氨基酸产业现状及生产菌株选育技术

综述了2017年我国氨基酸产能、产量及出口情况,系统介绍了氨基酸生产菌株选育技术.常规育种技术尚不过时,其应与反向代谢工程研究相结合.代谢工程育种技术经过多年的发展,已经取得了长足的进步,从常规代谢工程发展为系统代谢工程,同时进化代谢工程也展现出巨大的应用价值.工业化菌株构建需在基因组水平操作,介绍了氨基酸生产菌种大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌基因组编辑技术的现状.最后,简要介绍了精确代谢调控技术,包括基因表达的强化和弱化策略,并给出了应用实例.

鸡骨架和鸡胸肉复合底物酶解工艺优化及产物呈味特性研究

为了提升鸡骨架和鸡胸肉复合底物酶解产物的风味,利用生物酶解技术对鸡骨架和鸡胸肉复合底物进行酶解,通过单因素实验与正交试验优化了酶解工艺,并分析了酶解物中的游离氨基酸含量及肽分子量分布情况。结果表明:复合蛋白酶与风味蛋白酶以3:1复配比同步酶解时风味最佳,最佳酶解条件是:鸡骨架与鸡胸肉比例9:1,料液比1:2 g/mL,温度50℃,pH7.5,酶添加量0.6%,酶解时间3 h。该条件下水解度达13.60%,感官评分4.7,制得的酶解物具有突出的鲜味和肉香味,呈味效果良好。随着酶解时间的延长,产物中游离氨基酸总量和小分子肽含量不断增加。最优工艺条件下,酶解产物中苦味氨基酸含量为2.74 mg/mL,占总游离氨基酸的71.73%,是主要的氨基酸;相对分子质量小于3 kDa的肽含量为93.26%。该研究结果为低值鸡骨架的综合开发和应用提供了参考。

利用重组嗜热栖热菌尿苷-胞苷激酶生产尿苷酸

尿苷-胞苷激酶(Uridine/cytidine kinase,UCK)作为生物体核苷酸代谢补偿途径中的重要催化剂,可以催化尿苷和胞苷磷酸化成为尿苷酸(5'-uridine monophosphate,5'-UMP)和胞苷酸(5'-cytidine monophosphate,5'-CMP)。利用大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)分别成功克隆表达了来源于嗜热栖热菌(Thermus thermophilus HB8)以及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)的尿苷-胞苷激酶。对比分析了不同重组尿苷-胞苷激酶的催化特性发现,来源于嗜热栖热菌的尿苷-胞苷激酶能以鸟苷三磷酸(Guanosine 5'-triphosphate,GTP)或者腺苷三磷酸(Adenosine 5'-triphosphate,ATP)作为磷酸供体催化尿苷生成尿苷酸,而来源于枯草芽孢杆菌的尿苷-胞苷激酶只有以GTP作为磷酸供体时的催化效果较好。在优化的反应条件下,使用来源于嗜热栖热菌的尿苷-胞苷激酶,6 h可催化10 mmol/L的尿苷和10 mmol/L的ATP生成8.74 mmol/L尿苷酸。研究结果表明,以ATP作为磷酸供体的尿苷-胞苷激酶可作为一种新型的催化剂用于尿苷酸的研制与生产。

甜菜碱在微生物中的代谢及应用研究进展

甜菜碱广泛分布于自然界,在许多微生物(包括细菌、古细菌和真菌)中都有发现.由于其特殊功能,许多微生物利用甜菜碱作为功能性化学物质并且已经演化出与甜菜碱生物合成和分解相关的代谢途径.甜菜碱的主要作用是防止微生物细胞受干旱、渗透胁迫和温度胁迫的影响,且在微生物甲基代谢中也具有重要作用.本文综述了微生物中甜菜碱的生物合成、转运、分解代谢和功能,并总结了甜菜碱在微生物发酵中的应用案例.甜菜碱独特的生物相容性及生理活性将使其在生物技术领域具有广阔的应用前景.

表达异源木糖异构酶对谷氨酸棒杆菌利用木糖的影响

微生物细胞木糖代谢对生物质水解液全利用和促进特定重要化学品的合成具有重要意义.谷氨酸棒杆菌为重要的氨基酸工业生产菌株,由于缺乏木糖异构酶编码基因而不能代谢木糖.本研究通过质粒过表达不同来源的木糖异构酶基因xyl A,实现了菌株对木糖的利用,其中大肠杆菌木糖异构酶效果最好.由于木糖异构酶的活性是制约菌株代谢木糖的瓶颈因素,因此对启动子的SD序列进行了替换以促进翻译效率,使菌株在木糖培养基中生长的A600值达到出发菌的2.7倍.通过基因组整合3个拷贝的优化后xyl A表达模块,实现了无质粒的木糖代谢工程菌株的构建,为后续谷氨酸棒杆菌利用木糖生产高附加值化学品的代谢工程研究奠定基础.

酶解禽类蛋白制备呈味基料的研究进展

调味料是中国传统特色产品。随着生活水平的提高,饮食安全、健康、营养受到人们越来越多的重视,开发营养型味道鲜美浓郁的调味料具有重要意义。我国作为养殖大国,禽肉产量一直居于世界前列。禽肉及其副产物富含营养物质,是改善人类营养的重要原料。蛋白酶解物风味天然、鲜香味突出,能够提升食品风味,且具有营养价值。利用禽肉及其副产物蛋白酶解物开发高营养的调味料具有广阔的前景。文章对禽类蛋白酶解工艺、产物中的呈味物质及呈味肽的分离纯化与鉴定进行综述,以期为酶解禽类蛋白制备呈味基料及呈味肽复合调味料的开发提供理论参考,推动调味料行业的高质量发展。

大肠杆菌生产莽草酸发酵培养基优化

利用单因素实验对大肠杆菌莽草酸发酵培养基中碳氮源与金属离子进行了优化,选取对菌体生长和莽草酸产量影响较大的蛋白胨、牛肉膏、FeSO_4和MgSO_4四个因素进行正交实验优化,确定了莽草酸发酵的最适培养基配方:葡萄糖15g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏3g/L,酵母粉2g/L,柠檬酸2g/L,(NH_4)_2SO_41.6g/L,K_2HPO_4·3H_2O 7.5g/L,MgSO_4·7H_2O 2mg/L,FeSO_4·7H_2O 2mg/L,钼酸铵0.009mg/L,硼酸0.17mg/L,CoCl_2·6H_2O 0.047mg/L,MnSO_4·H_2O0.017mg/L,CuSO_4·7H_2O 0.017mg/L,ZnSO_4·7H_2O 0.02mg/L.采用优化后培养基发酵,莽草酸产量达到4.675g/L,为优化前的3.22倍.

L-氨基酸连接酶偶联乙酸激酶催化合成丙谷二肽

枯草芽孢杆菌来源的L-氨基酸连接酶(YwfE)是一种ATP依赖酶,可以催化L-丙氨酸(Ala)和L-谷氨酰胺(Gln)合成丙谷二肽。为了降低反应中ATP的使用量,研究使用不同微生物来源的乙酸激酶(Ack)用于丙谷二肽合成反应中ATP的再生,发现丙酮丁醇梭菌来源的乙酸激酶Ack3和YwfE的偶联效果最好。确定最优的催化反应体系包括Ala 30 mmol/L,Gln 30 mmol/L,MgSO 450 mmol/L,ATP 5 mmol/L,ACP-Li 60 mmol/L,纯化的YwfE蛋白200 mg/L,纯化的Ack3蛋白80 mg/L。在37℃,pH 9条件下反应16 h生成24.3 mmol/L的丙谷二肽,摩尔转化率为81%,同时产生2.3 mmol/L的副产物丙丙二肽。研究表明:ATP再生系统的引入有助于提高丙谷二肽的摩尔转化率,降低催化反应的成本。

玉米浆和表面活性剂添加对α-酮戊二酸发酵的影响

首先研究了添加玉米浆和表面活性剂吐温对谷氨酸棒状杆菌GKGD发酵生产α-酮戊二酸的影响.在此基础上,通过采用添加过量玉米浆,同时在产酸期添加吐温60的培养方法,显著提高了α-酮戊二酸的产量.结果表明:相比于吐温80,吐温60更有利于α-酮戊二酸的分泌;在初始发酵培养基中添加6 mL/L玉米浆,在发酵10 h加入1 mL/L吐温60,可以使α-酮戊二酸的质量浓度达到17.9 g/L.

小麦淀粉副产物综合利用研究

小麦淀粉加工过程中产生大量的副产物,含有B型淀粉、戊聚糖、蛋白质和其他胶黏物质,其成分复杂、黏度较大,分离再利用非常困难。笔者在副产物中加入2‰的复合酶,降低副产物黏度,提取水溶性戊聚糖,并采用双酶分步水解法将分离出来的淀粉制成葡萄糖。经酶法处理后,生产每吨淀粉产生的副产物可以生产23.3 kg水溶性戊聚糖、51.9 kg葡萄糖、8.3 kg糖渣,副产物干物质回收率达到83.5%,实现转化增值500元以上,为小麦淀粉加工副产物的综合利用提供了一条有效的途径。

玉米粉糖制备及其在谷氨酸发酵中的应用

谷氨酸发酵是利用玉米淀粉糖作为底物碳源,通常采用湿法工艺生产玉米淀粉糖。湿法工艺生产投资规模大,设备腐蚀快,能耗高,污染环境。为了有效改进淀粉加工和制糖工艺,笔者采用半干法工艺生产玉米粉糖,气浮分离提取玉米粉中的蛋白质。在制备玉米粉糖的过程中,当组合添加量分别为普鲁兰酶0.15‰和木瓜蛋白酶0.08‰时,可以降低糖液黏度,提高过滤速度,使玉米粉糖的葡萄糖质量浓度提高5.3 g/dL、透光率提高20%;增加氨基酸的质量分数,糖液中的氨基酸可以使谷氨酸发酵产酸率提高0.5 g/dL、糖酸转化率提高0.9%;利用玉米粉糖生产谷氨酸,能够简化生产流程,降低生产成本。

现代生物发酵设备与维修管理

现代化生物发酵设备管理,本质上是现代管理理论、方法同现代化设备相结合。生物发酵设备是发酵企业赖以生存和发展的物质基础,发酵的目的是使微生物大量分泌抗菌素。面对现代化的生产装置和先进的自动化生产设备,在新时代背景下,为顺应现代企业发展的需要,从现代化设备管理与实践出发,结合企业自身实际情况,将先进的技术和科学的方法合理地结合在一起,运用到生物发酵设备管理过程中,进一步提升发酵企业设备管理理念,不断提高发酵设备管理水平,保证发酵设备完好、高效,确保发酵企业的产品质量和安全生产,提高生产效率,增加企业活力,促进发酵企业经济效益不断得到新的提高,努力使生物发酵企业设备管理工作再上一个新台阶。

项目化模式在发酵设备管理中的应用

随着现代发酵技术装备自动化程度的提高,发酵设备管理也面临着新的挑战。在项目化模式下,只有将设备组织目标分解渗透到具体的项目中去,才能解决设备运行中存在的问题,仅靠原有的设备组织体系是难以做到的。把项目化模式应用到设备管理中,通过对设备管理各个环节进行统筹整合,建立具体的管控措施和管理方法,并进行理论阐述和应用分析。结果表明:项目化的实用性和有效性,关键在于理念的入心入脑及执行力的贯彻,调动基层管理人员的工作积极性,为更多的员工提供新的发展平台,让中层管理者迅速成熟和多面化,确保发酵设备的完好、高效,以此使员工尽早发现发酵设备异常产生的后果,从而达到提升发酵设备管理水平和提高综合经济效益的目的。

超声辅助酶法制备鸡皮胶原蛋白的工艺优化

为了提高鸡皮胶原蛋白的提取效率,以鸡皮为原料,考察了料液比、胃蛋白酶加入量、超声输出功率、超声处理时间4个因素对胶原蛋白提取率的影响,并进行响应面优化。结果表明:超声波辅助酶法可显著提高胶原蛋白的提取率,且超声输出功率、超声时间对提取率影响显著(P<0.05);基于回归方程和预测模型,得出最优提取工艺为料液比1∶73 g/mL、胃蛋白酶添加量1.58%、超声输出功率260 W、超声时间26 min(持续2 s-间断2 s);各因素对提取率的影响为超声时间>超声功率>料液比>加酶量;在最优条件下,提取率达83.42%±0.65%,与预测值接近。该方法可以显著提高胶原蛋白的提取效率,为鸡皮胶原蛋白工业化制备提供理论依据。

谷氨酸发酵设备管理现状及发展趋势

谷氨酸是一种酸性氨基酸,是生物机体氮代谢的基本氨基酸之一。谷氨酸发酵既是味精生产过程中一个不可缺少的关键环节,也是目前通气发酵产业中,生产厂家最多、产量最大的产业。味精为有鲜味的物质,学名谷氨酸钠,是人们日常生活中常用的调味品。发酵设备管理是保证发酵生产正常有序开展的关键,直接影响到谷氨酸的生产效率。鉴于此,对谷氨酸生产设备管理现状及发展趋势进行了分析,并对其发展前景进行了展望,以期为进一步提高谷氨酸发酵装备管理水平、提升谷氨酸生产效率和产品质量、增强企业活力、促进谷氨酸产业综合经济效益不断提高提供参考。

茶多酚和硫辛酸对谷氨酸发酵的影响

谷氨酸棒杆菌发酵生产谷氨酸的过程中,在生产菌株进入产酸期后,可以通过加大通风量以提高菌体活力,达到提高谷氨酸产酸率的目的。然而,提高供氧量会使菌体氧化代谢加快,虽然产酸量增加,但是菌体老化速度也相应加快,缩短高产酸持续时间。在发酵培养基中添加20 mg/kg的茶多酚和10 mg/kg的硫辛酸,利用茶多酚和硫辛酸的抗氧化特性,清除菌体氧化代谢中积累的过量自由基,减少自由基对菌体的伤害,降低发酵中后期菌体的衰老速度。结果表明:通过添加茶多酚和硫辛酸,谷氨酸质量浓度提高0.9 g/dL,糖酸转化率提高1.1%,谷氨酸发酵的生产效率得到显著提高。

基于互联网环境下企业财务管理信息化建设的探讨

在互联网时代,当信息技术得到广泛使用之后,人们的生活方式和工作环境都被改变了,企业的财务管理也不例外的。在互联网环境下,企业的财务管理会受到了剧烈的冲击。基于此,本文对互联网环境下财务管理信息化建设进行了研究。

管理会计模式在企业中的应用

经济全球化是当今世界经济发展的大趋势,这种变化必将推动我国管理会计进入关键的转折点。为建立完整且具有中国特色的管理会计体系,适应内外部变革的需要,迫切需要总结以前的会计管理经验,增强企业适应世界通用规则的能力。通过研究我国企业管理会计模式,分析了制约我国管理会计发展的主要因素,提出了若干建议。

浅议我国实施新会计准则的障碍分析及应对策略

随着我国市场经济的发展,国情也在发展改变。为了应对这样的改变,与国际会计准则做出合理的对接是必要的。针对这一情况,我国的会计准则进行了变革。这样的变革是为了符合我国经济新体制的发展需要。由于这样的变革企业会获得更好的发展,在会计准则的变革中企业应当建立新的管理制度以便增强自身在社会主义市场经济中的竞争力,这样的变革对于企业的影响是多角度的。本文主要围绕会计领域中新准则在落实过程中面临的障碍及相关对策展开具体探究。

对企业会计信息化建设的探究

信息化技术对企业财务管理工作有非常重要的作用,企业在转型、升级的过程中,应该积极推进信息化建设工作,建立会计信息化管理模式,提高企业在财务数据整理、分析方面的工作效率.同时可以实时监控财务工作情况,提高数据的准确度,为企业决策提供可靠依据.本文分析会计信息化内容,指出会计信息化对财务管理的影响,最后提出会计信息化在财务管理方面的应用策略.