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无机纳米材料-微生物杂合系统的研究进展
1
作者 宋浩 张妍 刘其敬 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期1-16,共16页
随着CO_(2)排放问题日益严峻,有效减少碳排放是目前最受关注的热点问题.通过物理封存和化学转化等技术固定CO_(2)能耗大且安全性有待评估,而微生物固定CO_(2)技术凭借其环境友好成为可持续碳捕集方案之一.天然固碳微生物通过卡尔文循环... 随着CO_(2)排放问题日益严峻,有效减少碳排放是目前最受关注的热点问题.通过物理封存和化学转化等技术固定CO_(2)能耗大且安全性有待评估,而微生物固定CO_(2)技术凭借其环境友好成为可持续碳捕集方案之一.天然固碳微生物通过卡尔文循环等7种途径固定CO_(2),然而这些途径的固碳效率仍然面临能量供给不足、关键酶催化效率低等问题,限制了其在工业化碳捕集和转化中的广泛应用.一方面,通过合成生物学和代谢工程等方法可以优化光合自养微生物、化能自养微生物和异养微生物的固碳效率,并将CO_(2)高效转化为多种高值化学品.另一方面,无机纳米材料-微生物杂合系统将半导体纳米材料与微生物结合,利用材料优良的光-电转化性能不仅可以增强光能的捕获和电子传递效率,同时能够显著提升CO_(2)转化为高值化学品的效率.本综述总结了微生物天然固定CO_(2)的7种途径,阐述了光合自养、化能自养和异养微生物固碳途径优化机制的近期进展.同时,总结了这些工程细胞及材料-细胞杂合体系统的设计构建技术,分别介绍了直接电子传递下的无机纳米材料-微生物杂合系统和电子载体介导下的无机纳米材料-微生物杂合系统的重要应用,阐述了纳米材料在固定CO_(2)过程中的关键作用和原理,并展望了该领域的未来发展趋势. 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 微生物 合成生物学 杂合系统
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大肠杆菌HS27高效生产L-高丝氨酸培养基与补料优化
2
作者 张天宇 杨云龙 +3 位作者 杨晨 银肖剑 王志敏 王泽建 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期99-108,共10页
本文建立了L-苏氨酸营养缺陷型大肠杆菌HS27高效生产L-高丝氨酸的发酵工艺;系统考察了发酵培养基关键组分对产物合成的影响,证明了酵母浸粉与玉米浆干粉的质量比、甜菜糖蜜和硫酸铵质量浓度对L-高丝氨酸合成具有显著影响;通过正交试验... 本文建立了L-苏氨酸营养缺陷型大肠杆菌HS27高效生产L-高丝氨酸的发酵工艺;系统考察了发酵培养基关键组分对产物合成的影响,证明了酵母浸粉与玉米浆干粉的质量比、甜菜糖蜜和硫酸铵质量浓度对L-高丝氨酸合成具有显著影响;通过正交试验确定最优化培养基组成为:葡萄糖15.0 g/L、七水硫酸镁1.5 g/L、酵母浸粉0.6 g/L、玉米浆干粉2.4 g/L、甜菜糖蜜10.0 g/L、L-苏氨酸0.4 g/L、硫酸铵3.0 g/L、磷酸二氢钾1.5 g/L,在该条件下摇瓶发酵最高产量7.46 g/L,较初始条件提高了19%;并在5 L多参数采集发酵罐中建立了双阶段L-苏氨酸补料和甜菜碱的流加工艺,控制氧消耗速率为(150±5) mmol/(L·h),能够有效提升L-高丝氨酸的产量与合成速率,最终获得的L-高丝氨酸产量达到134.1 g/L,平均合成速率达到4.8 g/(L·h),为大肠杆菌HS27高效发酵生产L-高丝氨酸奠定了工业基础。 展开更多
关键词 大肠杆菌 L-高丝氨酸 培养基优化 正交试验设计 L-苏氨酸补料工艺
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微生物发酵法制备MOF配体方形酸的培养基优化及菌株诱变
3
作者 桂家宝 陈鸿蔚 +2 位作者 兰天昊 高志祥 李立博 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第1期254-262,共9页
微生物发酵技术为高附加值产品合成提供绿色可持续路径,但其在金属有机框架(MOF)材料配体制备中的应用仍待拓展。方形酸作为MOF材料方酸钙(UTSA-280)的关键有机配体,其高昂成本限制了UTSA-280在乙烯吸附分离领域的规模化应用。本研究中... 微生物发酵技术为高附加值产品合成提供绿色可持续路径,但其在金属有机框架(MOF)材料配体制备中的应用仍待拓展。方形酸作为MOF材料方酸钙(UTSA-280)的关键有机配体,其高昂成本限制了UTSA-280在乙烯吸附分离领域的规模化应用。本研究中聚焦于以串珠镰刀菌发酵工艺合成UTSA-280配体方形酸,首先建立方形酸高效液相色谱(HPLC)检测方法;其次,通过单因素试验优化发酵培养基中碳源、氮源及无机盐等营养成分的种类和添加量。结果表明,当以果糖和酵母浸粉分别作为碳源和氮源时,方形酸产量最高。当果糖、酵母浸粉的添加量分别为70、13 g/L时,方形酸产量为219.3 mg/L,比基础培养基产量提升99%。采用紫外线(UV)和2,6-二氨基嘌呤(DAP)对串珠镰刀菌进行诱变,筛选获得高产菌株UV-1和DAP-2。遗传稳定性实验表明,菌株UV-1和DAP-2连续传代5次后,方形酸产量仍分别保持初始水平的86.2%和84.8%,相比于原始菌株分别提升79.5%和70.7%。研究开发的优化培养基和高产诱变菌株为方形酸微生物发酵产业化提供技术支撑,有望降低UTSA-280材料成本,推动其在乙烯吸附分离中的应用。 展开更多
关键词 串珠镰刀菌 微生物发酵 培养基 方形酸 菌株诱变 高效液相色谱(HPLC)
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碳量子点强化产甲烷菌生物甲烷化研究进展
4
作者 赵生庚 苏建平 李叶青 《化工学报》 北大核心 2026年第1期114-125,共12页
生物甲烷化是实现清洁能源生产的重要途径。传统氢介导电子传递模式转移效率偏低,严重制约甲烷生成速率。而直接种间电子传递模式依托外源导电材料或微生物自身的导电结构,可实现电子高效传递并降低能量损耗。近年来,非金属碳基纳米材... 生物甲烷化是实现清洁能源生产的重要途径。传统氢介导电子传递模式转移效率偏低,严重制约甲烷生成速率。而直接种间电子传递模式依托外源导电材料或微生物自身的导电结构,可实现电子高效传递并降低能量损耗。近年来,非金属碳基纳米材料碳量子点的引入为该模式提供了新突破,其凭借可调的表面官能团和优异的电子供体特性,能优化产甲烷菌电子传递链,促进能量代谢与碳流协调分配,显著提升甲烷合成效率。本综述阐述了碳量子点在生物甲烷化过程中的应用潜力,系统总结其应用案例、作用机制和优化策略,并评估其生物相容性和环境安全性,展望了未来的研究方向与挑战。 展开更多
关键词 生物能源 电子材料 甲烷 碳量子点 产甲烷菌
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基于CNN-BiLSTM-AM的发酵过程多时间步预测方法及其应用研究
5
作者 韩炫州 韩雪莉 +2 位作者 徐超 郑宇 夏建业 《天津科技大学学报》 2026年第1期20-28,60,共10页
合成生物学技术极大提升了菌株改造效率,然而传统发酵优化方法依赖于专家经验且需要反复试错,开发效率低,难以满足大量高产菌种对应发酵工艺优化的需求。基于数据和模型驱动的智能化发酵优化方法可大幅提升发酵工艺优化的效率,然而缺乏... 合成生物学技术极大提升了菌株改造效率,然而传统发酵优化方法依赖于专家经验且需要反复试错,开发效率低,难以满足大量高产菌种对应发酵工艺优化的需求。基于数据和模型驱动的智能化发酵优化方法可大幅提升发酵工艺优化的效率,然而缺乏成熟可靠的智能化模型严重限制了发酵工艺优化智能化的发展。针对以上问题,本研究提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)、注意力机制(attention mechanism,AM)多模型整合的发酵过程多时间步预测方法(命名为CNNBiLSTM-AM)并应用于发酵过程预测。首先,对提出的整合模型进行超参数优化,提高模型的预测精度;其次,通过消融实验和与各分模型的对比,对整合模型进行验证;最后,分别利用青霉素发酵数据集和左旋多巴发酵数据集进行模型应用。结果表明,本文模型在10个时间步长下,预测的决定系数大于0.9,能够利用已获得的发酵过程数据成功预测产物浓度多时间步后的变化。 展开更多
关键词 发酵过程优化 智能化模型 多时间步预测 多模型整合
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中药复方发酵液抗猪沙门氏菌的药理机制
6
作者 卞晓彤 谢雯然 +4 位作者 侯文敏 陈飞 王珊珊 马俊国 周雷 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期103-112,共10页
为了研究中药复方治疗猪沙门氏菌病的可能性和作用机制,采用网络药理学方法筛选复方活性成分,联合分子对接技术验证靶点结合活性,并通过体外抑菌实验评估抗菌效应;利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP数据库获取中药复方活性成分,... 为了研究中药复方治疗猪沙门氏菌病的可能性和作用机制,采用网络药理学方法筛选复方活性成分,联合分子对接技术验证靶点结合活性,并通过体外抑菌实验评估抗菌效应;利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP数据库获取中药复方活性成分,整合GeneCards数据库与在线人类孟德尔遗传OMIM数据库筛选疾病相关靶点;利用STRING数据库构建蛋白质互作网络,通过Cytoscape 3.10.1软件进行拓扑分析以识别核心靶点;采用DAVID数据库完成基因本体功能注释和京都基因与基因组百科全书KEGG数据库通路富集分析。结果表明:中药复方含2273个活性成分和206个交集靶点,其中甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为核心靶点;活性成分山奈酚与GAPDH具有稳定结合特性,中药复方发酵液可显著抑制猪沙门氏菌增殖;抗菌作用机制涉及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路调控,揭示中药复方通过多组分协同调控多靶点-多通路的抗菌作用模式。 展开更多
关键词 网络药理学 山奈酚 分子对接 体外抑菌实验 药理机制
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延长盐单胞菌生产依克多因高密度发酵工艺优化 被引量：2
7
作者 张悦 刘昊 +6 位作者 刘玮 余君雄 肖扬 郇晶伟 颜诚旭 庄英萍 王泽建 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期50-59,共10页
建立了延长盐单胞菌(Halomonas elongata DSM 2581T)高效合成依克多因的高密度发酵工艺。通过单因素实验、Plackett-Burman实验与Central Composite Design系统考察了合成培养基营养组分对H.elongata DSM 2581T发酵代谢的影响。优化结... 建立了延长盐单胞菌(Halomonas elongata DSM 2581T)高效合成依克多因的高密度发酵工艺。通过单因素实验、Plackett-Burman实验与Central Composite Design系统考察了合成培养基营养组分对H.elongata DSM 2581T发酵代谢的影响。优化结果表明:3 g/L柠檬酸钠,3 g/L氯化铵,80 g/L氯化钠的培养基组分能够显著促进H.elongata DSM 2581T菌体的生长和产物合成。根据H.elongata DSM 2581T在5 L发酵罐中优化后的培养基条件下的生长代谢情况,建立了葡萄糖连续流加和pH反馈控制(氨水)的补料方式进行H.elongata DSM 2581T高密度发酵工艺,实施了将对数生长期发酵液中氯化钠质量浓度从80 g/L提高到130 g/L的快速盐梯度冲击策略,发酵13 h后OD600最高达到169.3,依克多因产量和合成速率分别达到20 g/L和1.54 g/(L·h)。这项研究为实现依克多因的低成本、高效率工业化生产提供了理论指导。 展开更多
关键词 延长盐单胞菌 合成培养基 高细胞密度培养 依克多因 盐冲击
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煤变质过程中生物产气特征及微生物代谢机制
8
作者 郭红玉 赵树峰 +6 位作者 Norbert Klitzsch 宋晓夏 赵金贵 刘汉斌 王乾 张斌 陈振宏 《天然气工业》 北大核心 2025年第8期181-194,共14页
生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿... 生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿物分析、生物产气模拟、主成分分析(PCA)、气相色谱—质谱联用(GC-MS)、宏基因及代谢组学等技术手段,系统研究了煤变质过程中生物产气潜力和影响微生物代谢的机制。研究结果表明:①随着变质程度的增加,煤中总有机碳含量和挥发分含量显著降低,而灰分和黏土矿物含量则增加,黏土矿物类型由高岭土逐渐向伊利石及伊/蒙混层转变;②相应地,两种高变质程度煤样产气量分别降至1.13 mL/g和1.07 mL/g,较低变质程度煤样产气量下降超过50%;③PCA分析结果显示,变质作用通过有机质和矿物组分变化影响生物产气潜力,灰分和黏土矿物含量的增加,限制了有机质的生物可利用性;④尽管高变质程度煤中富集了Petrimonas和Pseudomonas等电活性菌,但由于水解及产酸菌(如Proteobacteria和Synergistota)丰度偏低,甲烷生成仍受到抑制。结论认为:①不同变质程度煤在生物降解过程中具有显著代谢差异,差异代谢物如5-Aminolevulinic acid、Dihydroisophorol和4-Hydroxy-1-(3-pyridinyl)-1-butanone均以酸类代谢为主;②研究成果揭示了煤变质过程对生物产气潜力的多维影响机制,能够为生物成因煤层气资源评价与开发利用提供理论基础与技术支撑。 展开更多
关键词 不同变质程度煤 生物成因煤层气 矿物组成 总有机碳 黏土矿物 液相产物 菌群结构 代谢组学
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灵芝菌丝体皿培工艺优化及其三萜酸降血糖活性研究
9
作者 何荣军 陈瑜 +3 位作者 叶强 张永武 沈佶儿 孙培龙 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第3期327-338,共12页
为研究皿培法获取灵芝三萜酸的可行性及其降血糖活性,采用响应面法优化皿培工艺,并采用α-葡萄糖苷酶法和斑马鱼糖尿病模型研究了该工艺所得总三萜酸的体内外降血糖活性。研究结果表明:最佳皿培工艺为选用灵芝203菌株,接种至含8 g玉米芯... 为研究皿培法获取灵芝三萜酸的可行性及其降血糖活性,采用响应面法优化皿培工艺,并采用α-葡萄糖苷酶法和斑马鱼糖尿病模型研究了该工艺所得总三萜酸的体内外降血糖活性。研究结果表明:最佳皿培工艺为选用灵芝203菌株,接种至含8 g玉米芯、2 g米粉、12 mL营养液(添加量分别为酵母浸粉1.6%、KH_(2)PO_(4) 0.4%、MgSO_(4) 0.15%、微晶纤维素3.3%,以蒸馏水补足12 mL)的培养皿(Φ90 mm)中,首先在26℃、72%湿度下暗培养7 d,转入4℃冷刺激6 h;然后转回原培养条件继续培养13 d;最后采用35 lx,450~460 nm的蓝光照射下培养15 d,皿培周期35 d。此条件下所得菌丝体总三萜酸组成和子实体接近,产量为(7.06±0.08)mg/皿,相较于优化前提高了2.04倍。菌丝体三萜酸的体内外降血糖活性显著优于同菌株子实体三萜酸。皿培法生产灵芝三萜酸具有周期较短、成本低和条件可控等优点,为灵芝三萜酸的获取提供了新的来源。 展开更多
关键词 灵芝菌丝体 皿培 三萜酸 工艺优化 降血糖活性
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甘露聚糖酶在黑曲霉中的优化表达及其酶学性质研究
10
作者 张会 李柱 +4 位作者 马佳欣 樊俊博 邵志伟 姜毓君 李杰 《食品工业科技》 北大核心 2025年第15期218-227,共10页
为获得更高表达量和优良酶学性质的甘露聚糖酶,本研究采用同源重组定点整合技术构建甘露聚糖酶黑曲霉重组菌株,并对其表达特性及酶学性质进行分析。本研究成功获得了在glaA位点发生同源重组的甘露聚糖酶黑曲霉纯合转化子MG,以及同时在a... 为获得更高表达量和优良酶学性质的甘露聚糖酶,本研究采用同源重组定点整合技术构建甘露聚糖酶黑曲霉重组菌株,并对其表达特性及酶学性质进行分析。本研究成功获得了在glaA位点发生同源重组的甘露聚糖酶黑曲霉纯合转化子MG,以及同时在asAA位点过表达内质网辅助分子伴侣DnaJ1基因的甘露聚糖酶黑曲霉纯合转化子MD。菌株MG和MD在约37 kDa处均显现出明显的甘露聚糖酶Man蛋白条带,其最高酶活力分别为6909.861 U·mL^(−1)和7890.083 U·mL^(−1),其菌落大小略小于野生型菌株TH-2(ΔasAA::pyrG)。菌株MG和MD添加1%CPPs后的最高甘露聚糖酶酶活力分别提高了1.07倍和1.14倍,并且菌落大小明显增加。菌株MD中的甘露聚糖酶man基因转录水平是MG的1.01倍。此外,MD中内质网UPR指示基因hacA和bipA的转录水平均高于MG。重组甘露聚糖酶Man的最适温度为70℃、最适pH为4.5,且对金属离子及化学试剂表现出较高耐受性。通过过表达DnaJ1基因及添加1%CPPs可以有效提高甘露聚糖酶Man的表达量。本研究对开发和筛选酶学性质更优、产量更高的甘露聚糖酶具有重要意义。 展开更多
关键词 甘露聚糖酶 黑曲霉 DnaJ1 CPPS 酶学性质
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混菌固态发酵玉米麸皮产阿魏酰低聚糖工艺优化
11
作者 邓永平 徐明婵 +2 位作者 王嘉禹 赵雨 刘晓兰 《中国酿造》 北大核心 2025年第9期160-165,共6页
利用米曲霉(Aspergillus oryzae)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)混菌固态发酵玉米麸皮制备阿魏酰低聚糖(FOs)。以FOs产量为评价指标,利用单因素试验及正交试验优化发酵工艺条件。... 利用米曲霉(Aspergillus oryzae)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)混菌固态发酵玉米麸皮制备阿魏酰低聚糖(FOs)。以FOs产量为评价指标,利用单因素试验及正交试验优化发酵工艺条件。结果表明,最佳发酵工艺为玉米麸皮与干豆渣质量比4:1,料水比2:3(g:mL)、混菌(1:1:1)接种量10%、发酵温度32℃、发酵时间96h。在此优化条件下,FOs产量为5.077μmol/g,较优化前提高了131.83%。经过混菌发酵显著提高了FOs产量,这为拓宽FOs制备路径提供了新思路。 展开更多
关键词 玉米麸皮 混菌固态发酵 阿魏酰低聚糖 发酵工艺优化
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基因表达盒多拷贝对木聚糖酶在黑曲霉中表达的影响
12
作者 张会 马佳欣 +3 位作者 李柱 邵志伟 樊俊博 李杰 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期63-71,共9页
为提高木聚糖酶在黑曲霉中的分泌表达,采用同源重组定点整合技术将含有1或2个AnxynB基因表达盒的重组表达载体质粒pSZHG6R-AnxynB1R和pSZHG6R-AnxynB2R转入Aspergillus niger TH-2上高表达的glaA基因位点,获得纯合同源重组转化子X1R和X... 为提高木聚糖酶在黑曲霉中的分泌表达,采用同源重组定点整合技术将含有1或2个AnxynB基因表达盒的重组表达载体质粒pSZHG6R-AnxynB1R和pSZHG6R-AnxynB2R转入Aspergillus niger TH-2上高表达的glaA基因位点,获得纯合同源重组转化子X1R和X2R;重组菌株摇瓶发酵上清液,经SDS-PAGE、酶活性和实时荧光定量PCR检测。结果表明:通过多拷贝策略,木聚糖酶酶活性提高61.27%,AnxynB基因转录水平提高102.56%,同时增加基因剂量,触发UPR响应以缓解内质网应激。重组木聚糖酶最适反应温度为50℃,最适反应pH为5.5,在此条件下酶活性最高为7 596.43 U·mL^(-1)。 展开更多
关键词 木聚糖酶 黑曲霉 多拷贝 酶学性质
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蜡样芽胞杆菌产磷脂酶D分离提取及酶学性质研究
13
作者 代书玲 刘影 +2 位作者 范丽平 陈晶 徐莉 《生物资源》 2025年第4期371-378,共8页
微生物所产磷脂酶D(phospholipase D,PLD)作为生物催化资源,在磷脂改性及稀有磷脂制备中具有重要作用。通过盐析和柱层析对前期筛选的蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)所产PLD进行分离提取,通过改变温度、pH等条件对该菌所产PLD的酶学性... 微生物所产磷脂酶D(phospholipase D,PLD)作为生物催化资源,在磷脂改性及稀有磷脂制备中具有重要作用。通过盐析和柱层析对前期筛选的蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)所产PLD进行分离提取,通过改变温度、pH等条件对该菌所产PLD的酶学性质进行研究,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)测定其分子量,以磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)和L-丝氨酸为底物研究其转磷脂酰基反应特性。结果表明,盐析后的沉淀经2步层析,达到电泳纯,比酶活为40.06 U/mg;该菌所产PLD水解酶最适反应pH为8.0,pH在7.0~10.0时,酶活相对稳定;最适反应温度为50℃,50℃及以下酶活稳定;Triton X-100和脱氧胆酸钠对酶活有促进作用,乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)对水解酶活性完全抑制,Mg2+对酶活有促进作用,Mn2+和Co2+对酶活有抑制作用;分子量在32 kDa左右。转磷脂酰基反应研究表明,该PLD具有良好的转磷脂酰基酶活性,且基本没有副产物磷脂酸(phosphatidic acid,PA)生成,具有潜在的工业应用价值。 展开更多
关键词 蜡样芽胞杆菌 磷脂酶D 分离提取 酶学性质
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大肠杆菌工程菌株合成2-苯乙醇
14
作者 赵广荣 马士委 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第9期967-974,共8页
2-苯乙醇是一种芳香醇,作为一种关键的平台化合物,主要用于合成苯乙醇苷药物,这类药物在治疗帕金森病等方面具有显著功效.随着合成生物学的快速发展,利用微生物细胞工厂生产2-苯乙醇受到越来越多的关注.本文以前期构建的产L-苯丙氨酸的E... 2-苯乙醇是一种芳香醇,作为一种关键的平台化合物,主要用于合成苯乙醇苷药物,这类药物在治疗帕金森病等方面具有显著功效.随着合成生物学的快速发展,利用微生物细胞工厂生产2-苯乙醇受到越来越多的关注.本文以前期构建的产L-苯丙氨酸的Escherichia coli BW25113 BTR19工程菌为出发菌株,通过代谢工程策略优化人工途径,降低中间产物积累,评价工程菌利用廉价的葡萄糖发酵生产2-苯乙醇的能力.进一步通过筛选苯丙酮酸脱羧酶、优化培养条件等策略提高大肠杆菌细胞工厂发酵合成2-苯乙醇的能力.相较于出发菌株,工程菌EMSW103在摇瓶中合成2-苯乙醇的产量达到190 mg/L,而通过引入抗反馈抑制的AroG^(D146N)和Phe^(AT326P)的工程菌EMSW109将2-苯乙醇的产量提高到了280 mg/L.然后将发酵条件进行优化,包括温度、转速、组分等内容,进行了单因素分析实验和正交优化实验,得到了优化后的培养基条件.工程菌EMSW110利用优化后的培养基成分作为原料能够生产出947 mg/L的2-苯乙醇,增幅为初始培养基的1.43倍.通过代谢工程策略和发酵过程优化,提高大肠杆菌合成2-苯乙醇能力的同时,挖掘出一个大规模地利用生物质原料发酵生产2-苯乙醇的潜力宿主,为生产2-苯乙醇提供了理论和实践基础. 展开更多
关键词 生物工程 合成生物学 生物技术 2-苯乙醇 大肠杆菌
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脂肪酶产生菌贝莱斯芽孢杆菌LT-2筛选及产酶条件优化
15
作者 姚璐晔 陆嘉虞 +3 位作者 田雨森 王苏皖 陆星宇 吴凌天 《生物技术》 2025年第3期304-312,337,共10页
[目的]获得1株产脂肪酶的贝莱斯芽孢杆菌,考察确定其产酶的最优条件。[方法]采用鉴别培养基和对硝基苯酚法测脂肪酶活力获得一株脂肪酶酶活力高、生产周期短的菌株;通过单因子优化和多因子的交互试验考察培养基组分和发酵条件对菌株脂... [目的]获得1株产脂肪酶的贝莱斯芽孢杆菌,考察确定其产酶的最优条件。[方法]采用鉴别培养基和对硝基苯酚法测脂肪酶活力获得一株脂肪酶酶活力高、生产周期短的菌株;通过单因子优化和多因子的交互试验考察培养基组分和发酵条件对菌株脂肪酶活力的影响,进一步通过生长曲线考察了菌株在最优条件下的生长状态和脂肪酶活力变化。[结果]筛选获得一株高产脂肪酶的菌株Bacillus velezensis LT-2;菌株LT-2产脂肪酶的最优发酵条件为:蔗糖10 g/L,酵母浸出粉10 g/L,硫酸铵8.50 g/L,氯化钠1 g/L,橄榄油乳化液20 mL/L,初始pH值7.50,温度31.50℃,接种量7%,摇床转速160 r/min。在此条件下,菌株LT-2在摇瓶中培养16 h时,脂肪酶的酶活力达到(26.87±0.65)U/mL,是初始酶活力的2.03倍。[结论]试验菌株LT-2能够在培养16 h内产脂肪酶酶活为(26.87±0.65)U/mL,为脂肪酶工业化生产提供了较好的试验基础和应用依据。 展开更多
关键词 脂肪酶 贝莱斯芽孢杆菌 发酵 条件优化 Plackett-Burman试验 最陡爬坡试验 Box-Behnken design试验 生长曲线
原文传递
咖啡酸苯乙酯生物合成体系的构建及优化
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作者 张根林 李媛媛 +1 位作者 邱笛 赵金雨 《西安工程大学学报》 2025年第1期9-16,共8页
咖啡酸苯乙酯具有多种药理活性,但天然来源受限,化学合成存在环境隐患,利用合成生物技术开发咖啡酸苯乙酯的微生物合成更符合绿色经济要求。通过构建咖啡酸苯乙酯从头合成途径、强化酰基转移酶表达、优化2-苯乙醇途径和苯丙酮酸途径等策... 咖啡酸苯乙酯具有多种药理活性,但天然来源受限,化学合成存在环境隐患,利用合成生物技术开发咖啡酸苯乙酯的微生物合成更符合绿色经济要求。通过构建咖啡酸苯乙酯从头合成途径、强化酰基转移酶表达、优化2-苯乙醇途径和苯丙酮酸途径等策略,实现咖啡酸苯乙酯的酵母合成,酵母工程菌S4发酵120 h后咖啡酸苯乙酯产量达到(98.56±4.56)μg/L。平衡2种前体咖啡酰辅酶A和2-苯乙醇供应,在大肠杆菌中表达酪氨酸解氨酶(TAL)、羟基肉桂酰基转移酶(HCT)和辅酶A连接酶(4CL)形成咖啡酰辅酶A合成工程菌强化咖啡酰辅酶A供应,与酵母工程菌S4构建混菌发酵体系,混菌培养条件优化后咖啡酸苯乙酯产量达到(667.64±10.26)μg/L。 展开更多
关键词 咖啡酸苯乙酯 途径优化 生物合成 混菌发酵 2-苯乙醇
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重组工程菌发酵生产白藜芦醇研究进展 被引量：2
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作者 谢汶烨 李媛 +3 位作者 朱万斌 顾丰颖 焦博 王强 《食品工业科技》 北大核心 2025年第11期379-390,共12页
白藜芦醇作为非黄酮类多酚有机化合物,具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗癌等功能,在食品、医药、化妆品行业展现出广阔的应用前景。研究人员在微生物中成功设计并构建了高效的异源合成途径,通过结合工程菌株的大规模发酵实现了白藜芦醇的... 白藜芦醇作为非黄酮类多酚有机化合物,具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗癌等功能,在食品、医药、化妆品行业展现出广阔的应用前景。研究人员在微生物中成功设计并构建了高效的异源合成途径,通过结合工程菌株的大规模发酵实现了白藜芦醇的工业化生产。本文基于白藜芦醇生物合成研究中的前沿进展,在生物合成途径、重组工程菌底盘、合成方法优化策略三个方面进行了综述,重点介绍了酵母菌及大肠杆菌两种常用于生产白藜芦醇的重组工程菌并进行了比较,从白藜芦醇合成关键酶表达、前体物质及发酵工艺三个方面提出了关于白藜芦醇生物合成的优化策略。本文总结了现存问题和未来发展方向,以期为白藜芦醇的高效绿色生物制造提供理论支撑和思路借鉴,以满足日益增长的市场需求,推动白藜芦醇在食品产业的工业化应用,并促进未来食品工业领域的高质量、可持续发展。 展开更多
关键词 白藜芦醇 重组工程菌 生物合成 发酵
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硫苷降解菌筛选及改良菜籽粕营养特性的研究 被引量：2
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作者 张寒 韩梅 +7 位作者 郑竟成 罗质 雷芬芬 陈东 周力 何东平 刘曙 洪坤强 《中国油脂》 北大核心 2025年第3期22-28,43,共8页
为改善菜籽粕的营养价值,以腐烂菜籽粕为原料,硫苷为唯一碳源,筛选可高效降解菜籽粕中主要抗营养因子硫苷的菌株,并经16S rRNA基因序列分析对其进行种属鉴定。以筛选得到的菌株和枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌单菌或组合菌对菜籽粕进行固态... 为改善菜籽粕的营养价值,以腐烂菜籽粕为原料,硫苷为唯一碳源,筛选可高效降解菜籽粕中主要抗营养因子硫苷的菌株,并经16S rRNA基因序列分析对其进行种属鉴定。以筛选得到的菌株和枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌单菌或组合菌对菜籽粕进行固态发酵,并以硫苷降解率和粗蛋白质增加率为指标,采用综合评分法对混菌发酵菌株接种量进行优化。结果表明:获得2株硫苷降解率大于25%的菌株B3、B16,经鉴定分别为欧文氏杆菌(Erwinia tasmaniensis)、鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum);相较于单菌发酵和两菌、三菌组合发酵,四菌组合发酵的硫苷降解效果最好;四菌组合发酵中B3、B16、枯草芽孢杆菌与植物乳杆菌接种量分别为15%、5%、15%、10%时,固态发酵菜籽粕中硫苷含量为(18.97±0.29)μmol/g,降解率为(39.31±0.91)%,粗蛋白质含量为(33.54±0.12)%,增加率为(33.62±0.47)%。综上,通过混菌固态发酵菜籽粕可有效降解硫苷,提高粗蛋白质含量,改善菜籽粕营养价值。 展开更多
关键词 菜籽粕 微生物发酵 硫苷降解 欧文氏杆菌 鸡肠球菌
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源于奶酪的产β-半乳糖苷酶乳酸片球菌的筛选及其合成低聚半乳糖特性 被引量：2
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作者 李欣 张秋涵 +4 位作者 马子尧 关波 胡有贞 李谞 倪永清 《食品工业科技》 北大核心 2025年第6期170-178,共9页
为了给益生性低聚半乳糖(GOS)的合成提供新的乳酸菌酶源,本研究从新疆传统奶酪中筛选具有高转糖苷活性的β-半乳糖苷酶产酶菌株。在以乳糖为单一碳源的MRS固体培养基中加入显色剂5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X-gal),以菌落生长颜色... 为了给益生性低聚半乳糖(GOS)的合成提供新的乳酸菌酶源,本研究从新疆传统奶酪中筛选具有高转糖苷活性的β-半乳糖苷酶产酶菌株。在以乳糖为单一碳源的MRS固体培养基中加入显色剂5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X-gal),以菌落生长颜色进行初筛,以粗酶液酶活性以及转糖苷反应混合物的薄层色谱(TLC)进行复筛,结合其形态学、生理生化特征及16S rRNA序列同源性分析对产转糖苷活性的β-半乳糖苷酶菌株进行鉴定。单因素实验确定菌株的产酶条件和粗酶液的转糖苷反应条件,高效液相色谱分析转糖苷反应产物的组分及含量。筛选获得产转糖苷活性β-半乳糖苷酶的菌株6株,其中Pediococcus acidilactici Y1的产酶水平和转糖苷活性最高。单因素实验结果表明,P.acidilactici Y1在20 mg/mL乳糖,37℃培养18 h时,产酶水平最高可达(15.52±0.34)U/g。在初始乳糖浓度300 mg/mL,加酶量4.24 U/mL,50℃反应28 h时,GOS得率最高为38.4%±0.56%(w/w),乳糖残留量为30.9%±0.44%(w/w)。其中转移二糖、转移三糖以及转移四糖的质量分数分别为15.6%±0.21%(w/w)、18.3%±0.15%(w/w)和4.5%±0.01%(w/w)。以上结果表明,P.acidilactici Y1是一株产转糖苷活性β-半乳糖苷酶的新菌株,在益生性GOS的合成领域具有应用前景。 展开更多
关键词 Β-半乳糖苷酶 转糖苷活性 低聚半乳糖 乳酸片球菌 奶酪
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防晒化合物类菌孢素氨基酸的生物合成 被引量：2
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作者 张萍 张维娇 +3 位作者 胥睿睿 李江华 陈坚 康振 《合成生物学》 北大核心 2025年第2期306-319,共14页
类菌孢素氨基酸(mycosporine-like amino acid,MAA)是一类由水生生物产生的小分子化合物,具有抵御紫外线辐射的功能,近年来作为环保型防晒剂在化妆品领域得到了广泛关注。然而,MAA在生物体中的低积累量、复杂的提取工艺和极低的得率限... 类菌孢素氨基酸(mycosporine-like amino acid,MAA)是一类由水生生物产生的小分子化合物,具有抵御紫外线辐射的功能,近年来作为环保型防晒剂在化妆品领域得到了广泛关注。然而,MAA在生物体中的低积累量、复杂的提取工艺和极低的得率限制了其应用前景。利用合成生物技术,在微生物细胞中重构MAA合成路径,有望实现MAA的规模化生产,为解决MAA供应不足问题提供有效策略。本文系统总结了目前MAA生物合成的研究进展,涵盖了结构多样性分析、生物合成途径解析、底盘细胞构建等方面。重点关注了近期MAA的微生物从头生物合成研究进展,探讨了目前MAA生物合成研究面临的挑战,包括前体含量少、关键酶催化效率低等问题。最后,展望了MAA微生物合成的未来发展方向,如转运蛋白的改造、关键酶的解析等,旨在推动MAA的绿色、高效生物合成。 展开更多
关键词 类菌孢素氨基酸 防晒化合物 代谢调控 细胞工厂 合成生物学
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