混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体2-酮基-L-古龙酸研究进展

利用混合菌发酵L-山梨糖生产2-酮基-L-古龙酸(2-KGA),再经化学转化合成维生素C(Vc),是我国工业生产Vc的主要途径,具有简化工艺,减少污染,降低能耗等诸多优点。从菌系组合、菌种选育、代谢途径与酶学特性、工程菌构建、伴生作用机制及发酵工艺等方面出发,综述混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体2-KGA的研究现状和最新进展,并提出进一步研究和探索的方向。

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。

维生素C前体2-酮基-L-古龙酸二步混菌发酵研究新进展

维生素C(Vc)二步混菌发酵是我国首创具有自主知识产权的唯一应用于工业化生产Vc的微生物转化方法,该方法利用混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体物质-2-酮基-L-古龙酸,再经化学转化合成Vc;具有简化工艺,减少污染,降低能耗等优点。本文主要从产酸菌代谢关键酶、伴生菌胞外物质、组学以及外源添加物等方面综述Vc二步混菌发酵的最新研究进展,并提出进一步研究和探索的方向。

混菌发酵中与普通生酮基古龙酸菌产2-酮基-L-古龙酸相关功能蛋白的研究

目的:在混菌发酵中,筛选与小菌产2-酮基-L-古龙酸(2-KGA)相关的功能蛋白,并分析蛋白表达量的变化与产2-KGA的关系,寻找影响菌体代谢效率的关键性因素。方法:利用蛋白质组学技术,依据小菌产酸曲线,筛选与小菌产2-KGA有一定相关性的蛋白质,并利用生物信息学数据库,分析其改变与小菌代谢的关联。结果:获得了分辨率和重复性均良好的凝胶蛋白图谱,筛选出与小菌生产2-KGA密切相关的8个蛋白。结论:小菌产2-KGA强度与小菌体内抗氧化蛋白表达水平及糖代谢、能量代谢系统密切相关,推测有活性细胞色素C的含量可能为小菌产2-KGA的限制性因素。

巨大芽孢杆菌B.m 2980产孢对氧化葡萄糖酸杆菌产酸的影响

为确定维生素C二步发酵中巨大芽孢杆茵(伴生菌)芽孢形成对氧化葡萄酸杆菌(产酸菌)产酸的影响,本研究通过对巨大芽孢杆菌生长特性分析,选取培养12 h(未形成芽孢)和36 h(芽孢大量形成)巨大芽孢杆茵B.m 2980,检测其胞外液、胞内液以及混合液对产酸茵生成2-酮基-L-古龙酸的影响。结果表明,在未开始形成芽孢时,伴生菌胞外液、胞内液及混合液对产酸菌的生长和产酸有较低的促进作用,其中胞内液的促进能力大于胞外液;在芽孢生成后,胞外液以及混合液对产酸茵生长和产酸的促进能力显著提高。

Vc混菌发酵中伴生菌解除产酸菌氧化胁迫的研究进展

"二步发酵法"是我国生产维生素C(Vc)生产的主要方法,其中的第二步由产酸菌与伴生菌混合发酵完成。产酸菌为普通生酮基古龙酸杆菌,伴生菌多为芽孢杆菌属。现有的研究表明:在Vc混菌发酵中伴生菌为产酸菌提供了营养物质以促进其生长并增强2-酮基-L-古龙酸(Vc前体物质)的生成。结合前人已有的研究基础推测,有关产酸菌生长慢、产酸低等问题,是由于产酸菌ROS代谢紊乱,产生氧化胁迫所致。解析两菌之间存在的氧化胁迫关系将有助于优化生产工艺,强化产酸菌生长与产酸。本文主要从产酸菌生长受到氧化胁迫,以及伴生菌解除产酸菌氧化胁迫等方面进行综述,并根据已有试验结果提出自己的想法,以及进一步研究和探索的方向。

维生素C第二步混菌发酵技术研究新进展

维生素C(简称维C)"两步发酵法"是我国科学家独创、目前唯一工业化应用的维C工业生产技术,其显著特征是第二步发酵为两种菌的混合发酵。综述了近年来我国在维C第二步发酵技术领域的最新研究进展。大量研究认为混菌发酵效率取决于产酸菌数量和催化酶(山梨糖脱氢酶)活性,而产酸菌的转化能力又依赖于伴生菌所释放的"伴生物质",并认为伴生菌的"伴生物质"应该有多种,除了大家所公认的蛋白类物质外,氨基酸、维生素、嘌呤类等小分子有机物也具有促进产酸菌生长和产酸的作用,都应归属于"伴生物质"。另外,列举了当前维C工业化生产中面临的技术难题,提出了解决思路和未来研究方向,以期对推动维C发酵技术进步和维C产业可持续发展提供参考。

维生素C混菌发酵中地衣芽胞杆菌对氧化葡萄糖酸杆菌伴生活性的研究

对维生素C混菌发酵中地衣芽胞杆菌的伴生活性进行了研究。分别对单独培养、混合培养条件下地衣芽胞杆菌的生长特性进行分析,并以氧化葡萄糖酸杆菌的生长密度、产酸量为指标,考察地衣芽胞杆菌胞外液的伴生活性以及蛋白酶抑制剂对活性的影响。结果表明,活性物质在地衣芽胞杆菌对数生长期阶段合成并释放至胞外,使胞外液上清对氧化葡萄糖酸杆菌的生长和产酸产生促进作用。随着伴生菌培养时间的延长,其胞外上清活性也逐渐提高,18 h胞外液活性达到最高。蛋白酶抑制剂(苯甲基磺酰氟,PMSF)对胞外液活性并没有表现出抑制作用,可能没有参与伴生过程。

基于组学技术的维生素C二步混菌发酵研究进展

二步发酵法是工业化生产维生素C(vitamin C,Vc)的主要方法,其中第二步由伴生菌与产酸菌(普通生酮基古龙酸菌)组合进行混菌发酵产生Vc前体2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gluonic acid,2-KLG)的机制,一直是科研人员研究的重要科学问题。通过高通量基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等组学技术揭示生物系统中各个组分相互作用关系已经成为主要的研究手段。本文对近年来利用组学技术解析Vc混菌发酵中两菌互作关系、解除发酵系统的氧化胁迫、伴生活性物质、产酸菌群体感应、外源添加物、基因工程改造产酸菌促进产2-KLG等方面的研究进行综述,并为进一步的探索和深入研究提供思路。