2018, 37(8):785-792. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.001
摘要:为了制备稳定高效的固定化酶转化底物马来酸来生产富马酸,本文将粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)来源的马来酸顺反异构酶与R5肽段融合表达,融合酶比酶活可达42 U/mg。将细胞破碎上清液用40%硫酸铵沉淀,再用终体积分数为0.1%的戊二醛在室温下交联1 h形成交联酶聚集体,最后用1 mol/L正硅酸甲酯包埋,固定化酶的酶活回收率达到60%。在55 ℃下,固定化酶的半衰期可达4 h(游离酶仅为0.5 h),进行8次重复催化反应后,可保留78%的初始酶活。将固定化马来酸顺反异构酶装入填充床反应器,连续转化10个批次后富马酸的转化率可保持在95%以上。该研究为马来酸顺反异构酶生产富马酸的工业化应用提供了借鉴。
2018, 37(8):793-801. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.002
摘要:筛选高产阿魏酸酯酶菌株,并对其发酵特性及在黄酒中的应用进行研究。通过初筛及复筛,根据菌落形态、生理生化特征及rDNA ITS1-5.8S-ITS2基因序列的系统发育树构建分析进行菌株鉴定;以阿魏酸含量为衡量指标,考察温度、初始pH、麦麸添加量、酒度等因素对菌株发酵过程中产阿魏酸的影响;菌株经过富集培养反添加到黄酒酿造过程中。筛选出一株高产阿魏酸酯酶霉菌,经分子鉴定为枝状枝孢霉菌株(Cladosporium cladosporioides),保藏在中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M2015549。菌株在30 ℃、pH 4.8、麦麸添加量5%、酒度9%条件下培养3 d,菌株产阿魏酸酯酶活力最高可达175.4 U/L。当菌株添加量为0.010%时,黄酒阿魏酸含量提高到150%。筛选到一株新的高产阿魏酸酯酶的枝状枝孢霉菌株,并将其反添加到黄酒酿造过程中,对黄酒阿魏酸含量的提高起到积极作用,证明菌株在产阿魏酸酯酶及富含阿魏酸功能性食品开发方面具有很大潜力。
2018, 37(8):802-806. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.003
摘要:为了提高番茄红素的生物合成水平,本研究利用常压室温等离子体注入技术对番茄红素生产菌三孢布拉霉负菌(Blakeslea trispora(-))进行诱变选育。首先建立了番茄红素含量分析的标准曲线和等离子体诱变致死率曲线。通过构建的“马鞍形”致死率曲线确定了合适的诱变处理时间,经过数轮肉眼初筛和摇瓶复筛,获得了一株产量为0.85±0.04 g/L的突变株ARTP-3,比出发菌株番茄红素的产量提高51.4%,且传代实验表明该菌株的番茄红素产量遗传稳定性较好。本研究不仅获得了一株具有较大经济价值的番茄红素高效合成突变株,建立的育种方法也可为其他工业微生物特别是丝状真菌的选育提供有益的参考。
2018, 37(8):807-811. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.004
摘要:为研究肉桂提取物在最小抑菌浓度(MIC)以下对铜绿假单胞菌PAO1生物膜产生的抑制作用,首先以紫色杆菌CVO26为初筛菌,研究了肉桂提取物对其紫色素产生的抑制作用,在此基础上利用酶标仪对铜绿假单胞菌PAO1产生的生物膜进行了定量测定,利用光学显微镜对其生物膜概貌进行观察。结果表明:肉桂提取物在MIC以下对紫色杆菌CVO26紫色素的产生量以及铜绿假单胞菌PAO1生物膜的产生量具有抑制作用,且抑制率随着肉桂提取物浓度的升高而升高;对PAO1形成的生物膜概貌特征也具有明显的影响。因此,肉桂提取物在MIC以下对铜绿假单胞菌PAO1生物膜的形成具有抑制作用。
2018, 37(8):812-816. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.005
摘要:为获得耐高温的重组乳糖酶,PCR扩增激烈热球菌(Pyrococcus furious)乳糖酶基因、构建毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA/Lac并转化毕赤酵母X-33菌株。重组酵母转化子经甲醇诱导,重组嗜热乳糖酶实现了分泌表达并经蛋白印迹验证。纯化前上清液中乳糖酶总活力高达125 U/mL,经镍亲合纯化得重组酶,SDS-PAGE显示其纯度在95%以上,比活力1 800 U/mg,该酶最适温度在105 ℃左右且热稳定性好,具有很强的水解乳糖能力。
2018, 37(8):817-6. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.006
摘要:研究了大肠杆菌MG1655来源的甘油激酶(GK)的表达及其在酮糖合成中的应用。本研究从大肠杆菌MG1655扩增了甘油激酶的基因片段glpK,连接到表达载体pET-28a上,在大肠杆菌Rosetta(DE3)中进行IPTG诱导表达,利用Ni2+亲和层析柱纯化目的蛋白。利用该甘油激酶可以催化成本较低的底物甘油生成L-3-磷酸甘油,再经过磷酸甘油氧化酶(GPO)的催化生成磷酸二羟基丙酮(DHAP),生成的DHAP可以在不同的DHAP依赖性醛缩酶的催化下与受体D-甘油醛合成酮糖-1-磷酸,最终用酸性磷酸酶脱掉磷酸生成一系列酮糖。结果表明,该酶成功地用于“一釜多酶法”合成体系中,以便宜的底物甘油为前体,合成出包括稀有糖在内的一系列酮糖,生成的产物、产率及比例用TLC、HPLC进行检测。该方法的建立将为其他稀有糖及其衍生物的合成提供理论依据。
2018, 37(8):824-829. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.007
摘要:以Ni2+螯合的琼脂糖凝胶(GLK-Gel Ni) 作为固定化载体,对融合肝素酶Sumo-Hep I-His的固定化进行了研究,实现了融合酶的一步纯化和固定化。通过对固定化条件的优化,得到较优的固定化体系:载体与粗酶质量比为30∶1,固定化pH为7.0,吸附时间为6 h,该条件下获得的固定化酶酶活10.07±0.35 IU/mL载体。酶学性质研究结果表明:固定化酶在30 ℃的热稳定性相对于游离酶显著提高,固定化酶半衰期是游离酶的8倍,最适反应温度提高了3 ℃,反应pH的耐受性也有了明显的提高。此外,与游离酶相比,固定化酶的储藏稳定性和可重复利用性良好,在4 ℃下放置60 d能保持76%的初始活性;固定化酶重复使用8次后,酶活仍剩余75.8%;而且GLK-Gel Ni载体本身具有良好的重复利用性,重复固定5次Sumo-Hep I-His后,载体对酶的活性吸附仍能达到88.9%。整体而言,固定化Sumo-Hep I-His显现了较好的工业应用潜能。
2018, 37(8):830-837. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.008
摘要:反式-4-羟脯氨酸在多领域具有重要应用价值。为了进一步提高反式-4-羟脯氨酸的产量,在已构建好的E. coli BL21(DE3)ΔputA的基础上,敲除基因sucA的同时插入密码子优化后的反式-4-羟化酶基因(hyp),并将构建好的质粒pUC19-ptrp2-< i>hyp-vgb导入该基因敲除菌株中。之后在摇瓶水平上,单因素优化发酵条件与发酵培养基的组分,并通过正交实验进一步确定敲除菌株的培养条件。结果表明:与含有同样质粒的原菌和两种单敲除菌E. coli BL21(DE3)ΔsucA、E. coli BL21(DE3)ΔputA相比,E. coli BL21(DE3)ΔputAΔsucA双敲除菌具有最高的全细胞酶活,大约是原菌的2.6倍;在摇瓶水平上,发酵条件优化后,以100 mmol/L的L-脯氨酸为底物进行发酵,12 h后可得到1.08 g/L的羟脯氨酸,是优化前的3.87倍。
2018, 37(8):838-844. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.009
摘要:为实现将来源于嗜酸热硫化叶菌(Sulfolobus acidocaldarius)ATCC 33909的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)和麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)在短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)中的重组表达,分别以重组质粒pET-24a(+)-treY和pET-24a(+)-treZ为模板PCR 扩增得到MTSase和MTHase基因片段,通过与表达载体pSVN连接得到重组质粒,电转化表达宿主< i>Brevibacillus brevis< /i>,成功构建重组菌Brevibacillus brevis/pSVN-treY和Brevibacillus brevis/pSVN-treZ。重组菌在TM培养基中发酵48 h,胞内酶活力分别达到MTSase 630.0 U/g(wet cell)、MTHase 170.0 U/g(wet cell)。对重组MTSase和MTHase进行酶转化实验,结果表明,当以质量浓度为100 g/L马铃薯淀粉为底物,酶转化温度为60 ℃,pH为5.5,加酶量为MTSase 80 U/g淀粉、MTHase 20 U/g淀粉,普鲁兰酶5 U/g淀粉和环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)15 U/g淀粉,反应48 h,海藻糖转化率达到80.2%。
2018, 37(8):845-852. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.010
摘要:构建了α-半乳糖苷酶(Mel1p)的多拷贝质粒pRS426-TEFpr-MEL1,转入酿酒酵母野生型AN120及osw2Δ突变株并进行固定化酶活性测定。实验分别选取蜜二糖、棉子糖(三糖)与水苏糖(四糖)3种低聚寡糖作为Mel1p的底物,检测两种菌株孢子固定化酶对这3种底物的催化活性,结果表明野生型AN120酵母孢子壁的孔径最大只允许介于三糖和四糖之间的底物通过,四糖不能通过;而osw2?驻突变株酵母孢子壁的孔径可以允许四糖通过。通过孢子固定化酶保护性实验,发现孢子固定化酶可以完全抵抗2% SDS的处理,也可部分抵抗10% SDS的处理。通过8 mol/L尿素处理后,酶活检测发现野生型AN120酵母孢子可阻挡尿素对孢子固定化酶的影响,而osw2Δ孢子不能;蛋白免疫印迹分析进一步表明,尿素处理后野生型AN120酵母孢子固定化酶的含量几乎不变,而osw2Δ突变株孢子固定化酶的含量明显降低,说明尿素可进入osw2Δ突变株孢子内部溶解并降低固定化酶的含量,但对AN120酵母孢子无影响。本研究也在多种突变株孢子中表达Mel1p,并进行活性比较,发现osw2,osw2Δydl186wΔ及osw2Δydr326cΔ突变株固定化酶均有很高的催化活性。
2018, 37(8):853-860. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.011
摘要:为了提高磷脂酶在毕赤酵母中的表达量,构建了N-乙酰转移酶(Mpr1)和磷脂酶共表达的重组毕赤酵母。Mpr1是一类能催化乙酰基团在乙酰辅酶A和胺之间转移的胞内酶,能够降低酵母细胞内的ROS水平,具有抗活性氧(ROS)氧化胁迫生理功能。来源于尖孢镰刀菌的磷脂酶(phospholipase)是一类可以将磷脂水解为小分子脂肪酸、甘二酯和磷酸胆碱的胞外酶。研究了Mpr1对重组菌的生长和磷脂酶表达量的影响。为了获得在3.6 L发酵罐中表达磷脂酶的最佳发酵条件,分别从诱导温度、起始诱导菌体浓度和甲醇诱导浓度3个方面研究了重组菌的高密度发酵,以恒溶氧反馈调节补加甘油和甲醇流加仪在线监测流加甲醇。结果表明:当诱导温度、起始诱导菌体质量浓度和甲醇诱导体积分数分别为28 ℃,40 g/L和1.0%,诱导120 h后磷脂酶活达到最高,为8 100 U/mL,总蛋白含量为8.3 mg/mL,为前期工作中磷脂酶单独表达时的1.33倍。
2018, 37(8):861-867. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.012
摘要:为研究牦牛血抗氧化肽最佳制备方法,以牦牛血为原料,分别采用枯草芽孢杆菌发酵法、碱性蛋白酶解法、菌酶联合法制备3种牦牛血抗氧化肽,依次简写为BF、AP、BA。应用羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O2-)清除能力,脂质过氧化抑制能力、还原力4种体外抗氧化实验,对比3种牦牛血抗氧化肽的抗氧化活性。以超滤、凝胶层析法对制备的较高活性产物进行分离。结果表明:3种抗氧化肽活性大小为BA>BF>AP,BA有最大的·O2-清除能力、脂质过氧化抑制能力及还原力,表明制备牦牛血抗氧化肽的最佳制备方法为菌酶联合法;超滤分离菌酶联合制备产物获得分子量<5 kD的抗氧化肽活性高于分子量>10 kDa、介于5~10 kDa的抗氧化肽,对·OH的IC50值为1.62 mg/mL;该组分经凝胶层析分离后得到4个组分,其最高活性组分Ⅰ对·OH的IC50值达到0.72 mg/mL。
2018, 37(8):868-874. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.013
摘要:采用阿拉伯木聚糖(AX)和海藻酸钠(SA)复合包埋植物乳杆菌,并评价包埋的植物乳杆菌在人工胃液和高胆盐溶液中存活率,胃肠液的释放特性及常温储藏的稳定性。实验表明:相比SA包埋,2%AX与SA复合包埋的包埋活菌数提高14.6倍,模拟胃液处理2 h后,SA包埋的L. plantarum活菌数下降3.4个对数值,6%AX与SA复合包埋的活菌数下降1.94个对数值,活菌数提高1.46个对数值;高胆盐溶液中处理4 h后,SA包埋的L. plantarum活菌数下降2.2个对数值,6%AX与SA复合包埋的活菌数下降1.12个对数值,活菌数提高1.08个对数值;在小肠模拟释放中,复合包埋体系能显著延缓植物乳杆菌的释放;室温存储2个月后,相较单用SA包埋,AX与SA复合包埋显著提高了活菌存活率。由以上结果可知,AX与SA复合包埋能显著提高植物乳杆菌的活菌数。
2018, 37(8):875-4. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.014
摘要:以鱼糜漂洗废水为处理对象,采用zeta电位仪和扫描电镜,测得不同pH下,絮凝悬浮液的zeta电位值及絮凝沉淀物的表面结构,获得了三氯化铁与鱼糜漂洗废水中蛋白质的絮凝机理。结果表明:pH 3~5之间蛋白质失稳由压缩双电层机理和电中和机理起作用,pH 5~6之间蛋白质的脱稳絮凝主要取决于电中和机理,pH 6~8之间以吸附架桥为主要絮凝机理,且存在网捕卷扫作用,pH 9~10主要是生成Fe(OH)3沉淀的网捕卷扫作用实现了对蛋白质的絮凝。
2018, 37(8):880-7. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.015
摘要:缺乏高效基因删除技术是限制热带假丝酵母菌株代谢工程育种的重要因素。论文发展了一种新型的基因删除技术并利用该技术成功删除了肉毒碱乙酰基转移酶的两个等位基因。首先PCR扩增标记基因(URA3)的3'端324 bp序列作为基因删除辅助序列(gda序列),同向插入到
2018, 37(8):888-895. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.08.016
摘要:为了实现镰孢菌角质酶的高效表达,对重组菌株P. pastoris KM71/pPIC9K-ScCuA在3 L发酵罐进行了发酵工艺优化,获得的最优发酵条件为:诱导温度28 ℃,初始诱导菌浓OD600为100,诱导阶段甲醇体积分数为1%条件下进行诱导产酶。在该条件下发酵138 h时上清酶活可达到最大值419 U/mL,是优化前的2倍。对重组角质酶在有机溶剂中合成乙酸乙酯的酯化条件进行了优化,结果表明,当底物乙酸浓度为 0.1 mol/L,乙醇浓度为0.15 mol/L,温度 50 ℃,在异辛烷中反应16 h,乙酸乙酯可以达到最大转化率 94.12%。
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