食品检验用木糖赖氨酸脱氧胆盐琼脂质量差异分析

为丰富我国食品微生物检验用培养基验收时的质控菌株,提高商品化培养基质量,该实验采用GB 4789.28-2013中规定的验收方法,以鼠伤寒沙门氏菌ATCC14028、福氏志贺氏菌CMCC 51572、金黄色葡萄球菌ATCC 6538和大肠埃希氏菌ATCC 25922为参照,选取6株鼠伤寒沙门氏菌、1株福氏志贺氏菌、4株金黄色葡萄球菌和5株大肠埃希氏菌对4个品牌的木糖赖氨酸脱氧胆盐培养基(XyloseLysineDesoxycholateAgar,XLD)的外观、pH值、水分含量等物理指标以及生长率、选择性等微生物指标进行实验评价。结果显示A、B、C、D4个品牌培养基干粉颜色分别为粉红色,淡粉色、土黄色、粉白色;水分含量分别为5.55%,5.92%、5.46%、5.94%;配置100 mL添加量分别为5.54、5.89、5.69、5.70 g;pH值均符合7.4,6株鼠伤寒沙门氏菌和1株福氏志贺氏菌在4个品牌培养基上生长率均≥0.7,4株金黄色葡萄球菌均不生长,5株大肠埃希氏菌生长指数G均<5。综上,4个品牌的XLD培养基全部符合GB4789.28-2013,该实验所选菌株可用作验收XLD培养基质控菌株的补充菌株。

产纤维素酶新菌株的筛选及其产酶特性研究

【目的】筛选分离新的纤维素酶产酶菌株，并对其生长特性和产酶特性进行研究。【方法】从堆肥样品中分离得到一株产纤维素酶菌株，定名为CP1，利用16SrRNA序列对比和Biolog微生物鉴定系统进行鉴定。通过测定菌株生长速率确定其最适生长条件。采用CMC发酵培养基进行纤维素酶的研究，确定其产酶曲线。测定粗酶液最适作用温度和pH值，热稳定性和金属离子对其影响。【结果】经鉴定该菌株为梭形芽孢杆菌（LysinibacillusfusiJbrmis），其最适生长温度为30℃，最适生长pH值为6。在含CMC—Na的培养基培养，该菌株的生长与产酶同步进行，培养48h菌株生长量达到最大，培养液的CMC酶活力同时达到最大值，为0．46U／mL。该菌株所产的纤维素酶既有酸性CMC酶活力，又有碱性CMC酶活力，并以碱性CMC酶为主，酸性CMC酶的活力只有碱性CMC酶的71．4％。其酸性CMC酶的最适作用pH值为6．0，碱性CMC酶的最适作用pH值为8．0。另外，该菌株所产碱性CMC酶活的最适作用温度为40～50℃，而且0．5%的Cu^2＋使其酶活降低45％。【结论】菌株CP1为首次报道的梭形芽孢杆菌产纤维素酶新菌株，具有独特的酸碱性环境下的纤维素酶活力。

组蛋白不同乙酰化位点突变对酵母细胞生长和Ssa3、Gal1基因表达的影响

组蛋白乙酰化对基因表达和细胞生长非常重要.为揭示组蛋白H3K14和H4K8的乙酰化修饰对不同条件下细胞生长和Ssa3、Gal1基因表达的重要性及二者功能差异.构建了H3K14、H4K8分别突变为精氨酸的单突变株S14、S8及二者同时突变的双突变株D814,并对其在正常、高温、咖啡因存在等条件下生长及Ssa3、Gal1表达进行比较.结果表明,所有突变株对咖啡因敏感性增加;D814对温度敏感,且在供试条件下其生长及Ssa3和Gal1激活均明显慢于野生型和单突变株;除半乳糖和葡萄糖为单一碳源,30℃时两单突变株差别不大外,其它条件下S8生长及Ssa3和Gal1激活均慢于S14.表明H3K14、H4K8乙酰化对细胞生长和适应不利环境非常重要,而且在对不利条件的快速适应方面,H4K8的乙酰化修饰可能更为重要.组蛋白突变株的表型缺陷是因该条件下细胞生存所必需的基因激活延迟所致.

L-赖氨酸高产基因工程菌的构建

赖氨酸的高产菌株已通过经典的诱变法获得 ,但要再提高这些诱变株的产量就很困难。赖氨酸的生物合成很有规律 ,它不仅依赖于赖氨酸合成途径中的酶 ,而且依赖于驱动合成赖氨酸的碳源代谢的酶。为了提高赖氨酸产率 ,就要求改变碳源的供应 ,从而控制中间物向赖氨酸合成的转化。二氨基庚二酸合酶基因 (dapA)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 (ppc)是菌体在赖氨酸合成代谢途径中 ,控制表达二氨基庚二酸合酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的关键基因。我们首先分别克隆这两个基因 ,并使之处于一定启动子控制下。然后将dapA和ppc重组克隆到同一个载体 ,并转化赖氨酸发酵菌 ,从而提高菌体内的酶活 ,进一步提高赖氨酸发酵产率。

原生质体融合选育赖氨酸高产菌种的研究

北京棒杆菌1134衍生株与枯草芽孢杆菌151衍生株的原生质体融合得到了一株可以甜菜糖蜜为原料,在摇床与小罐发酵均能稳定产赖氨酸6.50%以上的高产菌株——Q4413。Q4413菌落形态类似于1134株,而菌体形态区别于双亲,呈较短的杆状,无鞭毛,但有较稀疏的纤毛。生理生化研究表明:Q4413耐盐性、蔗糖发酵、石蕊牛奶试验产碱状况酷似151株,而与1134株略有差异;运动性、糊精、柠檬酸盐利用、MR 试验、酪素水解、明胶水解、石蕊牛奶还原,又酷似于1134株而区别于151株;Q4413的最适生长温度、pH 值居双亲之间;Q4413为原养型加三重抗性[Rif^r,AEC^r Nal^r];其细胞 DNA 含量与GC 比测定结果均居双亲之中,而且生物量测定结果也均与双亲有一定的差异。

不同能量、赖氨酸水平对特种野猪生产性能和屠宰性能的影响

试验以体重为(13±1)kg的健康含野猪血液为75%的特种野猪为试验动物,采用2(能量)×3(赖氨酸)因子完全交叉设计,研究不同能量、赖氨酸水平对特种野猪生长期生产性能及胴体品质的影响。试验结果表明:①在生长性能方面,不同能量、赖氨酸水平对末重、料重比均有显著影响(P<0.05),且对平均日增重有极显著的影响(P<0.01),对平均日采食量和总采食量均有极显著的影响(P<0.01)。②在屠宰性能方面,不同能量、赖氨酸对屠宰率、背膘厚和瘦肉率有显著影响,对胴体体长和眼肌面积均无显著影响(P>0.05)。综合各项指标,当能量12.5 MJ/kg、赖氨酸为1.0%时,特种野猪生长最好,屠宰性能最佳。

高产赖氨酸菌的选育与应用

赖氨酸是人体和哺乳动物的必需氨基酸,必须从食物中补充。赖氨酸具有重要的营养生理功能,在医药、食品和饲料工业中应用广泛。本文综述赖氨酸的生理功能、应用与生产、赖氨酸在细菌中的生物合成与调控、高产赖氨酸生产菌株的育种方法及应用。目前高产L-赖氨酸的菌株选育技术主要包括诱变技术、基因重组和基因敲除技术等。改良现有菌种和发掘、筛选新的菌种,利用微生物发酵法大量生产L-赖氨酸,具有广阔的市场前景。

混种固态发酵酱醋渣生产赖氨酸强化的蛋白饲料研究

考察了酵母菌和赖氨酸菌混种固态发酵酱醋渣原料的方法对饲料蛋白质量的影响。研究结果表明 ,这是制备优质蛋白饲料的有效途径 ,饲料蛋白质量高。发酵产物酵母数达12 9.0 2亿个 /g(干基 ) ,粗蛋白 4 4 .36 % ,真蛋白 34.6 0 % ,氨基酸总量 30 .0 1% ,必需氨基酸配比平衡好 ,赖氨酸的比例高达 4 .37g/(10 0g蛋白 )。胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。

天然食品防腐剂ε-聚L-赖氨酸高产菌株的筛选

从土壤中分离放线菌,通过选择性培养方法定向筛选ε-聚L-赖氨酸的产生菌,利用分批发酵,确定了适合白色链霉菌发酵产生聚赖氨酸的培养基,比较了分离到的几株菌的赖氨酸、聚赖氨酸合成能力,确定了诱变育种的出发菌株;突变株的赖氨酸、聚赖氨酸的产量均有一定的提高,正向突变率较高;抑菌实验结果显示突变株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用明显。

酿酒酵母组蛋白H3 K4L和K36L突变对细胞生长和GAL1、SSA3、PHO5表达的影响

组蛋白甲基化和乙酰化修饰对基因表达和细胞生长至关重要,为揭示组蛋白H3第4、36位赖氨酸(K)修饰对酵母生长和诱导基因表达的重要性及两位点功能差异,文章构建了两位点单独或共同突变为亮氨酸(L)的组蛋白突变株S4、S36和D436,对其在正常、半乳糖为单一碳源、高温、高盐等条件下的生长及GAL1、SSA3和PHO5表达进行比较。结果显示:D436对高温最敏感,各突变株对咖啡因显著敏感;3个突变株在高温、高盐、6-AU、咖啡因存在时的生长及GAL1、SSA3和PHO5的激活均明显慢于野生型;S4在高温、高盐条件下生长及GAL1激活慢于S36。H3-K4和H3-K36的翻译后修饰对细胞生长和适应不利环境非常重要,在对高温等逆境快速适应上,K4比K36更重要,组蛋白突变株的表型缺陷是因该条件下细胞生存所必需的诱导基因表达延迟所致,同一位点突变对不同基因表达有不同影响。3个突变株的缺陷表型严格上应是相应位点突变导致组蛋白修饰模式改变所造成的综合影响。

白色链霉菌ZC7中ε-聚赖氨酸降解酶酶学性质研究

从产ε-聚赖氨酸菌株白色链霉菌ZC7中纯化了ε-聚赖氨酸降解酶,并对其性质进行了研究。结果表明,该酶的酶活力在pH=6.0～8.0间稳定,最适宜pH=7.0;酶的最适温度为35℃,在20～40℃水浴30min酶活力未见明显下降。研究了不同金属离子对酶活力的影响,结果表明,Zn2+和Cu2+可分别提高酶活力34%和21%;但Co2+、Mn2+、Fe3+对酶活力有强烈的抑制作用,Mg2+、Ca2+对酶活力没有影响。以ε-聚赖氨酸为底物时,该酶的Km和Vmax值分别为0.226mmol/L和0.402×10-3mmol/(L.S)。ε-聚赖氨酸降解酶很可能与ε-聚赖氨酸合成酶是相互依存的关系,而且ε-聚赖氨酸生产菌表现出强烈的ε-聚赖氨酸降解酶活性,应该与其自身保护作用有关。

融合株Q4413的L-赖氨酸生产研究

Q4413菌株系北京棒状杆菌1134衍生物与枯草芽孢杆菌151衍生物的原生质体的融合株。Q4413株培养在甜菜(糖蜜含糖量12.6％)、K_2HPO_40.15％、MgSO_40.04％、玉米浆1.2％、(NH)_4)_4SO_44％,VH、VB分别为50μg/dl培养基的小型发酵罐内,pH6.5～7.2,30～32℃,发酵75小时。pH值由氨水调节,发酵过程补加糖3.6％。平均产L-赖氨酸6.5％,平均转化率40.2％。 Q4413融合株遗传性能稳定,是一株具有王业生产价值的菌株。

大肠杆菌合成生物基塑料单体5-氨基戊酸的代谢工程

5-氨基戊酸可作为新型塑料尼龙5和尼龙5,6的前体。尼龙5和尼龙5,6是重要的工程塑料,应用于机械、化工、仪表、汽车等工业。目前几种5-氨基戊酸的生物合成法普遍产率较低且合成过程复杂,成本高,无法实现大规模工业生产。本研究中,笔者构建了一种基于单酶L-赖氨酸α-氧化酶RaiP表达的工程菌株,采用发酵和全细胞催化两种方式,实现了5-氨基戊酸的高效生产。在添加体积分数4%乙醇的条件下,工程菌株CJ02可生产5-氨基戊酸1.26 g/L。在加入体积分数4%的乙醇和10 mmol/L H2O2的反应器中,5-氨基戊酸的质量浓度可达到29.12 g/L。本研究对5氨基戊酸的生物合成工艺开发具有指导作用,有利于实现生物基塑料生产的工业化。

ε-聚赖氨酸发酵工艺的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是由白色链霉菌产生的一种新型天然聚合物,由25~35个L-赖氨酸通过α-羧基和ε-氨基连接形成。现代生物技术基因工程、基因组重排和响应面法已经在工业规模上显著提高了这种新型同源多聚氨基酸的合成效率,并扩展了其工业应用。ε-PL已被广泛用作食品和化妆品行业的防腐剂,生物可降解材料,基因转运载体等。近年来的研究主要集中在微生物技术生产ε-PL和生物合成机理方面。文章着重介绍了ε-PL发酵工艺的研究进展,包括培养基的优化、p H控制策略、溶解氧控制策略、生物反应器和其他生产工艺;概述了ε-PL生物合成和产ε-PL菌株分离改造。这将有助于这种新型聚合氨基酸的发展,同时为其他生物聚合物的研究提供参考。

我国赖氨酸工业技术新进展

系统介绍了我国赖氨酸工业生产技术的发展、赖氨酸生产菌种的最新研究进展以及生产过程中的发酵、提取、浓缩、结晶、干燥等操作所采用的最新技术和设备。离子交换法是从发酵液中提取赖氨酸的常用方法 ,文中简要介绍了连续离子交换系统 (ISEP)对提高赖氨酸回收率、降低能耗和减少污水排放量的作用及其应用。

赖氨酸工业生产菌的研究进展

简要地介绍了人工诱变赖氨酸生产菌的研究成果 ,通过 3个实例介绍了基因克隆技术在赖氨酸生产菌研究上的应用 。

紫外和EMS诱变选育大肠杆菌赖氨酸营养缺陷型突变株的综合实验设计与实践

将科研项目成果应用于本科实验教学,设计了"紫外(UV)和甲基磺酸乙酯(EMS)诱变选育大肠杆菌赖氨酸营养缺陷型菌株(Lys–)"综合实验项目。以大肠杆菌(E.coli DH5a)为出发菌株,通过UV和EMS单一诱变和复合诱变的方法,利用青霉素法淘汰野生型菌株,采用逐个检出法进行初筛、划线对照法进行复检,通过传代培养检测Lys–突变株的遗传稳定性;对青霉素淘汰野生型菌株相关步骤重要参数的确定从原理和方法上进行探讨;通过优化UV、EMS诱变及复合诱变条件,对选育大肠杆菌Lys–突变株的高效诱变方法进行探讨。

赖氨酸摇瓶发酵控制新方法

为克服赖氨酸摇瓶发酵过程中流加氨水调节pH带来的技术难题,本文研究了在赖氨酸摇瓶发酵培养基中添加指示剂指导发酵过程氨水流加。结果表明,添加指示剂的实验组较对照组赖氨酸含量提高5.75%以上,平行样实验组相差不到1%而对照组相差2.45%。该方法不仅大大提高了发酵的稳定性和产酸水平,而且简化了发酵操作过程,降低了实验强度和染菌几率。

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶基因对蛹虫草生长发育的影响

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶(lysine-specific histone demethylase,LSD)是真核生物中关键的表观遗传调控因子,在真菌中能够执行组蛋白特定位点上赖氨酸的去甲基化,调控多个基因的表达,从而影响多种次级代谢产物的合成。本研究通过对蛹虫草LSD基因(CmLSD)编码蛋白的生物信息学分析,发现蛹虫草CmLSD蛋白具有典型JmjC功能域,可能参与组蛋白H3、H4的去甲基化修饰。进一步对蛹虫草菌株Cm01进行CmLSD基因的过表达和敲除研究,发现该基因能够影响蛹虫草的生长和分生孢子的产生,以及腺苷、虫草素的分泌。

用基因组重排技术选育赖氨酸高产菌株

【目的】以北京棒杆菌(Coryne bacterium pekinense)1为研究对象,选育赖氨酸高产菌株,并探索赖氨酸产生菌基因组重排育种的基本规律。【方法】利用基因组重排技术选育赖氨酸高产菌株。【结果】通过四轮基因组重排成功选育出了5株遗传稳定的高产赖氨酸菌株,其中1株重排菌株赖氨酸产量达到16.95g/dL,比原始菌株Corynebacterium pekinense1赖氨酸产量提高了37.14%,比亲本菌株赖氨酸产量提高了17.46%～31.19%。【结论】首次采用基因组重排技术改良赖氨酸产生菌,成功选育出了5株产量较稳定的高产赖氨酸菌株,具有潜在的应用价值。