L-赖氨酸·L-谷氨酸盐制备工艺的研究

本文研究了L -赖氨酸·L -谷氨酸盐制备过程中脱盐、复合、结晶等工艺对产品的收率和质量的影响。研究了工艺过程的控制方法 。

金纳米“关-开”型荧光探针测定三价铁离子和L-赖氨酸

以N-乙酰-L-半胱氨酸为配体,通过硼氢化钠还原氯金酸合成单层修饰的、水溶性良好的金纳米簇(AuNCs),采用TEM、FTIR、UV-Vis和PL等分析测试技术对AuNCs的形貌特征和光学性质进行了考察。实验结果表明,该AuNCs具有优良的荧光性能,当激发波长为520 nm时,其最大发射波长为620 nm。研究发现,Fe^(3+)能强烈猝灭AuNCs的荧光,而加入L-赖氨酸后,AuNCs的荧光被恢复。AuNCs的荧光猝灭和恢复的程度与Fe^(3+)和L-赖氨酸的浓度在一定范围内呈线性关系,Fe^(3+)和L-赖氨酸的线性范围分别为11.65~163.35μmol·L^(-1)和13.36~266.64μmol·L^(-1),检出限分别为1.65μmol·L^(-1)和1.28μmol·L^(-1)。本研究建立了一种基于AuNCs荧光的“关-开”型传感体系依次用于Fe^(3+)和L-赖氨酸的检测,该方法具有简单、快速、准确度高、灵敏度高、选择性好等优点。

L-精氨酸或L-赖氨酸对反复冻融鸭肉饼品质的影响

本文研究L-精氨酸或L-赖氨酸对反复冻融鸭肉饼品质的影响,旨在为L-精氨酸或L-赖氨酸作为冷冻保护剂在肉制品中的应用提供理论依据。在鸭肉饼加工工艺中,于腌制环节添加L-精氨酸或L-赖氨酸,并将制作好的鸭肉饼进行反复冻融循环,从质构、蒸煮损失、色差、pH、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)、低场核磁共振、微观结构指标来评价鸭肉饼的品质。结果表明,随着冻融循环次数的增加,空白组鸭肉饼的硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性、a^(*)值、pH和P_(21)显著降低(P<0.05),蒸煮损失、TVB-N值和TBARS值显著升高(P<0.05)。在5次冻融循环后,L-精氨酸或L-赖氨酸对鸭肉饼品质的劣变有显著的抑制作用(P<0.05),而且L-精氨酸组鸭肉饼的蒸煮损失分别比空白组和三聚磷酸盐(Sodium tripolyphosphate,STP)组低13.23%和6.93%(P<0.05)。此外,在5次冻融循环后,L-精氨酸组的TVB-N值和TBARS值分别比空白组低41.92%和63.47%(P<0.05),均为四组中最低。这表明L-精氨酸或L-赖氨酸处理能在冻融循环过程中有效抑制鸭肉饼腐败变质、脂肪氧化,改善保水性,使鸭肉饼保持良好的品质特性,且L-精氨酸效果更好。

小白链霉菌全细胞转化L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸的体系构建与优化

小白链霉菌(Streptomyces albulus)是天然抗菌肽ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的主要生产菌株。为了提高小白链霉菌生产ε-PL效率,该文构建并优化了全细胞转化L-赖氨酸合成ε-PL体系:葡萄糖质量浓度80 g/L,菌龄12 h,反应温度30℃,L-赖氨酸质量浓度15 g/L,柠檬酸浓度15 g/L,初始反应p H 4.0,硫酸铵质量浓度6 g/L,湿菌体量为1900 g/L。基于该转化体系,实现小白链霉菌在96 h合成ε-PL产量和底物转化率达到13.80 g/L和38.9%,分别是常规摇瓶发酵的4.1、3.2倍。最后,在小白链霉菌中异源表达来自大肠杆菌的L-赖氨酸特异性通透蛋白基因lysp,获得的重组菌S.albulus OE-lysp实现L-赖氨酸利用能力和底物转化率较出发菌株分别提升26%和33%,ε-PL产量增加至17.21 g/L,约为常规摇瓶发酵ε-PL产量的6.4倍,这是文献报道的最高摇瓶规模ε-PL产量。该研究结果一方面说明了通过全细胞转化L-赖氨酸生产ε-PL的可行性,另一方面为S.albulus转化大宗氨基酸L-赖氨酸生产高值ε-PL奠定了坚实的技术基础,具有重要的理论意义和经济价值。

L-赖氨酸预处理及杀菌工艺对南极磷虾罐头品质的影响

研究相同杀菌强度下杀菌温度和杀菌时间对经过L-赖氨酸(L-lysine,Lys)预处理的南极磷虾罐头品质的影响。采用Lys进行预处理南极磷虾肉,分别以水和保水剂三聚磷酸钠为对照,在相同的杀菌强度下,研究115℃杀菌60 min、117℃杀菌38 min、119℃杀菌24 min和121℃杀菌15 min 4种杀菌条件对南极磷虾罐头品质的影响。在115℃杀菌60min后,Lys处理组的南极磷虾肉的硬度和咀嚼度较低,脂质氧化程度最低;低场核磁共振和核磁共振成像分析表明,不易流动水峰面积最大且伪彩图的信号强度最高;微观结构的结果显示,经Lys处理的南极磷虾肉组织更加规则,孔洞分布均匀,微观结构更完整;感官评价结果表明,在此杀菌条件下Lys处理组的南极磷虾肉具有较好的风味和质地,且在可接受度方面的评分也最高。Lys可替代磷酸盐改善南极磷虾罐头品质,且115℃杀菌60min的杀菌工艺使南极磷虾罐头品质最好,在实际生产操作中有很好的应用性。

L-赖氨酸与谷氨酰胺转氨酶联合处理对低盐鸡肉糜凝胶保水及质构品质的影响

以低盐(含1%质量分数NaCl)鸡肉糜(low-salt chicken meat batter,LCMB)为对象,研究不同质量分数(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%)L-赖氨酸与质量分数0.5%谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)联合处理对LCMB凝胶保水性(water holding capacity,WHC)、质构、水分流动性和分布、微观结构及蛋白质构象的影响。结果表明,TGase单独处理对LCMB凝胶的WHC无显著影响(P>0.05),但会显著提高凝胶的硬度(P<0.05);在添加TGase的情况下,随着L-赖氨酸含量的增加,LCMB凝胶的WHC、硬度、弹性、内聚性及咀嚼性均呈现升高的趋势。低场核磁共振、扫描电镜、拉曼光谱的结果分别显示,L-赖氨酸协同TGase处理能增加LCMB凝胶内部不易流动水的相对含量P21、降低自由水的相对含量P22,促进形成有序、致密、连续的凝胶三维网络结构,增加肉糜蛋白质中色氨酸残基、酪氨酸残基和脂肪族氨基酸残基的暴露。综上所述,L-赖氨酸结合TGase处理能通过影响LCMB凝胶的水分分布、微观结构及蛋白质构象,从而改善LCMB的凝胶品质。

L-赖氨酸和L-组氨酸对低盐乳化肠品质特性的影响

为了探究氨基酸对低盐乳化肠品质的影响,以猪肉乳化肠为载体,在40%氯化钾替代食盐的条件下,设置6组氨基酸替代组:0.4%、0.8%L-赖氨酸,0.4%、0.8%L-组氨酸,以及0.6%、1.2%的混合氨基酸(L-赖氨酸质量∶L-组氨酸质量=1∶1)。通过对乳化肠pH、色差物理指标测定,采用电子鼻、电子舌和TPA仪器测定(硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性)的测定,研究L-赖氨酸、L-组氨酸和混合氨基酸对低盐钠乳化香肠出品率、pH、色泽、质构、感官、滋气味等品质的影响。结果表明:这两种氨基酸及其混合氨基酸均能显著提高低盐乳化肠产品的出品率、pH、红度和黄度,并对质构指标有显著影响(P<0.05)。

电化学聚合L-赖氨酸修饰玻碳电极的吡虫啉电化学传感器

本文采用电化学聚合方法在玻碳电极表面直接一步沉积制备L-赖氨酸聚合物(L^(-1)ysinePolymer,PLLS)薄膜,制备了对吡虫啉(Imidacloprid,IDP)具有响应的传感电极,并对PLLS聚合条件、溶液pH、富集时间、测定参数进行了优化。在最优条件下,所构建的传感器对IDP的线性响应范围为3~100μmol·L^(-1),检出限为0.9μmol·L^(-1),且传感器具有较好的重复性和选择性,在葡萄样品中的回收率为72.20~107.3%,满足实际应用要求。

双蛋壳Ru纳米颗粒催化L-赖氨酸高效脱羧合成戊二胺

戊二胺是生物基尼龙56的核心单体,以廉价且产能过剩的L-赖氨酸为原料,通过一步多相催化脱羧合成戊二胺,实现绿色高值化利用。L-赖氨酸脱羧需在强酸体系下进行,提高Ru基催化剂稳定性是共性科学难题之一。采用原位水热合成方法,设计制备双蛋壳包裹的钌催化剂,首先利用FAU孔道实现Ru纳米颗粒的高分散,其次在外层原位生长硅壳silicate-1(S-1),提高催化剂在酸体系下的稳定性。表征结果显示,双蛋壳包裹的Ru/FAU@S-1催化剂外层硅元素明显富集。在戊二胺合成反应中,Ru/FAU@S-1催化活性很高,L-赖氨酸转化率高达81.5%,戊二胺选择性65.8%,循环使用5次后催化效果无明显下降,催化剂稳定性得到显著改善。

多基因同步调控结合高通量筛选构建高产L-苯丙氨酸的谷氨酸棒杆菌工程菌株

L-苯丙氨酸(L-Phe)是重要的食品及医药中间体,但由于其生物合成途径较长且调控机制复杂,仅依靠质粒或者周期漫长的基因组逐轮改造,难以实现各个模块之间的通量平衡,在一定程度上限制了其产量的进一步提升。本研究将L-Phe生物合成途径中的7个携带组成型启动子PF11及核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)为GGGGGGGG的关键基因ppsA、tktA、aroF^(fbr)、aroE、aroL、pheA^(fbr)和tyrB,整合到谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)的基因组中;利用课题组前期研发的基于CRISPR/Cas系统和胞苷脱氨酶的无模板基因表达调控技术(base editor-targeted and template-free expression regulation,BETTER),对每个关键基因的RBS进行同步编辑,生成富含G/A的RBS突变文库;利用前期开发的荧光蛋白型L-Phe生物传感器结合液滴微流控系统(droplet microfluidics)对RBS突变文库进行高通量筛选。最终,从大约7万个RBS突变文库中筛选到4株L-Phe产量提升不同程度的突变菌株,其72 h摇瓶发酵产量分别为2.06、1.30、4.42和7.44 mmol/L,相比对照菌株C.g-2(0.6 mmol/L)分别提高了2.43、1.17、6.37、11.40倍。利用碱基编辑器同时调节多基因的表达水平并筛选组合文库,可以为L-Phe工程育种提供一种可行策略。

系统代谢工程改造谷氨酸棒杆菌高产L-丙氨酸

L-丙氨酸是一种重要的天然氨基酸,广泛应用于医药、食品、饲料等领域。目前,L-丙氨酸主要通过大肠杆菌来生产,开发安全、工业稳定的谷氨酸棒杆菌生产菌株具有重要的意义。该研究筛选了外源丙氨酸脱氢酶,在不以其他氨基酸为氨基供体的条件下高效率合成L-丙氨酸。强化非磷酸转移酶系统(phosphotransferase system,PTS)葡萄糖摄取途径,极大地促进了细胞的生长和L-丙氨酸的合成。引入异源Entner-Dondoroff途径,通过4步反应即可实现糖酵解途径10步反应供应前体物丙酮酸,进一步提高了L-丙氨酸的产量。此外,为了避免抗生素的使用和保证菌株的遗传稳定性,将关键基因整合到基因组上。最终工程菌株在5 L发酵罐发酵48 h产生104 g/L L-丙氨酸。该研究为利用谷氨酸棒杆菌工业化生产L-丙氨酸奠定了基础,同时为其他丙酮酸族产品的代谢工程研究提供了参考。

谷氨酸棒杆菌中L-半胱氨酸外排蛋白的鉴定及应用

L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸,被广泛应用于食品,医药,化妆品等行业。有效的外排蛋白不仅可以降低反馈抑制和细胞毒性,还能提高菌体的生产能力。在细胞工厂的构建中发挥重要作用。该研究基于转录组测序分析,在谷氨酸棒杆菌中发现一种新的L-半胱氨酸外排蛋白Cg1298-Cg1299。当添加7.5 mmol/L L-半胱氨酸时,cg1298-cg1299缺失菌株的生长比对照菌株降低了约24.2%,而回补菌株恢复了对半胱氨酸的抗性。利用Cys-Tyr二肽进一步检测Cg1298-Cg1299对半胱氨酸的外排能力,发现cg1298-cg1299双敲菌株的L-半胱氨酸外排能力下降了26.3%。最后,在L-半胱氨酸底盘菌中过表达cg1298-cg1299使得L-半胱氨酸产量提高17.1%。综上所述,Cg1298-Cg1299是谷氨酸棒杆菌中一种新的L-半胱氨酸外排蛋白,其显著增强了谷氨酸棒杆菌对L-半胱氨酸的耐受性,并提高了L-半胱氨酸的生产能力,为将来构建高产L-半胱氨酸的细胞工厂提供了一个有效靶点。

基于提高L-异亮氨酸生产效率谷氨酸棒杆菌构建和混菌发酵

L-异亮氨酸是多数哺乳动物必需氨基酸,广泛应用在食品、医药、运动营养等领域。为促进细胞内L-异亮氨酸外排,提高发酵液中L-异亮氨酸含量,以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)IBCL-1为出发菌株,构建CI01、CI02、CI03与IBCL-1ΔlysA 4株菌株。通过发酵对比CI01、CI02、CI03菌株生产L-异亮氨酸能力,其中CI01菌株L-异亮氨酸产量最高为21.36 g·L^(-1),相较于出发菌株IBCL-1提高6.8%。为降低主要副产物L-赖氨酸含量,敲除合成IBCL-1中L-赖氨酸关键基因lysA,所获菌株IBCL-1ΔlysA可大量消耗外源L-赖氨酸。最后将CI01与IBCL-1ΔlysA菌株混合发酵生产L-异亮氨酸,确定13:1为两种菌接种量最佳配比,发酵液中L-异亮氨酸含量为22.96 g·L^(-1),L-赖氨酸含量为0.42 g·L^(-1),显著提高L-异亮氨酸生产效率。

L-赖氨酸在晚期胃癌患者厌食及营养不良治疗中的疗效观察

目的探讨L-赖氨酸在晚期胃癌患者厌食及营养不良治疗中的疗效。方法选取2020年1月至2021年5月在右江民族医学院附属医院诊治的晚期胃癌患者54例为研究对象,随机分为观察组和对照组。对照组(n=24)给予常规饮食指导和(或)肠内营养制剂,观察组(n=30)在对照组的基础上添加L-赖氨酸,连续治疗2个月。分别采用患者主观全面评估法(PG-SGA)评分及食欲视觉模拟评分评估两组治疗前及2个月后患者营养状况、厌食情况以及总蛋白、白蛋白、前白蛋白水平。结果治疗2个月后,两组患者PG-SGA评分均低于治疗前,食欲评分、血清总蛋白、白蛋白、前白蛋白水平均高于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05),且观察组PG-SGA评分低于对照组,食欲评分、血清总蛋白、白蛋白、前白蛋白水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在晚期胃癌患者饮食中添加L-赖氨酸能有效提高患者食欲,促进营养物质吸收,从而改善患者的营养状态,但起效较慢,需要患者较长时间的配合。

氨基脱氧分支酸合成酶对谷氨酸棒杆菌生长和产L-丝氨酸的影响

L-丝氨酸是化学和材料领域中最为重要的30个骨架化合物之一,但至今尚未实现微生物发酵法工业化生产L-丝氨酸。氨基脱氧分支酸合成酶(aminodeoxychorismate synthase,ADC synthase)是L-丝氨酸分解代谢相关的关键酶,研究前期发现,与出发菌株SSAAI相比,通过ARTP诱变获得的高产L-丝氨酸突变株A36中氨基脱氧分支酸合成酶编码基因pabAB 426位发生点突变(T426I),而氨基脱氧分支酸合成酶基因突变对酶活力、菌株生长及产L-丝氨酸的影响尚未见报道。该文采用pK18 mobsacB质粒在出发菌株SSAAI上对pabAB进行426位定点突变(T426I)研究,结果发现,pabAB定点突变株的生物量比出发菌株SSAAI下降29.3%,L-丝氨酸产量提高15.9%。同时对氨基脱氧分支酸合成酶酶活力进行测定,发现氨基脱氧分支酸合成酶编码基因pabAB 426位的T426I突变导致酶的比活力下降。进一步采用不同强度的启动子调控高产菌株A36中氨基脱氧分支酸合成酶的活力,构建重组菌株A36-Pkan和A36-Dap-e;与出发菌株A36相比,重组菌氨基脱氧分支酸合成酶的比酶活力均有提高,发酵120 h时,生物量分别提高8.3%和16%,而L-丝氨酸产量分别下降18.2%和22.6%,说明提高氨基脱氧分支酸合成酶酶活力有利于谷氨酸棒杆菌生长却不利于产L-丝氨酸。

欧盟批准谷氨酸棒杆菌CGMCC 14498发酵生产的L-赖氨酸盐酸盐和L-赖氨酸硫酸盐作为饲料添加剂

2022年9月14日,欧盟发布条例(EU)2022/1492,批准谷氨酸棒杆菌CGMCC 14498(Corynebacterium glutamicum CGMCC 14498)发酵生产的L-赖氨酸盐酸盐(L-lysine monohydrochloride)和L-赖氨酸硫酸盐(L-lysine sulphate)作为饲料添加剂用于所有动物,本条例在发布后第二十天生效。

L-赖氨酸对丙二醛诱导氧化下牦牛肉品质特性及氧化程度的影响

为研究L-赖氨酸(L-lysine,L-Lys)对丙二醛(Malondialdehyde,MDA)诱导氧化下牦牛肉品质特性及蛋白氧化的影响。本文以MDA作为诱导剂建立模拟氧化体系,以牦牛肉为研究对象,经不同浓度L-Lys及氧化体系处理后,测定和分析其在贮藏期间食用品质、脂质氧化、蛋白氧化及肌肉组织学特性的变化。结果表明,L-Lys可使p H升高,缓解MDA引起的肌肉硬度和咀嚼性过度增加,并通过显著抑制氧合肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白从而提高L*值和a*值(P<0.05),使其保持良好色泽;此外,L-Lys对MDA诱导的脂质和蛋白氧化有明显抑制作用,表现为过氧化物值(Peroxide value,POV)的降低和硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值显著降低(P<0.05),巯基和活性巯基显著增加(P<0.05),10 mmol/L的L-Lys在贮藏前期可显著抑制蛋白羰基化(P<0.05),且肌肉组织学特性表明L-Lys能在一定程度上维持肌纤维结构完整性,降低肌原纤维小片化指数(Myofibril fragmentation index,MFI)。综上,L-lys可有效修复MDA造成的氧化损伤,抑制肌肉脂质和蛋白氧化,提高肌肉氧化稳定性,延缓肌肉品质劣变,且整体来看,10 mmol/L的L-Lys效果较好。因此,LLys具有抑制牦牛肉制品氧化和改善其食用品质的潜在应用价值。

L-盐酸赖氨酸对局部脑缺血大鼠的治疗作用

目的：研究Ｌ盐酸赖氨酸对大鼠局限性脑缺血的治疗作用。方法：采用电凝阻断大鼠一侧大脑中动脉造成局限性脑缺血模型。结果：一侧大脑中动脉阻断后１５ｍｉｎｉｐＬ盐酸赖氨酸６２１５及３１０８ｍｇ·ｋｇ－１，能显著降低局限性脑缺血大鼠的脑梗塞面积，减少相关脑区变性、坏死神经元的数量，而且Ｌ盐酸赖氨酸６２１５ｍｇ·ｋｇ－１还能明显改善大鼠的神经功能缺失，降低行为评分。结论：Ｌ盐酸赖氨酸对脑缺血有治疗作用。

维生素对谷氨酸棒杆菌SYPS-062直接发酵合成L-丝氨酸的影响

研究了VB1,生物素,VB6,VB2,叶酸和VB12对一株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)SYPS-062直接利用糖质原料发酵生产L-丝氨酸的影响,并且初步分析了这几种维生素对菌株SYPS-062发酵积累L-丝氨酸的调控机制。添加一定量的生物素,VB1和VB6表现出对L-丝氨酸积累分别为35%,28%和11%的促进;添加VB2实现了L-丝氨酸和生物量的等幅提高;而叶酸和VB12则通过促进菌株SYPS-062中1C单元循环的效率使L-丝氨酸的积累量分别提高了39%和82%,并且实现了产物转化率(YP/S)及单位细胞产率(YP/X)的显著提高。将6种维生素在其分别的最优浓度下复配,添加在发酵培养基中,结果发现发酵周期有6h左右的缩短,并且达到的最大生物量及L-丝氨酸的积累分别为11g/L和9.0g/L。

双底物指数流加和双阶段溶氧控制对谷氨酸棒状杆菌生产L-异亮氨酸的影响

为了实现L-异亮氨酸的高效生产,提高谷氨酸棒状杆菌YILW生产L-异亮氨酸的产量和生产强度,在详尽分析磷酸盐和玉米浆初始浓度对L-异亮氨酸发酵影响的基础上采用了双底物(玉米浆、磷酸盐)指数流加与双阶段溶氧相结合的控制策略进行L-异亮氨酸发酵。结果表明,最佳磷酸盐和玉米浆浓度分别为1.5 g/L和35 mL/L,此条件下分批补料发酵菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为27.66 g/L和25.89 g/L。在生长阶段进行双底物指数流加并结合双阶段溶氧控制,发酵60 h菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为32.29 g/L和31.32g/L,较优化前分别提高16.73%和20.97%。