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聚谷氨酸的微生物合成及其應用研究
微生物合成的γ-聚谷氨酸為均聚氨基酸化合物，分子量在100－1000kDa之間，相當于500－5000個左右的谷氨酸單體，具有優(yōu)良的成膜性、成纖維性、阻氧性、可塑性、粘結性和極其強的吸水性，從而在高分子材料工程中具有增稠、乳化、凝膠、成膜、保溫、緩釋、助溶、粘結和強吸水等功能。作為一種生物材料，γ-PGA又具有生物可降解性好、可食、對人體和環(huán)境無毒害等優(yōu)點，因而在食品、化妝品、醫(yī)藥、農業(yè)和水處理等領域具有廣泛的應用前景。南開大學專利技術：一種提高水溶性高聚物發(fā)酵產率的方法（公開號： CN1
南開大學
2021-04-14
異亮氨酸工業(yè)生產菌代謝工程系統(tǒng)改造
本項目首先借助比較蛋白組學研究技術，從細胞內異亮氨酸合成及轉運的整體網絡入手，揭示其中影響氨基酸胞外積累的若干關鍵蛋白質，研究氨基酸合成及轉運、代謝調控、底物利用、細胞通透等相關蛋白質的作用機制。然后采用系統(tǒng)生物學和代謝工程研究手段，利用啟動子改造、基因共表達、酶定向進化等技術進行系統(tǒng)改造，以顯著提高乳糖發(fā)酵短桿菌支鏈氨基酸生產水平。比較蛋白組學分析將為支鏈氨基酸高產機理研究奠定堅實理論基礎，乳糖發(fā)酵短桿菌代謝工程系統(tǒng)改造為工業(yè)化應用提供有力技術支撐。
關鍵技術
L-異亮氨酸是人體 8 種必需氨基酸之一，因其具特殊的結構和功能，其用量逐年增長，目前國際上日本生產 L-異亮氨酸且占壟斷地位，廠家有味之素、協(xié)和發(fā)酵和田邊制藥三家，均已發(fā)酵法生產，產率達 30-35 g/L，提取率 60-70%，我國的異亮氨酸研究起步晚，目前分批發(fā)酵大罐產酸率為 20-22g/L，總得率為 40- 50%，與日本相比較，我國的 L-異亮氨酸生產水平還很低下，主要是由于生產菌株絕大多數(shù)通過誘變選育獲得，少數(shù)菌株利用基因工程手段改造，但僅局限于少數(shù)合成酶基因，這嚴重制約了支鏈氨基酸產率的進一步提高。本成果克服了行業(yè)內的菌株瓶頸，并優(yōu)化獲得了工業(yè)發(fā)酵工藝。
江南大學
2021-04-11
西北農林科技大學植物保護學院植物免疫研究團隊揭示條銹菌富含甘氨酸/絲氨酸效應子抑制植物免疫反應的分子機理
該研究鑒定到一個新的小麥條銹菌富含甘氨酸/絲氨酸效應子PstGSRE4，揭示其通過靶向小麥抗病相關蛋白銅鋅超氧化物歧化酶TaCZSOD2抑制植物免疫的分子機理。
西北農林科技大學
2022-10-13
環(huán)保型水處理劑聚天冬氨酸（PASP）的研制
目前國內外工業(yè)用水處理中對金屬材料設備結垢和腐蝕的緩蝕劑和阻垢劑，大部分系含磷（或膦）的藥劑，由于排放后對周圍水體易引起富營養(yǎng)化。國內外排放水總磷要求小于1mg/L，在這一背景下急需研發(fā)不含磷（或膦）的水處理劑。而聚天冬氨酸PASP就是近年來國內外公認的符合環(huán)保要求的綠色水處理劑。本項目合成制備采用的原料全部為國產的環(huán)保型原料,和國內外其他制備方法不同，采用了單體本體熱聚合的一步反應工藝技術，具有創(chuàng)新性，該工藝具有反應時間短，不涉及投加其他化學品等優(yōu)點，產品不僅可應用于工業(yè)水如工業(yè)冷卻水的阻垢和防腐蝕，由于抑制水垢和腐蝕可提高傳熱效率并防止跑冒滴漏而取得顯著的節(jié)能減排效果，經拓展研究后發(fā)現(xiàn)應用于農作物，先后對蔬菜類，如青菜、花菜，瓜果類，如西瓜、甜瓜，以及糧油作物等均可取得以下三方面的增效作用：1）促進農作物營養(yǎng)的吸收而提高農作物的產量，不同作物品種可提高5%-15%左右。2）改善了作物的品質，如西瓜的甜度可由原先的10-12%提高到15-16%。3）對肥料起到增效作用，可減少化肥的用量，有利于改善土壤和環(huán)境。
華東理工大學
2021-04-11
天然有機酸根昆布氨酸酯在功能奶制品中的應用
本發(fā)明公開了一種天然有機酸根昆布氨酸酯在功能奶制品中的應用，其可作為牛奶安全添加劑，每種組合的天然有機酸根昆布氨酸酯經過毒理實驗分析，可使小白鼠半致死量在5300?7600mg/kg之間，屬于實際無毒物質；昆布氨酸酯添加百分重量比為0.1?1％，牛奶制品保質期延長，并具有預防高血壓的保健功能。與現(xiàn)有技術中常采用的消毒法，即巴氏消毒法相比，本發(fā)明昆布氨酸酯彌補了巴氏消毒技術的缺陷，對耐熱性絲衣霉屬等微生物有抑制作用，起到延長保鮮保質作用，如保鮮期比單獨巴氏消毒法保鮮保質期延長5?83天。本發(fā)明有機酸根昆布氨酸酯在功能奶制品中的新應用，其一劑多效，既有保鮮作用，又有預防高血壓保健作用，增加了牛奶制品的花色品種，并且，有機酸根昆布氨酸酯是天然海洋非蛋白氨基酸衍生物，與傳統(tǒng)氧化型消毒劑、含苯結構功能分子相比，生態(tài)環(huán)保，有更好的生物相容性，滿足食品的安全要求，有良好的經濟效益與社會效益前景。
青島大學
2021-04-13
新型生物食品防腐劑 ε-聚賴氨酸的發(fā)酵生產技術
ε-聚賴氨酸是由 25-35 個 L-賴氨酸通過其 α-羧基與 ε-氨基縮合形成的一種同型氨基酸聚合物，分子量在 2500-4500 Da。目前，ε-聚賴氨酸主要作為一種食品防腐劑被廣泛應用于日本、韓國、美國和歐盟。2014 年 4 月，我國衛(wèi)計委也正式批準其在我國食品加工業(yè)中的使用。本項目通過 10 多年的技術攻關，聚焦于產生菌篩選、高產菌選育、發(fā)酵過程優(yōu)化與調控、產物的分離提取與精制等研究內容，獲得了具有完全自主知識產權的系列高產菌，實現(xiàn)了實驗室（5 L）-中試（1 m3）-試生產（10 m3）不同規(guī)模的 ε-聚賴氨酸發(fā)酵生產，并建立了與發(fā)酵規(guī)模相匹配的 ε-聚賴氨酸高效提取和精制工藝。
江南大學
2021-04-11
聚 β 羥基丁酸酯與異亮氨酸聯(lián)產菌代謝工程改造
本研究構建一種谷氨酸棒桿菌基因工程菌，使其同時發(fā)酵生產兩種產品：聚羥基脂肪酸酯和異亮氨酸；前者是胞內產品，后者是胞外產品。該基因工程菌可以降低生產成本，具有工業(yè)應用前景。研究結果顯示：將 phaCAB 基因簇導入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 產量為 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 產量為6.65 g/L，產率提高 65%達到 0.15g 異亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 產量達到 28.7%(w/w)。
關鍵技術
聚羥基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有較高碳源與氮源的條件下，生成的一類微生物自身碳源、能源儲備物的胞內聚酯。根據相關報道，將 PHB 合成代謝基因簇導入細胞內，可實現(xiàn) PHB 與某些代謝產物的聯(lián)產和增產，提高底物的利用率。L-異亮氨酸是一種人體必需氨基酸，因其在醫(yī)藥、食品和健康保健領域有廣泛的應用，而使其近幾年的生產能力發(fā)展迅速，目前國際上比較先進的主流生產方式為發(fā)酵法生產 L-異亮氨酸。谷氨酸棒桿菌(Corynebacteriumglutamicum)是一種小棒狀、革蘭氏陽性的食品安全生產菌，目前已經用于工業(yè)生產 L-異亮氨酸，本成果構建能高產 PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工業(yè)化應用潛力。
江南大學
2021-04-11
微生物轉化生產 L-瓜氨酸的關鍵技術
L-瓜氨酸能夠清除羥基，可有效保護 DNA 及 PMN 免受氧化反應的侵害。瓜氨酸對防治前列腺疾病作用明顯。近來研究發(fā)現(xiàn)瓜氨酸在體內可轉化為人體必需氨基酸 L-精氨酸，在維持心血管正常功能的一氧化氮代謝中也發(fā)揮著重要作用。此外，服用瓜氨酸能有效的改善人體的抗疲勞能力，維護健康的心肺功能，增強人體的肌肉強度，提高體能，在運動保健方面具有良好的作用。目前廣瓜氨酸在抗氧化，醫(yī)用檢測，保健食品，化妝品和食品添加劑等方面有著廣泛的應用前景，國內外需求巨大，市場前景廣闊。酶法轉化精氨酸生產瓜氨酸具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強、收率高、提取方便等優(yōu)點，因而受到越來越多的關注。本研究通過構建工程菌，高通量篩選獲得一株高轉化率的菌株。
江南大學
2021-04-11
微生物轉化生產 L-鳥氨酸的關鍵技術
L-鳥氨酸是細胞內重要代謝化合物，近來研究發(fā)現(xiàn) L-鳥氨酸可刺激腦垂體分泌生長激素，促進蛋白質合成及糖與脂肪的分解代謝。此外，以鳥氨酸為原料制備的依氟鳥氨酸，能抑制多胺合成，延緩腫瘤細胞生長，是頗具前景的新型抗癌藥物。L-鳥氨酸除了在醫(yī)藥上作為試劑與注射液外，通常還用于配制保肝、強身、解毒的營養(yǎng)劑以及生產消除疲勞的發(fā)泡飲料。而酶法轉化精氨酸生產鳥氨酸具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強、收率高、提取方便等優(yōu)點，因而受到越來越多的關注。技術指標：工程菌經過培養(yǎng) 6 h 后，ARG 酶活可達到 177.3 U/mL；在 4 h 的催化周期內，L-鳥氨酸產量為 112.3 g/L，對精氨酸摩爾轉化率為 87 %。產品性能：無副產物，純度高。
江南大學
2021-04-11
微生物轉化生產磷脂酰絲氨酸的關鍵技術
磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS），又稱二酰甘油酰磷酸絲氨酸，是一類普遍存在的磷脂，通常位于細胞膜的內層，尤其是大腦細胞膜的重要組成成分之一。它能調控大腦的各項功能正常運作，起到調節(jié)血脂、改善記憶、健腦益智、以及延緩衰老等作用。但天然存在的磷脂酰絲氨酸很少，提取工藝繁雜， 并且安全性受到人們的質疑。生物酶法制備磷脂酰絲氨酸具有反應條件溫和、環(huán)境友好、產品質量好等優(yōu)點，近年來受到越來越多的關注。本研究室通過基因工程手段，大腸桿菌中異源表達了磷脂酶 D 基因，以粗話生產磷脂酰絲氨酸。目前，該研究正在進行蛋白質工程改造及各項優(yōu)化，以提高底物轉化率。
江南大學
2021-04-11