产S-腺苷甲硫氨酸菌株的筛选及发酵工艺优化

以45株酵母菌株作为出发菌株,筛选出2株高产SAM(S-腺苷甲硫氨酸)的酿酒酵母菌株(A12A、A18A),以该2株酿酒酵母菌株为对象,研究发酵温度、发酵液初始pH值、摇床转速以及发酵时间对菌体产量和SAM产量的影响,并优化发酵工艺条件,以提高SAM的产量.结果表明:发酵温度、发酵液初始pH值、摇床转速和发酵时间对菌体...     

洋葱S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及分析

根据洋葱转录组测序结果设计了S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(Ac SAMS)引物,利用RT-PCR技术和RACE技术克隆了洋葱S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的c DNA全长,命名为Ac SAMS。该c DNA全长1 475 bp,ORF为1 191 bp,编码396个氨基酸的多肽。生物信息学分析表明,Ac SAMS氨基酸序列与紫萼同源性为95%,与短花药野生稻为94%,与桔梗和粳稻为93%。系统发育树结果显示,Ac SAMS与唐菖莆SAMS的亲缘关系最近。该基因的克隆可为进一步研究Ac SAMS在抗旱、抗冻、耐盐等抗逆过程中的作用机理提供理论依据,为开展抗逆基因工程奠定基础。     

甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与表达

从实验室建立的甘薯冷胁迫抑制消减文库中分离出一cDNA片段,经NCBI比对后发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因具有90%的同源性,根据相关物种S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因cDNA序列设计引物,以甘薯总RNA为模板,经RT-PCR扩增首次获得全长1182bp的甘薯SAMS完全编码区,NCBI比对分析结果表明:该片段与不同种属植物sams基因的编码区序列的核苷酸相似性达85.48%,所推导的氨基酸序列相似性达93.6%。根据核苷酸序列和氨基酸序列分别构建了SAMS系统进化树,从分子水平阐明了植物种属间的亲缘进化关系,为其种质资源利用提供理论依据。利用该序列与原核表达载体pET32a连接构建融合表达载体pET-SAMS,酶切鉴定后转入大肠杆菌BL21,在不同温度下诱导3h后均表达出一63KDa大小融合蛋白。     

低温胁迫对甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶mRNA表达水平的影响

S-腺苷甲硫氨酸合成酶（s-adenosylmethionine synthetase SAMS）是植物代谢中的一个关键酶,它催化甲硫氨酸与ATP生物合成S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。SAM是生物合成乙烯以及多胺的前体,参与了植物的转甲基、转氨丙基、转硫反应等多种重要的生理过程。Frank等研究发现,SAM可以与RNA结合参与基因表达调控。近年来研究表明,乙烯和多胺都参与了植物抗逆反应,     

氧供给对啤酒酵母生长和S-腺苷甲硫氨酸合成的影响

在5L发酵罐中不同体积氧传递系数(KLa)和溶解氧分压对高产腺苷甲硫氨酸的啤酒酵母(S.cere-vusuae)生长和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成的影响进行了研究.结果表明,不同KLa和溶解氧分压对S.cerevisiae的生长和SAM合成有着显著的影响,高的KLa和溶解氧分压更有利于生长和SAM合成.在初始KLa且为148.5 h-1时,S.cerevisiae的生物量、SAM产量和含量最高,分别为19.37 g·L-1、1.99 g·L-1和103mg·g-1 DCW.在溶解氧分压为较高的50%时,S.cerevisiae的生物量、SAM产量较高,最大值分别为18.57 g·L-1和1.91 g·L-1.     

棉花S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆及表达分析

利用i TRAQ技术从陆地棉(Gossypium hirsutum L.)HM-40中筛选并克隆到S-腺苷甲硫氨酸合成酶Gh SAMS基因。Gh SAMS基因的开放阅读框全长为1 182 bp,编码393个氨基酸,预测Gh SAMS蛋白质含有15个磷酸化位点,推测其功能的行使可能与激酶磷酸化相关,进化分析表明S-腺苷甲硫氨酸合成酶与茶树(Camellia sinensis)的SAMS蛋白质相似性最高。q RT-PCR分析表明,在接种黄萎病菌VD07菌系后,Gh SAMS表达量逐渐增加,随着接种时间的延长,其相对表达量随之增加,推测其在陆地棉抗黄萎病防卫反应中可能起重要作用。在嫁接棉株中,利用VIGS技术成功地沉默Gh SAMS基因,然后对沉默棉株接种黄萎病菌VD07,鉴定其病情指数为62.5,抗性级别为感病;而转化空载体和未接种载体处理的嫁接棉株病情指数分别为30.0和31.2,抗性级别为耐病,表明Gh SAMS基因沉默后嫁接棉对黄萎病的抗性丧失。推测Gh SAMS基因在陆地棉抗黄萎病的过程中可能起重要作用。     

S-腺苷甲硫氨酸合成酶在毕赤酵母中的分泌表达

S-腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）是甲硫氨酸（Met）的活性形式。生物体内,SAM由S-腺苷甲硫氨酸合成酶（SAMS）[EC2．5．1．6]催化L．甲硫氨酸（L．Met）和A11）反应而合成。酿酒酵母细胞中有2种SAM合成酶的同工酶,即SAMS1和SAMS2,分别由基因saml和sam2编码,二者氨基酸序列的同源性高达92％。在过量L-Met存在下,saml的转录受到抑制;已有酶促法合成研究显示sam2编码的合成酶没有产物抑制现象。笔者将sam2基因连接于毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K,并通过同源重组整合到酵母染色体上,以实现SAM合成酶的分泌性表达,为开发和建立酶促法生产SAM工艺奠定基础。     

Adk1过表达和柠檬酸钠补料促进酵母S-腺苷甲硫氨酸的合成

S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是参与生物体众多生化反应的生理活性物质,酵母胞内ATP的水平是限制胞内SAM合成的因素之一。在酿酒酵母CGMCC 2842中克隆并过表达Adk1基因,发现Adk1基因的过表达使得酵母胞内ATP水平提高47.1%,SAM积累量提高47%;发酵16 h向发酵液中添加6 g·L-1柠檬酸钠,异柠檬酸脱氢酶基因mRNA水平和IDH酶活显著提高,在发酵24 h时胞内ATP水平提高39.4%,与对照相比,SAM积累量和对生物量得率分别提高79%和78.8%,表明胞内ATP水平的提高促进Met转化为SAM,这为ATP代谢调控而改善SAM合成提供有力的理论依据。     

Adk1过表达和柠檬酸钠补料促进酵母S-腺苷甲硫氨酸的合成

S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是参与生物体众多生化反应的生理活性物质,酵母胞内ATP的水平是限制胞内SAM合成的因素之一。在酿酒酵母CGMCC 2842中克隆并过表达Adk1基因,发现Adk1基因的过表达使得酵母胞内ATP水平提高47.1%,SAM积累量提高47%;发酵16 h向发酵液中添加6 g·L-1柠檬酸钠,异柠檬酸脱氢酶基因mRNA水平和IDH酶活显著提高,在发酵24 h时胞内ATP水平提高39.4%,与对照相比,SAM积累量和对生物量得率分别提高79%和78.8%,表明胞内ATP水平的提高促进Met转化为SAM,这为ATP代谢调控而改善SAM合成提供有力的理论依据。     

高盐下条斑紫菜光合特性和S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因表达的变化

为了研究条斑紫菜耐盐机理,对条斑紫菜叶状体进行了高盐胁迫处理,继而采用氧电极法测量了光合放氧速率和呼吸耗氧速率的变化,采用实时荧光定量PCR技术测量了S-腺苷甲硫氨酸合成酶(命名为PySAMS)基因的表达变化。结果显示藻体的光合与呼吸作用均受到高盐度海水的显著影响,随着盐度的增加,光合放氧率逐渐降低,呼吸耗氧率也逐渐降低。高盐度海水对PySAMS基因表达量也产生了显著影响,40和50盐度的海水诱导了PySAMS表达,但60至80盐度的海水却不同程度地抑制了PySAMS表达。据此推测,在面对较高盐度胁迫时条斑紫菜叶状体将逐步降低体内新陈代谢以度过不良环境。     

耐高温酿酒酵母木薯乙醇发酵条件的优化

通过单因素试验和正交试验,对耐高温酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)XG-1的木薯乙醇发酵的主要影响因素进行了研究.结果表明,在40℃高温培养条件下,XG-1对乙醇更加敏感,影响其木薯乙醇发酵,而影响木薯乙醇发酵各因素的主次顺序为发酵温度＞接种量=发酵时间.木薯乙醇发酵最佳工艺条件为发酵液中木薯淀粉含量200 g/L,氮素[(NH4)2SO4]添加量8 g/L,XG-1接种量约1.0×107CFU/mL,发酵温度33℃,发酵时间72h,发酵结束时发酵液中乙醇体积分教为13.1％,淀粉利用率为92.0％.     

酿酒酵母WD-1发酵生产谷胱甘肽条件的研究

谷胱甘肽是一种重要的生物活性三肽,广泛应用于医药、食品添加剂和化妆品行业。试验在摇瓶水平上对酿酒酵母WD-1生物合成谷胱甘肽的条件进行研究,考察培养基组成、培养条件对酿酒酵母生物合成谷胱甘肽的影响,包括不同的碳源、氮源、无机盐、半胱氨酸、接种量和转速等。优化后的培养基组成为：葡萄糖2%,酵母粉4%,蛋白胨2%,NaCl 1%,MgSO₄·7H₂O 0.1%,KH₂PO₄ 0.5%,(NH₄)₂SO₄ 0.2%,Cys 2 mmol/L,在接种量5%,转速240 r/min,装液量30 mL的优化条件下谷胱甘肽的产量达223.22 mg/L,较初始条件提高了36.81%。     

产果胶酶疣孢青霉菌株TS63-9发酵条件优化及其在烟草中的应用

为考察碳源、培养时间、温度、起始p H等因素对产果胶酶疣孢青霉(Penicillium verruculosum Peyron.)菌株TS63-9发酵产酶的影响,对该菌株发酵条件进行了优化,并考察了最优发酵条件下粗酶液在烟丝中的应用效果。结果表明,TS63-9液体发酵最佳碳源为烟梗粉末,添加量7.5 g/L;最适培养温度为28℃,最适起始p H为6.0;经优化后,在摇床转速200 r/min条件下培养72 h,粗酶液果胶酶活性达到832.49U/m L。将此粗酶液添加应用于烟丝后,可显著降低烟丝果胶含量,感官质量得到一定程度改善;通过扫描电镜观察烟丝表面细胞排列特征,发现细胞间隙变大,细胞间隙比例提高。     

胞苷发酵培养基的优化研究

采用响应面分析的方法对发酵生产胞苷的培养基进行优化,通过二水平正交试验考察葡萄糖、玉米蛋白粉、玉米浆、K2HPO4、尿素、起始pH值和发酵温度对发酵生产胞苷的影响,利用极差分析寻找发酵生产胞苷的主要影响因子,利用中心组合设计与响应面分析进一步考察主要影响因子并确定了最佳培养基的组成.结果表明,发酵生产胞苷的主要影响因子分别为K2HPO4、玉米浆和葡萄糖.在优化培养基中,胞苷产量增加2倍,达到1.898 g·L-1,试验值与预测值基本相符.     

红曲菌固态发酵产消化酶生产工艺优化

【目的】红曲菌在生长代谢过程中会产生多种酶类物质,为优化红曲菌发酵产消化酶的生产工艺。【方法】研究7株红曲菌固态发酵产物中的液化酶、糖化酶及蛋白酶活性,筛选出酶活相对较高的菌株ZH6。分别研究发酵时间、基质加水量、接种量及培养温度对红曲菌ZH6固态发酵所产糖化酶、液化酶及蛋白酶活性的影响。在单因素试验基础上分别以加水量、接种量及培养温度作为自变量,以红曲菌ZH6固态发酵产物中糖化酶、液化酶及蛋白酶的活性为因变量进行响应面优化。【结果】经响应面优化生产工艺,当紫色红曲菌ZH6固态发酵的加水量为42 mL、接种量为20%、培养温度为33 ℃、发酵培养6 d时,所生产的液化酶活性达到119.27 U/g;当加水量为38 mL、接种量为20%、培养温度为30 ℃、发酵培养10 d时,所生产的糖化酶活性为614.32 U/g;当加水量为35 mL、接种量为20%、培养温度为31 ℃、发酵培养7 d时,所生产的酸性蛋白酶活性为1 194.21 U/g。【结论】响应面法优化生产工艺,能有效提高红曲菌ZH6产消化酶的能力。     

小麦全蚀病菌拮抗菌Bacillus methylotrophicusZ-9菌株产芽孢条件优化

甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)Z-9菌株对小麦全蚀病病原菌有显著拮抗活性,以芽孢产率和活菌数为主要指标,采用单因素试验和正交试验对Z-9菌株摇瓶产芽孢条件进行优化,为其工业生产提供试验依据。通过单因素试验确定最佳碳源、氮源和无机盐分别为玉米粉、黄豆饼粉和MnSO_4·H_2O、Mg SO_4·7H_2O。通过正交试验确定最适培养基组分为玉米粉1.0%、黄豆饼粉2.0%、MnSO_4·H_2O 0.04%、MgSO_4·7H_2O 0.04%、Na_-2HPO_4·2H_2O 0.4%、Na H_2PO_4·2H2O 0.2%;最适发酵条件为:初始p H值7.5,250 m L三角瓶装液量50 m L,37℃培养36 h。优化后发酵液的芽孢数量为1.60×109cfu/m L,较优化前提高了13.7倍,芽孢产率达到96.5%。     

麦角甾醇对酿酒酵母乙醇产率和耐受性的作用

研究了培养基中添加不同浓度的麦角甾醇对酿酒酵母生长、乙醇生产和乙醇耐受性的影响。麦角甾醇添加浓度依次为0(对照组)、10、20、30、40和50mgL-1。结果显示,添加20和30mgL-1的麦角甾醇能较快的促进细胞的生长,是对照组生长速率的1.06和1.15倍;当麦角甾醇浓度为20、30和40mgL-1时,与未添加麦角甾醇组相比,乙醇产量提高了10.1%～23.5%;然而,在整个实验过程中观察到麦角甾醇在对乙醇耐受性方面的作用不显著。通过此次单因子实验,麦角甾醇在发酵培养基中的推荐剂量为20～30mgL-1。     

结冷胶发酵生产工艺优化研究

通过摇瓶试验,得出了结冷胶生产工艺中的最佳发酵培养基配方。通过改变发酵培养基中碳源、氮源的百分比,进而测量结冷胶发酵液的粘度、产胶率,来确定最佳发酵工艺。50 L罐发酵试验得到发酵液粘度为19 600 cp,粗胶产率达1.73%,清胶产率0.80%,试验结果为生产中优化结冷胶的发酵工艺、提高结冷胶的粘度和产胶率提供科学依据。     

响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺

[目的]应用响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺。[方法]首先以初糖浓度为因子进行单因素试验,大致确定乙醇产量较高时初糖浓度的范围;然后分析试验条件,应用Box-Behnken的中心组合设计,以初糖浓度、发酵温度和发酵时间为因素,以酿酒酵母发酵过程中乙醇产量的变化为响应值,进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵条件。[结果]经响应曲面法优化获得的酿酒酵母发酵生产乙醇的工艺参数为：初糖浓度24.72%,发酵温度36.05℃,发酵时间50.65h,在此优化条件下,获得的乙醇产量达137.59g/L。[结论]该研究可为提高生物发酵产乙醇的量提供科学依据。     

膜生物反应器封闭循环系统中酿酒酵母连续发酵动力学研究

研究了酿酒酵母在封闭循环膜生物反应器中的连续发酵动力学特征。结果表明,当发酵液中乙醇浓度升高时,细胞比生长率,基质比消耗速率和细胞得率系数都呈下降趋势,当细胞得率减小时产物得率倾向于增加。基于细胞生长和基质消耗的不同的线性抑制动力学模型能较好的描述实验结果。拟合数据表明当乙醇浓度超过66 g/L时,细胞生长受到完全抑制,如果超过82 g/L,细胞不再进行代谢活动消耗基质,这与硅橡胶膜生物反应器内观察到的实验现象相似。在长时间封闭循环发酵系统内,细胞最大比生长速率仅为0.022 h^-1,这可能与长期发酵过程副产物累积对细胞的抑制有关,也说明一定时间后系统达到动态平衡状态。