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高产L-丙氨酸大肠杆菌细胞工厂的构建与发酵优化 被引量:1
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作者 聂玉朋 郭亮 +4 位作者 刘立明 刘佳 徐慧 姜国政 田延军 《中国食品学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期57-73,共17页
L-丙氨酸作为最小的手性化合物之一,被广泛应用于食品、医药和日化领域。目前,微生物法生产L-丙氨酸存在发酵周期长,生产强度低等问题。为此,通过强化前体供给、启动子工程和转运工程等代谢工程策略,构建高产L-丙氨酸的大肠杆菌细胞工... L-丙氨酸作为最小的手性化合物之一,被广泛应用于食品、医药和日化领域。目前,微生物法生产L-丙氨酸存在发酵周期长,生产强度低等问题。为此,通过强化前体供给、启动子工程和转运工程等代谢工程策略,构建高产L-丙氨酸的大肠杆菌细胞工厂。进一步通过生化工程策略优化L-丙氨酸生产工艺,提高L-丙氨酸大肠杆菌细胞工厂的生产性能。结果:过表达gapA(3-磷酸甘油醛脱氢酶基因)强化前体丙酮酸供给,使L-丙氨酸产量和转化率分别提高了5.1%和15.6%。启动子工程优化gapA表达,使L-丙氨酸产量和转化率进一步提高到18.3 g/L和0.55 g/g。过表达L-丙氨酸外运蛋白(AlaE),增加L-丙氨酸转运,使L-丙氨酸产量提高到20.4 g/L。生化工程策略优化培养基组分,得到最佳碳源为葡萄糖40 g/L,最佳氮源为(NH4)2SO425 g/L。最佳发酵条件为:接种量15%,10 h转厌氧发酵和变速补料发酵。5 L发酵罐发酵36 h,大肠杆菌菌株W-135 L-丙氨酸产量为127.2 g/L,转化率为0.83 g/g,生产强度为3.53 g/L/h,比优化前分别提高了64.3%,50.9%和64.2%。本研究利用系统代谢工程和生化工程策略,构建了发酵周期短和发酵工艺简单的L-丙氨酸高产菌株,为L-丙氨酸的工业化生产提供了理论基础。 展开更多
关键词 L-丙氨酸 大肠杆菌 代谢工程 外排 生化工程
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温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨酸 被引量:16
2
作者 周丽 邓璨 +2 位作者 崔文璟 刘中美 周哲敏 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2272-2281,共10页
【目的】L-丙氨酸的存在导致Escherichia coli的生长速率显著降低,最终会降低发酵过程中L-丙氨酸的体积合成速率。用温度调节基因开关(λpR-pL)高效、动态调控重组E.coli菌株菌体生长与L-丙氨酸合成过程,使两者相协调。【方法】以野生型... 【目的】L-丙氨酸的存在导致Escherichia coli的生长速率显著降低,最终会降低发酵过程中L-丙氨酸的体积合成速率。用温度调节基因开关(λpR-pL)高效、动态调控重组E.coli菌株菌体生长与L-丙氨酸合成过程,使两者相协调。【方法】以野生型E.coli B0016为出发菌株,敲除乙酸、甲酸、乙醇、琥珀酸、乳酸代谢产物合成途径以及丙氨酸消旋酶编码基因(ack A-pta、pfl B、adh E、frd A、ldh A、dad X),获得菌株B0016-060B。将嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)来源的L-丙氨酸脱氢酶基因(ala D)克隆于pL启动子下游,并在B0016-060B菌株中表达,获得菌株B0016-060B/p PL-ala D,进行摇瓶和发酵罐发酵考察菌体生长和L-丙氨酸发酵性能。【结果】竞争代谢途径的敲除显著降低了副产物合成量,仅形成极少量的乙酸、琥珀酸和乙醇。28°C下菌株B0016-060B/p PL-ala D几乎不合成L-丙氨酸,可保证菌体快速生长;而在42°C下可高效合成L-丙氨酸。经发酵罐发酵,可合成67.2 g/L L-丙氨酸,体积生产强度达到2.06 g/(L·h)。【结论】通过发酵培养温度的简单切换,分阶段实现了细胞的快速增量和L-丙氨酸的高强度合成。 展开更多
关键词 L-丙氨酸 基因开关 大肠杆菌 发酵 代谢工程
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产环己酰亚胺菌株YIM41004^T发酵条件的研究 被引量:8
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作者 夏振远 郭端强 +3 位作者 李铭刚 陈义光 李一青 文孟良 《工业微生物》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期37-40,共4页
以产环己酰亚胺菌株链霉菌(Streptomycesyunnanensis)YIM41004T为研究对象,对其发酵培养基和发酵条件进行了优化研究,得到的最佳培养基组成为:葡萄糖6%,大豆粉1%,硫酸铵0.5%,蛋白胨0.2%,碳酸钙0.6%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.02%;优化后... 以产环己酰亚胺菌株链霉菌(Streptomycesyunnanensis)YIM41004T为研究对象,对其发酵培养基和发酵条件进行了优化研究,得到的最佳培养基组成为:葡萄糖6%,大豆粉1%,硫酸铵0.5%,蛋白胨0.2%,碳酸钙0.6%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾0.02%;优化后的培养条件为:以4%接种量接种至500mL三角瓶中,装液量为75mL,初始pH值6.5,发酵温度为28℃,摇床培养96h。优化后环己酰亚胺产量平均达到445.19ug/mL,比初始的环己酰亚胺产量提高了422%(p<0.01)。 展开更多
关键词 环己酰亚胺 链霉菌 发酵条件 优化 培养基 产量
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液膜法提取发酵液中的苯丙氨酸 Ⅲ.实际发酵液的萃取 被引量:4
4
作者 韩伟 邓修 +2 位作者 马新胜 戴干策 施亚钧 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第6期662-668,共7页
采用乳化液膜分离法,对苯丙氨酸的实际发酵液进行了间歇式单级萃取、拟三级逆流萃取和连续微分逆流塔式萃取。考察了三种操作形式下液膜萃取效率及乳液稳定性,结果表明了液膜分离的可行性及塔式操作的潜在优势。
关键词 萃取 苯丙氨酸 乳化液膜 发酵液 液膜法 提取
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固定化细胞合成L-苯丙氨酸的酶活及稳定性 被引量:6
5
作者 邓旭 卢英华 李清彪 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期430-435,共6页
研究了固定化酶PAL合成L-苯丙氨酸过程中的酶活力与酶稳定性情况,找出了维持酶活的最佳保存条件,考察了不同氨基供体、肉桂酸、pH值及酶的不同固定化量等因素对酶反应过程的影响,确定其适宜反应条件为肉桂酸1.5%~2.0... 研究了固定化酶PAL合成L-苯丙氨酸过程中的酶活力与酶稳定性情况,找出了维持酶活的最佳保存条件,考察了不同氨基供体、肉桂酸、pH值及酶的不同固定化量等因素对酶反应过程的影响,确定其适宜反应条件为肉桂酸1.5%~2.0%,醋酸铵2~4molL-1,pH8.5~10,温度30℃,细胞固定化量为0. 展开更多
关键词 苯丙氨酸 固定化细胞 粘红酶母 酶活力 稳定性
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黄色短杆菌氟基丙酮酸敏感型突变株的诱变选育 被引量:3
6
作者 崔春生 李晨华 +2 位作者 孟庆文 付建红 谢玉清 《新疆农业科学》 CAS CSCD 2004年第F08期8-9,共2页
以黄色短杆菌 (Br.FlavumC - 12 )为出发菌株 ,亚硝基胍 (NTG)为诱变剂 ,通过诱变选育 ,筛选出氟基丙酮酸 (FP)敏感的菌株 ,以希望达到降低L
关键词 黄色短杆菌 氟基丙酮酸 敏感型突变株 诱变选育 L-丙氨酸 发酵
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基因工程菌发酵生产l-苯丙氨酸工艺优化 被引量:4
7
作者 范代娣 原龙 +1 位作者 米钰 李万华 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期33-35,共3页
对重组 l-苯丙氨酸工程菌 E.coli HB1 0 1 . 发酵过程中的营养物质消耗及产物 l-苯丙氨酸的积累进行实验分析。得出 :l-苯丙氨酸在培养温度为 3 8.5℃ ,p H为 7.0~ 7.5 ,溶氧控制在 2 0 %,含糖量控制在 1 .5 %,酪氨酸添加量为 1 .0~ 1... 对重组 l-苯丙氨酸工程菌 E.coli HB1 0 1 . 发酵过程中的营养物质消耗及产物 l-苯丙氨酸的积累进行实验分析。得出 :l-苯丙氨酸在培养温度为 3 8.5℃ ,p H为 7.0~ 7.5 ,溶氧控制在 2 0 %,含糖量控制在 1 .5 %,酪氨酸添加量为 1 .0~ 1 .2 g/L时 ,产酸量最大 ,为工艺优化控制提供了有用的基础数据。 展开更多
关键词 重组菌 L-苯丙氨酸 发酵工艺 基因工程菌 培养温度 发酵培养基
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固定化米曲霉菌体填充床拆分DL-丙氨酸的动力学行为 被引量:3
8
作者 王燕 张凤宝 +3 位作者 宋正孝 张国亮 王诤 赵林 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期131-136,共6页
分析了固定化米曲霉拆分DL-丙氨酸的动力学特性,通过间歇反应器的实验数据处理,获得了酶促反应的动力学参数. 应用填充床的一维稳态轴向扩散模型进行数值求解,得到了模型计算值,与实验结果比较表明,提出的模型能较好地描述固定化菌体连... 分析了固定化米曲霉拆分DL-丙氨酸的动力学特性,通过间歇反应器的实验数据处理,获得了酶促反应的动力学参数. 应用填充床的一维稳态轴向扩散模型进行数值求解,得到了模型计算值,与实验结果比较表明,提出的模型能较好地描述固定化菌体连续拆分DL-丙氨酸过程. 展开更多
关键词 固定化 米曲霉菌体 DL-丙氨酸 拆分 填充床 动力学
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基于生物参数在线检测的谷氨酸发酵动力学研究 被引量:3
9
作者 周万里 张金玲 +3 位作者 朱思荣 史建国 赵晓华 毕春元 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2014年第6期14-17,共4页
利用生物量在线检测系统和在线控制系统技术,通过探讨谷氨酸发酵过程中棒状杆菌S9114菌体浓度、底物浓度和产物浓度随时间的变化规律,对谷氨酸发酵动力学进行研究,分别建立谷氨酸发酵过程中菌体生长、底物消耗和产物生成的动力学模型。... 利用生物量在线检测系统和在线控制系统技术,通过探讨谷氨酸发酵过程中棒状杆菌S9114菌体浓度、底物浓度和产物浓度随时间的变化规律,对谷氨酸发酵动力学进行研究,分别建立谷氨酸发酵过程中菌体生长、底物消耗和产物生成的动力学模型。利用MATLAB软件对试验数据进行拟合,获得能够描述谷氨酸棒状杆菌S9114发酵过程的动力学模型,对发酵过程的调控及发酵规模的放大有着重要的指导意义。 展开更多
关键词 谷氨酸 发酵 在线检测 动力学模型
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相转移催化合成DL丙氨酸的研究 被引量:6
10
作者 张维刚 丁学杰 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期38-41,共4页
研究了以乙醛为原料,在相转移催化剂存在下与氯仿、氨水作用,一步合成DL丙氨酸的实验新方法。在n(氯仿)n( 乙醛) =2 .0∶1、反应温度0 ~3℃和搅拌转速500rmin 等条件下,产品收率达65% 、纯度98.... 研究了以乙醛为原料,在相转移催化剂存在下与氯仿、氨水作用,一步合成DL丙氨酸的实验新方法。在n(氯仿)n( 乙醛) =2 .0∶1、反应温度0 ~3℃和搅拌转速500rmin 等条件下,产品收率达65% 、纯度98.6% 、熔点270℃,并对产品进行了IR分析。 展开更多
关键词 DL-丙氨酸 相转移催化 丙氨酸 氨基酸 甜味剂
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液膜法提取发酵液中的苯丙氨酸Ⅱ.操作工艺条件 被引量:3
11
作者 韩伟 马新胜 施亚钧 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1994年第1期7-12,共6页
采用乳化液膜法,对分离和浓缩苯丙氨酸的一些重要操作参数:搅拌速度、环境温度、外相pH值、油内比、处理比和料液初始浓度等进行了研究,得出了既能保持膜稳定性又能保持较高分离效率的最佳工艺条件。以发酵液为背景,对发酵液中的... 采用乳化液膜法,对分离和浓缩苯丙氨酸的一些重要操作参数:搅拌速度、环境温度、外相pH值、油内比、处理比和料液初始浓度等进行了研究,得出了既能保持膜稳定性又能保持较高分离效率的最佳工艺条件。以发酵液为背景,对发酵液中的杂质如氯化钠、葡萄糖,金属阳离子及杂质氨基酸存在下的选择性进行了考察,在此基础上对苯丙氨酸的实际发酵液的萃取也进行了研究,并提出了改进传质效率的方法。 展开更多
关键词 发酵液 苯丙氨酸 乳化液膜法 提取
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化学—酶法立体控制合成光学纯3-(2-吡啶基)丙氨酸的新方法 被引量:3
12
作者 赵健身 朱立 杨顺楷 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第7期558-560,共3页
化学—酶法立体控制合成光学纯3-(2-吡啶基)丙氨酸的新方法赵健身,朱立,杨顺楷(中国科学院成都生物研究所成都610041)3-(2-吡啶基)丙氨酸作为非天然含氮芳香族氨基酸,不仅自身有显著的药物活性,如抗炎(1)等... 化学—酶法立体控制合成光学纯3-(2-吡啶基)丙氨酸的新方法赵健身,朱立,杨顺楷(中国科学院成都生物研究所成都610041)3-(2-吡啶基)丙氨酸作为非天然含氮芳香族氨基酸,不仅自身有显著的药物活性,如抗炎(1)等,而且在生物活性肽类结构改造及其它... 展开更多
关键词 丙氨酸 化学-酶法 深红酵母
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玉米浆对大肠杆菌JH-B22发酵产L-丙氨酸的影响 被引量:6
13
作者 刘枣 付相敏 +2 位作者 潘海亮 王金华 王永泽 《化学与生物工程》 CAS 2017年第11期11-14,共4页
为了进一步降低L-丙氨酸的生产成本,以大肠杆菌JH-B22为发酵菌株,以玉米浆为氮源、葡萄糖结晶废糖液为碳源进行L-丙氨酸的发酵。结果表明,发酵培养基中玉米浆添加量为20g·L^(-1)较为适宜。在玉米浆发酵培养基中进行L-丙氨酸的发酵... 为了进一步降低L-丙氨酸的生产成本,以大肠杆菌JH-B22为发酵菌株,以玉米浆为氮源、葡萄糖结晶废糖液为碳源进行L-丙氨酸的发酵。结果表明,发酵培养基中玉米浆添加量为20g·L^(-1)较为适宜。在玉米浆发酵培养基中进行L-丙氨酸的发酵,L-丙氨酸产量和糖酸转化率分别为54.30g·L^(-1)和90.5%;其L-丙氨酸产量略低于无机盐发酵培养基的56.12g·L^(-1)和LB发酵培养基的56.48g·L^(-1),但玉米浆发酵培养基具有配制更简单、无需额外添加无机盐或者成本较高的酵母粉等优点,可作为L-丙氨酸发酵生产的不错选择。 展开更多
关键词 玉米浆 大肠杆菌 L-丙氨酸
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液膜法提取发酵液中的苯丙氨酸Ⅰ.膜的配方及其稳定性 被引量:2
14
作者 韩伟 马新胜 施亚钧 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1994年第1期1-7,共7页
采用乳化液膜法,对从发酵液中分离和浓缩苯丙氨酸(Phe)的液膜配方和稳定性进行研究。得出了既能保持较好的膜稳定性又能保持较高分离效率的膜组成:载体二(2-乙基已基)磷酸5%,表面活性剂(EM-301)5%,膜溶剂(工... 采用乳化液膜法,对从发酵液中分离和浓缩苯丙氨酸(Phe)的液膜配方和稳定性进行研究。得出了既能保持较好的膜稳定性又能保持较高分离效率的膜组成:载体二(2-乙基已基)磷酸5%,表面活性剂(EM-301)5%,膜溶剂(工业煤油)90%。内相试剂选用1.6mol/L的HCl溶液。采用高强度(>3200r/min)制乳,能够有效地控制溶胀和破损率。对Phe的萃取结果表明:80%以上的Phe能够从外相浓缩到内相,最后内相可达4~5倍的浓缩率。 展开更多
关键词 发酵液 苯丙氨酸 乳化液膜法 提取
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游离细胞法与固定化细胞法生产L-丙氨酸的比较 被引量:2
15
作者 徐虹 王雪根 +1 位作者 范伟平 欧阳平凯 《工业微生物》 CAS CSCD 1998年第1期38-39,44,共3页
游离细胞法与固定化细胞法生产L-丙氨酸的比较徐虹王雪根范伟平欧阳平凯(南京化工大学生物工程与科学系,南京210009)摘要利用假单胞菌的L-天冬氨酸-β-脱羧酶从L-天冬氨酸生产L-丙氨酸,具体方法有两种,一种为游离... 游离细胞法与固定化细胞法生产L-丙氨酸的比较徐虹王雪根范伟平欧阳平凯(南京化工大学生物工程与科学系,南京210009)摘要利用假单胞菌的L-天冬氨酸-β-脱羧酶从L-天冬氨酸生产L-丙氨酸,具体方法有两种,一种为游离细胞法,另一种为固定化细胞法。本文... 展开更多
关键词 丙氨酸 L-丙氨酸 游离细胞法 固定化细胞法
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大肠杆菌苯丙氨酸生物合成关键酶的串联表达 被引量:1
16
作者 刘云 梁学颖 +2 位作者 刘志红 徐琪寿 马立人 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2000年第4期7-10,共4页
aroG基因编码的 3-脱氧-2-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合成酶(DAHP Synthetase DS)和 pheA基因编码的分支酸变位酶/预苯酸脱水酶(Chorimate mutase/ Prephenate dehyd... aroG基因编码的 3-脱氧-2-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合成酶(DAHP Synthetase DS)和 pheA基因编码的分支酸变位酶/预苯酸脱水酶(Chorimate mutase/ Prephenate dehydratase,CW/PD)都是本丙氨酸合成途径中的关键酶,为了通过基因工程手段来增加本丙氨酸生物的产量,在利用高效的原核表达载体pBV22 0对pheA基因编码的CM/ PD 酶进行了表达的基础上,采用PCR方法扩增了抗反馈抑制的arcG基因,进行克隆表达,并与pheA基因串联,以PRPL-aroG-PL-pheA的形式,实现了2种酶基因在大肠杆菌中的表达, SDSPAGE 图谱显示了新增的43ku及35ku蛋白带,经酶活性测定DS、CM/PD酶的比活分别提高了 4.67倍、805/10.71倍。 展开更多
关键词 苯丙氨酸 关键酶 串联表达 生物合成 大肠杆菌
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L-丙氨酸厌氧发酵关键技术及产业化 被引量:3
17
作者 刘萍萍 郭恒华 +3 位作者 张冬竹 樊义 唐思青 张学礼 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4329-4334,共6页
传统氨基酸制造主要是通过化学合成或好氧发酵实现。相对于化学合成,微生物发酵可以实现以可再生资源为原料直接生产氨基酸,减少了对石油基原料的依赖,解决了化学合成高污染、高能耗等问题。好氧发酵具有生长快、产量高等特点,但好氧发... 传统氨基酸制造主要是通过化学合成或好氧发酵实现。相对于化学合成,微生物发酵可以实现以可再生资源为原料直接生产氨基酸,减少了对石油基原料的依赖,解决了化学合成高污染、高能耗等问题。好氧发酵具有生长快、产量高等特点,但好氧发酵中大量碳源用于细胞生长容易造成糖酸转化率低、能耗高等问题。厌氧发酵是近年来新出现的氨基酸生产模式,具有操作简单、无需通氧、糖酸转化率高容易接近理论最大值等优势。L-丙氨酸是国际上首个实现厌氧发酵产业化生产的氨基酸。本文以L-丙氨酸为例,综述了氨基酸厌氧发酵过程中的关键问题及其在产业化实施中的应用。未来,随着厌氧发酵关键技术在更多化合物生物制造技术中的突破,这种低成本、高效、低碳环保型发酵方式将会带来更大的经济价值和社会效益。 展开更多
关键词 厌氧发酵 产业化生产 L-丙氨酸
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液相色谱/四极杆飞行时间串联质谱筛选产β-丙氨酸甜菜碱芽胞杆菌 被引量:1
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作者 葛慈斌 刘波 +2 位作者 陈峥 朱育菁 潘志针 《食品安全质量检测学报》 CAS 2016年第10期4106-4112,共7页
目的筛选产β-丙氨酸甜菜碱的芽胞杆菌菌株。方法用TSB液体培养基制备32个芽胞杆菌菌株的发酵液样品,采用液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱结合Metlin数据库检索的方法对这些菌株的发酵液胞外成分进行分析。结果在供试的32个菌株中,只... 目的筛选产β-丙氨酸甜菜碱的芽胞杆菌菌株。方法用TSB液体培养基制备32个芽胞杆菌菌株的发酵液样品,采用液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱结合Metlin数据库检索的方法对这些菌株的发酵液胞外成分进行分析。结果在供试的32个菌株中,只在蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus FJAT-16152)的胞外代谢产物中检测到β-丙氨酸甜菜碱的存在,该菌株培养液中β-丙氨酸甜菜碱的相对含量为1.47%,β-丙氨酸甜菜碱在谱库检索得分为96.58%。结论蜡样芽胞杆菌FJAT-16152为β-丙氨酸甜菜碱高产菌株。该研究可为芽胞杆菌来源活性物质的开发与利用提供理论依据。 展开更多
关键词 液相色谱/四极杆飞行时间串联质谱法 蜡样芽胞杆菌 β-丙氨酸甜菜碱
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L-丙氨酸的生产及应用 被引量:19
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作者 王雪根 朱建良 欧阳平凯 《南京化工学院学报》 1998年第1期88-92,共5页
介绍了L-丙氨酸的几种制备方法,重点介绍了采用Pseudomonasdacunhae的工业化生产方法以及在医药、食品、化工方面的重要用途。
关键词 L-丙氨酸 生产 应用 丙氨酸
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荧光法测定发酵液中的苯丙氨酸含量 被引量:8
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作者 范长胜 陈力 +3 位作者 余震 郑善良 杨仁根 周培林 《氨基酸杂志》 1989年第2期31-35,共5页
本文介绍荧光测定微生物发酵液中苯丙氨酸含量的方法。它的原理是苯丙氨酸和茆三酮在pH5.8的酸性二肽溶液中能形成荧光产物。所产生的荧光再被铜离子增强并稳定之后,即可用荧光分先光度计进行测定。测定的激发光波长为365mm,发射光波长... 本文介绍荧光测定微生物发酵液中苯丙氨酸含量的方法。它的原理是苯丙氨酸和茆三酮在pH5.8的酸性二肽溶液中能形成荧光产物。所产生的荧光再被铜离子增强并稳定之后,即可用荧光分先光度计进行测定。测定的激发光波长为365mm,发射光波长为500nm。本文对荧光测定的条件进行了研究,结果表明荧光测定发酵液中苯丙氨酸的含量是一种专一性强,灵敏度高,操作简便的微量分析方法。 展开更多
关键词 荧光法 苯丙氨酸 发酵液
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