龙酸的影响

通过在发酵培养基中添加不同的外源营养物质及巨大芽孢杆菌的培养上清液,研究其对氧化葡萄糖酸杆菌生长及产2-酮基-L-古龙酸(2-KGA)的影响。结果表明,添加适量的谷氨酸单钠(MSG)、腺苷三磷酸(ATP)、含氮碱基、二氢叶酸和巨大芽孢杆菌的培养上清液都能够促进菌体增殖并提高2-KGA产量,而且2-KGA产量与生物量呈正相关。巨大芽孢杆菌的培养上清液促进菌体生长和产2-KGA的作用远大于以上各种外源营养物质。添加培养36 h的巨大芽孢杆菌胞外液后,氧化葡萄糖酸杆菌的菌落数和2-KGA产量分别是对照的13.39倍和8.81倍,而添加外源营养物质中促进作用最大的二氢叶酸后仅为对照的4.12倍和2.97倍。这表明,2-KGA产量的增加主要是通过促进氧化葡萄糖酸杆菌的菌体增殖实现,巨大芽孢杆菌的培养上清液促进氧化葡萄糖酸杆菌生长和产酸的机制不同于其他外源营养物质,可能是通过某种生物活性物质提高氧化葡萄糖酸杆菌菌群密度来实现。

碘量法测定发酵液中2-酮基-D-葡萄糖酸

在优化样品处理条件的基础上,考察葡萄糖对2-酮基-D-葡萄糖酸测定的影响,改进发酵液中2-酮基-D-葡萄糖酸的碘量法测定技术。结果表明:滴定样品溶液所消耗的I2标准溶液的体积、样品溶液中2-酮基-D-葡萄糖酸质量浓度和葡萄糖质量浓度之间存在良好的线性关系,R2>0.9999;该方法精密度、稳定性和重现性良好,2-酮基-D-葡萄糖酸的平均回收率为95.68%,RSD为1.35%(n=5)。该方法准确、快速,操作简便,可用于发酵液中2-酮基-D-葡萄糖酸的定量检测。

高浓度发酵及膜分离技术在2-酮基-D-葡萄糖酸生产中的应用研究

研究中和剂和底物总浓度对2-酮基-D-葡萄糖酸补料分批发酵的影响,并初步考察膜分离技术在发酵产物提取中应用的可行性。结果表明:在2-酮基-D-葡萄糖酸的补料分批发酵中,以NaOH或Na2CO3代替CaCO3作为中和剂,能够有效提高发酵培养基中的底物总浓度,且发酵转化率可达90%左右;在NaOH或Na2CO3作为发酵中和剂的情况下,膜技术可应用于2-酮基-D-葡萄糖酸的提取中,且有助于其提取率的提高。

工业生产条件下噬菌体对2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的影响(英文)

考察了工业生产条件下噬菌体对2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的危害,并研究了噬菌体侵染后菌体形态、种子培养过程和发酵过程的变化。研究结果表明,噬菌体侵染导致了发酵转化率的下降、发酵周期的延长和发酵液过滤速率的降低。发酵前期、中期和后期的噬菌体侵染所造成的危害差异显著(p<0.01),侵染时期愈早所造成的危害愈大。

变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶基因的原核表达

采用降落聚合酶链式反应(touchdown polymerase chain reaction,TD-PCR)技术,从2-酮基葡萄糖酸工业生产菌株变形假单胞菌JUIM01中克隆了编码2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的基因kgu E。将目的基因与质粒pET-28a(+)重组后转入宿主表达菌中,获得了重组菌株大肠杆菌BL21(DE3)/pET-28a(+)-kgu E。在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的诱导下,该重组菌株表达了一个分子质量约为30.5 ku的融合蛋白,且该蛋白的Western-blot鉴定结果显示为阳性。生物信息学分析结果表明,该蛋白是一种由256个氨基酸残基组成的分子质量为28.5 ku的亲水性蛋白,与恶臭假单胞菌的2-酮基葡萄糖酸差向异构酶在氨基酸序列上的一致性达78%,定位于细胞质中,其二级结构中α-螺旋、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为40.62%、17.19%和42.19%。本研究结果为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的功能研究提供了一定理论支持。

玉米浆粉预处理对粘质沙雷氏菌发酵产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响

通过比较不同预处理方法获得的玉米浆粉在粘质沙雷氏菌SD136作用下产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响,组合复配玉米浆粉,结果表明:最佳玉米浆粉复配比为玉米原浆粉和酶解玉米浆粉3∶1,2-酮基-D-葡萄糖酸产量达到(171.39±4.5)g/L,发酵时间由40 h缩短至37 h,对糖转化率达到95.22%。玉米原浆粉和酶解玉米浆粉的组合复配能够提高粘质沙雷氏菌SD136的发酵效率和2-酮基-D-葡萄糖酸的产量。

噬菌体污染对荧光假单胞菌K10052-酮基-D-葡萄糖酸发酵的影响

在实验室条件下,考察了噬菌体污染对荧光假单胞菌K1005的2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的危害。研究结果表明,发酵早期的噬菌体污染减缓菌株对葡萄糖的利用,导致发酵周期大大延长和发酵转化率明显降低。

球形节杆菌C224分批发酵2-酮基-D-葡萄糖酸的条件优化及其动力学模型的构建

通过优化发酵条件,提高球形节杆菌C224菌株利用大米淀粉水解糖分批发酵2-酮基-D-葡萄糖酸的生产强度,并在此基础上构建其发酵动力学模型。在50 L的发酵罐上考察了通气量与葡萄糖浓度对2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的影响,并基于Logistic方程、Luedeking-Piret方程和物料平衡计算分别构建了菌体生长、产物形成和底物消耗的动力学模型。研究结果表明,通气量低于1.5 v.v-1.m-1时,发酵生产强度明显减小,糖酸转化率有所降低;发酵培养基中的葡萄糖浓度以120.0～180.0 g/L为宜,过高或过低对生产强度和糖酸转化率均有不利影响。在适宜的发酵条件下,球形节杆菌C224菌株分批发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的生产强度达6.36～6.54 g/(L.h),糖酸转化率为0.96～0.97 g/g。所构建动力学模型的计算值与实验值拟合效果良好,各项模型的相关系数R2均大于0.95,说明其能够揭示球形节杆菌C224分批发酵2-酮基-D-葡萄糖酸代谢基本特征。

葡萄糖对维生素C二步发酵法生产2-酮基-L-古龙酸影响的研究

通过在发酵过程中添加适量葡萄糖的方法,对维生素C二步发酵混合菌系生长产酸过程进行了适当的调控。最适加糖调控措施为:装液量为20 mL/250 mL摇瓶,接种量为10%,加糖时间为发酵启动后24 h,加糖量为0.08%,培养温度为29℃。最终调控组与对照组相比糖酸转化率提高了3.02%,发酵周期缩短了4 h。

荧光假单胞菌AR4在2-酮基-D-葡萄糖酸工业生产中的应用研究

在噬菌体存在的情况下,采用抗噬菌体菌株荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)AR4在200m3发酵罐上进行了2-酮基-D-葡萄糖酸的发酵生产。结果表明,荧光假单胞菌AR4对生产环境中噬菌体的抗性稳定,发酵周期短,发酵转化率高;经过10次传代,荧光假单胞菌AR4对噬菌体的抗性及其发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的能力没有改变;该菌株的发酵产物可以用于食品抗氧化剂D-异抗坏血酸钠的合成。

2-酮基-D-葡萄糖酸加热脱羧反应的研究

2 -酮基 -D -葡萄糖酸属于α -碳上有吸电子基团的羧酸 ,受热容易发生脱羧 (脱CO2 )反应。本工作利用酸碱滴定的方法来确定加热前后 2 -酮基 -D -葡萄糖酸摩尔数的变化 ,探讨了加热温度和加热时间对脱羧反应的影响。结果表明 ,在 10 0℃以内 ,无论是固态的 2 -酮基 -D -葡萄糖酸还是它的水溶液 ,脱羧分解都不明显 ;在 10 0℃以上 ,脱羧分解随着温度的升高和加热时间的延长而加剧。