L-丝氨酸的分析
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丝氨酸丝氨酸是一种非必需氨基酸,它在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用,因为它有助于免疫血球素和抗体的产生,维持健康的免疫系统也需要丝氨酸。
丝氨酸在细胞膜的制造加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中都发挥着作用。
简介丝氨酸是一种非必需氨基酸,富含于鸡蛋、鱼、大豆,人体亦可从甘氨酸中合成丝氨酸。
丝氨酸在医药上有着广泛用途。
丝氨酸可促进脂肪和脂肪酸的新陈代谢,有助于维持免疫系统。
[1]L-丝氨酸产品说明英文名:L-Serine缩写:L-SerCAS No.:56-45-1EINECS号: 206-130-6[1]分子式:C3H7NO3结构式:CH2OHCH(NH2)COOH球棍模型结构式分子量:105.09等电点:5.68密度:1.53[2]熔点:240°C结构式:2描述白色结晶体或结晶粉末,味微甜,易溶于水和甲酸,不溶于乙醇和乙醚。
丝氨酸可以从大豆、酿酒发酵剂、乳制品、鸡蛋、鱼、乳白蛋白、豆荚、肉、坚果、海鲜、种子、乳清和全麦获取。
有必要的话,人体会从甘氨酸中合成丝氨酸。
磷脂酰丝氨酸(PS)是在人体中合成的丝氨酸化合物,意大利、斯堪的纳维亚半岛和其他欧洲国家都广泛应用磷脂酰丝氨酸补充剂来治疗年老引发的痴呆症和正常的老年记忆损失。
3标准质量标准-中国药典 2010Test Items项目Specification质量指标Assay 含量≥98.5%Characteristic性状无色结晶或结晶性粉末,味微甜Specific rotation[a]D比旋+14.0°~ +15.6°度Identification 鉴别AS PER CP2010PH酸度 5.5~6.5Transmittance溶液透光率≥98.0%Chloride氯化物≤0.02%Sulfate硫酸盐≤0.02% Ammonium铵盐≤0.02% Other amino acids其他氨基≤0.5%酸Loss on drying干燥失重≤0.2%Residue on ignition炽灼残≤0.1%渣Iron铁盐≤0.001% Heavy metals(as Pb)重金属≤10ppm Arsenic砷盐≤0.0001%Bacterial endotoxins细菌≤12 EU/g 内毒素主要功能:L-丝氨酸属于非必需氨基酸,具有许多重要的生理功能和作用1.合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体;2. L-丝氨酸羟基经磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷丝氨酸,是磷脂的主要成分之一;3. 具有稳定滴眼液pH值的作用,且滴眼后无刺激性;重要的自然保湿因子(NMF)之一,皮肤角质层保持水分的主要角色,高级化妆品中的关键添加剂。
中科院科技成果——微生物直接发酵法生产L-丝氨酸
项目简介
L-丝氨酸(L-Serine,L-Ser)作为一种组成蛋白的基本氨基酸广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。
此外,以L-Ser为原料还可以合成具有抗癌、抗艾滋、调节人体神经系统等不同效用的药物20余种。
目前L-Ser的全球市场需求量为10000吨/年以上,市场潜力巨大。
但与不断增大的L-Ser市场需求相比,L-Ser的生产技术较为落后。
目前,L-Ser的工业生产方法主要有蛋白水解法、化学合成法和酶转化法等,其中蛋白水解法存在工艺复杂、分离精制困难等缺点;化学合成法存在污染重、成本高、D-Ser与L-Ser分离困难等缺点;酶转化法存在转化率过低、前体物昂贵等难题。
因此尽快开发污染小、成本低、效率高的微生物直接发酵法生产L-Ser,显得极为重要。
中科院上海高等研究院生物炼制实验室经过近些年的研究积累,在微生物直接发酵法生产L-Ser关键技术上取得了重大突破,主要成果有:(1)通过分子改造大肠杆菌合成L-Ser的代谢途径,构建了L-Ser 的基因工程菌;(2)对该基因工程菌进行发酵培养基及发酵条件的优化;最终在发酵约40h后,L-Ser的产量达到30g/L以上,可用于工业化生产。
该项目具有自主知识产权。
酶促转化产物L-丝氨酸的分析鉴定一、知识准备按氨基酸具有的酸性和碱性基团的多少分类:中性氨基酸、碱性氨基酸、酸性氨基酸,丝氨酸属于中性氨基酸氨基酸分子中都具有氨基和羧基,因此它们都能产生氨基与羧基的一般反应。
如脂化、甲基化、乙酰化以及酸碱的中和作用等。
丝氨酸(serine)学名:2-氨基-3羟基丙酸。
一种脂肪族极性α-氨基酸,非必需氨基酸,有助于免疫血球素和抗体的产生,维持健康的免疫系统。
丝氨酸在细胞膜的制造加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中都发挥着作用。
L-丝氨酸L-Serine缩写:L-Ser,分子式:C3H7NO3 等电点5.68结构式:CH2OHCH(NH2)COOH 分子量:105.09 。
是组成蛋白质的常见20种氨基酸中的一种,是哺乳动物的非必需氨基酸,也是生酮氨基酸。
性状:六面形片状结晶或棱柱形晶体,味微甜,易溶于水和甲酸,不溶于乙醇和乙醚。
可从大豆、酿酒发酵剂、乳制品、鸡蛋、鱼、乳白蛋白、豆荚、肉、坚果、海鲜、种子、乳清和全麦获取。
有必要的话,人体会从甘氨酸中合成丝氨酸。
L-丝氨酸虽属于非必需氨基酸但具有许多重要的生理功能和作用,因此 ,在医药、食品、化妆品中均有较为广泛的应用。
主要功能:1.合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体;2. L-丝氨酸羟基经磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷丝氨酸,是磷脂的主要成分之一;3. 具有稳定滴眼液pH值的作用,且滴眼后无刺激性;重要的自然保湿因子(NMF)之一,皮肤角质层保持水分的主要角色,高级化妆品中的关键添加剂。
应用: 1. 医药原料:L-丝氨酸广泛用于配置第三代复方氨基酸输液和营养增补剂,并用于合成多种丝氨基酸衍生物,如心血管、抗癌、爱滋病新药及基因工程用保护氨基酸等;2.食品:L-丝氨酸用于运动饮料、氨基酸减肥饮料等;3.饲料:L-丝氨酸用于动物饲料,可促进动物生长发育;氨基酸分析法是指用于测定蛋白质、肽及其他药物制剂的氨基酸组成或含量的方法。
华中科技大学硕士学位论文毛发水解液中L-丝氨酸的分离及相关分析检测方法的建立姓名:***申请学位级别:硕士专业:生物化工指导教师:余龙江;朱敏20070207摘 要L-丝氨酸具有许多重要的生理功能和作用,已广泛应用于医药、化妆品和 食品等领域。
但由于在工业化生产中分离提取难度较大,使其成为氨基酸配套生 产中的关键品种和高附加值产品。
本文旨在从除去胱氨酸和精氨酸的剩余毛发水解液中提取丝氨酸, 通过氨基 酸的综合利用,不仅可大力提高生产厂家的经济效益,而且减少环境污染。
首先,建立了一系列的氨基酸分析检测方法:莫尔法分析测定水解液中Cl - 离子浓度;纸层析法定性分析混合氨基酸的种类;茚三酮法定性分析氨基酸和定 量测定氨基酸含量;变色酸-分光光度法定量分析L-丝氨酸的含量;高效液相 色谱法在纸层析的基础上更精密准确地检测氨基酸。
并研究了不同的因素对测量 结果的影响,得出了合适的实验条件和规律。
其次,研究了盐分对氨基酸分离的影响,并提出了大孔强酸型阳离子交换树 脂脱盐的方法。
结果表明,L-丝氨酸在 717 型强碱性阴离子树脂上吸附交换随 着氯离子浓度的增大而逐渐减小,当溶液中氯离子浓度仅为0.2 mol/L时,丝氨 酸很难被交换吸附到树脂上。
而选用大孔强酸型阳离子交换树脂,控制 pH 值在 3.0左右时脱盐效果较好,脱盐率为95.51%时,氨基酸回收率达到84.13%。
本文最后确定了丝氨酸分离提取的工艺。
首先用717型强碱性阴离子交换树 脂分离出谷氨酸,然后对丝氨酸和苏氨酸进行铜氨络合化,在铜氨配位体交换柱 上达到分离,最后脱铜还原。
717型阴离子树脂的饱和吸附量为36.3g/Kg;谷氨 酸与717型阴离子树脂的亲和力较大,具有优先吸附的性质;通过717型阴离子 树脂分离,丝氨酸和苏氨酸的回收率达到 71.54%;氨基酸的侧链是氨基酸铜络 合物的交换过程中的关键因子, 此外氨基酸铜氨络合化的反应条件同时影响其分 离效果。
l-丝氨酸等电点
丝氨酸(Serine)是一种氨基酸,化学式为C3H7NO3。
它的等电点(isoelectric point,pI)是指在中性pH条件下,丝氨酸带有净电荷为零的状态。
具体的等电点值取决于该氨基酸的酸性和碱性基团的酸解离常数。
丝氨酸的等电点大约在5.68左右。
这是因为丝氨酸有两个离子化的基团:羧基(COOH)和胺基(NH2)。
在较低的pH条件下(酸性环境),羧基会失去一个质子,成为负离子(COO-),而胺基会保持带有正电荷(NH3+)。
在较高的pH条件下(碱性环境),羧基会保持带有负电荷(COO-),而胺基会失去一个质子,成为带有正电荷(NH2)。
在近中性pH条件下,丝氨酸的羧基和胺基净电荷相互抵消,达到零电荷状态,即等电点。
丝氨酸丝氨酸是一种非必需氨基酸,它在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用,因为它有助于免疫血球素和抗体的产生,维持健康的免疫系统也需要丝氨酸。
丝氨酸在细胞膜的制造加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中都发挥着作用。
简介丝氨酸是一种非必需氨基酸,富含于鸡蛋、鱼、大豆,人体亦可从甘氨酸中合成丝氨酸。
丝氨酸在医药上有着广泛用途。
丝氨酸可促进脂肪和脂肪酸的新陈代谢,有助于维持免疫系统。
[1]L-丝氨酸产品说明英文名:L-Serine缩写:L-SerCAS No.:56-45-1EINECS号: 206-130-6[1]分子式:C3H7NO3结构式:CH2OHCH(NH2)COOH球棍模型结构式分子量:105.09等电点:5.68密度:1.53[2]熔点:240°C结构式:2描述白色结晶体或结晶粉末,味微甜,易溶于水和甲酸,不溶于乙醇和乙醚。
丝氨酸可以从大豆、酿酒发酵剂、乳制品、鸡蛋、鱼、乳白蛋白、豆荚、肉、坚果、海鲜、种子、乳清和全麦获取。
有必要的话,人体会从甘氨酸中合成丝氨酸。
磷脂酰丝氨酸(PS)是在人体中合成的丝氨酸化合物,意大利、斯堪的纳维亚半岛和其他欧洲国家都广泛应用磷脂酰丝氨酸补充剂来治疗年老引发的痴呆症和正常的老年记忆损失。
3标准质量标准-中国药典 2010Test Items项目Specification质量指标Assay 含量≥98.5%Characteristic性状无色结晶或结晶性粉末,味微甜Specific rotation[a]D比旋+14.0°~ +15.6°度Identification 鉴别AS PER CP2010PH酸度 5.5~6.5Transmittance溶液透光率≥98.0%Chloride氯化物≤0.02%Sulfate硫酸盐≤0.02% Ammonium铵盐≤0.02% Other amino acids其他氨基≤0.5%酸Loss on drying干燥失重≤0.2%Residue on ignition炽灼残≤0.1%渣Iron铁盐≤0.001% Heavy metals(as Pb)重金属≤10ppm Arsenic砷盐≤0.0001%Bacterial endotoxins细菌≤12 EU/g 内毒素主要功能:L-丝氨酸属于非必需氨基酸,具有许多重要的生理功能和作用1.合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体;2. L-丝氨酸羟基经磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷丝氨酸,是磷脂的主要成分之一;3. 具有稳定滴眼液pH值的作用,且滴眼后无刺激性;重要的自然保湿因子(NMF)之一,皮肤角质层保持水分的主要角色,高级化妆品中的关键添加剂。
L-丝氨酸市场发展现状引言L-丝氨酸是一种重要的氨基酸,具有广泛的应用领域。
本文将对L-丝氨酸市场的发展现状进行分析和总结。
L-丝氨酸概述L-丝氨酸是一种必需的氨基酸,是人体合成蛋白质所必需的主要成分之一。
L-丝氨酸具有多种生物学功能,包括参与体内蛋白质的合成和代谢、维持生理功能的正常运作等。
在医药、保健品、食品等领域,L-丝氨酸的需求量不断增加,推动了市场的快速发展。
L-丝氨酸市场规模根据市场研究机构数据,L-丝氨酸市场在过去几年中保持了稳步增长的态势。
预计到2025年,全球L-丝氨酸市场规模将达到X亿美元。
市场增长的主要驱动力包括医药行业对L-丝氨酸的需求增加、保健品市场的扩大以及食品行业的创新应用等。
医药行业L-丝氨酸在医药行业有广泛的应用。
它可以用作医药中间体,制备一些生物活性分子,如药物、抗生素等。
此外,L-丝氨酸还被广泛用于治疗某些疾病,如白血病、肝炎等。
随着人们对健康状况的关注增加,对L-丝氨酸的需求在医药行业中不断增长。
保健品行业L-丝氨酸在保健品行业中的应用也越来越广泛。
由于其对维持身体健康和改善运动表现的作用,L-丝氨酸被广泛添加到各种保健品中。
一些研究表明,L-丝氨酸的补充可以促进肌肉生长、提高运动能力和增加代谢率等。
食品行业在食品行业中,L-丝氨酸通常用作增加食品的鲜味和增强食品的风味。
它被广泛添加到各种调味品、汤料和食品添加剂中,以提升食品的口感和风味。
此外,L-丝氨酸还可以用于改善食品的保存性能和稳定性。
L-丝氨酸市场竞争格局L-丝氨酸市场竞争激烈,主要的竞争者包括国内外的制造商和供应商。
市场上存在着多家规模较大的制造商,具有较强的生产能力和技术实力。
此外,新兴的创业公司也进入了L-丝氨酸市场,加剧了市场的竞争。
为了保持竞争优势,企业需要进行技术创新和产品差异化。
随着人们对健康问题的关注增加,L-丝氨酸市场前景看好。
预计未来几年内,L-丝氨酸市场将继续保持稳定增长的态势。
不同pH值条件下的丝氨酸标准曲线彭继明,张佑红*,徐鹏,陈林,马静,危威【摘要】根据丝氨酸与茚三酮反应后溶液在570 nm处有最大吸光值,用分光光度法测定丝氨酸含量,确定了丝氨酸与茚三酮反应的最佳时间和相对用量.为了准确测定磷脂制备体系中丝氨酸含量,绘制了pH值分别为4.5,5.0,和6.0时的丝氨酸标准曲线.结果表明:pH值为4.5时,丝氨酸的含量与A570值在0~0.20 g/L范围内呈良好的线性关系y=5.595x+0.056(R2=0.991 2);pH 值为5.0时丝氨酸的含量与A570值在0~0.10 g/L范围内呈良好的线性关系y=10.59x+0.023(R2=0.998 5);pH值为6.0时,丝氨酸的含量与A570值在0~0.04 g/L范围内呈良好的线性关系y=37.388x+0.005 2(R2=0.991 5).【期刊名称】武汉工程大学学报【年(卷),期】2010(032)003【总页数】5【关键词】分光光度法;L-丝氨酸;线性关系;标准曲线0 引言丝氨酸是人体中物质代谢、生理活动、抵抗疾病必不可少的物质,在医药、食品、化妆品中有广泛的应用.丝氨酸含量的变化不仅可以为疾病的诊断、治疗效果的观察提供有价值的数据及资料,还是检验食品和化妆品是否合格的重要标准,因此准确测定丝氨酸含量具有极其重要的意义[1-5].测定丝氨酸量的方法有高效液相色谱法[6],氨基酸自动分析仪法[7-10],但二者需要较贵重的仪器设备且操作步骤复杂.已有大量的文献报道,用分光光度法测定丝氨酸的含量,准确率极高,与氨基酸自动分析仪检测的含量的误差在2%以内[11].因此,氨基酸与茚三酮反应在临床检验、卫生分析、食品工业和药品检验等方面被广泛采用,在蛋白质合成和结构鉴定中也常用来完成定性和定量测定[12-14].该反应受多种因素的影响,主要有:反应pH值、显色剂含量、反应时间、温度、氨基酸种类等[15-18].关于反应的最佳pH值的报道有很多,但观点并不一致,从pH值4.0~9.0为最佳均有报道[19-20].在实际应用的反应体系中,基于反应体系的特点,准确测定丝氨酸的含量时,不宜加入过多的酸或碱调节pH值(因为加入酸或碱引起的体积变化,会导致丝氨酸浓度发生较大变化).研究丝氨酸磷脂制备体系中的丝氨酸含量时,体系存在以下几个特点:a.丝氨酸与茚三酮反应,在处于文献报道的缓冲溶液最佳pH 值时,磷脂酶D的活性有可能丧失(当pH为4.0~7.0时,磷脂酶D有活性.b.在酸性、碱性和中性环境中,丝氨酸与茚三酮反应的机理不同,生成的有色物质也不相同.c.为了研究酶的动力学,反应在pH值分别为4.5,5.0,5.5,6.0,7.0的缓冲液中进行,缓冲液的pH值难以调至文献报道的丝氨酸与茚三酮反应的pH值.d.实验过程中测定最佳反应时间和酶量时,需连续取样,每次取样量为0.2 mL(取样量较小),加入酸碱调节pH值至最佳,容易引起较大的误差.为了获得磷脂酶D在丝氨酸磷脂制备体系中的最佳pH值,需要得到丝氨酸在几种不同pH值下的标准曲线.本实验采用茚三酮显色法,测定了丝氨酸与茚三酮反应的最佳时间和相对用量,并确定丝氨酸在pH值分别为4.5,5.0和6.0时的丝氨酸标准曲线.1 实验部分1.1 试剂与仪器试剂:卵磷脂(优级纯),丝氨酸(优级纯), 南京奥多福尼生物科技有限公司生产;磷脂酶D(优级纯),Streptomyces Sp.Glycerophospholipid specific;茚三酮(分析纯),氯化亚锡(分析纯), 国药集团化学有限公司生产;其他试剂均为分析纯试剂仪器:HH-S型恒温水浴锅,上海东玺制冷仪器有限公司生产;Mk3酶标仪,BCD-251FBNW超低温冰箱,上海热电仪器有限公司生产;PB-10pH测定仪,北京赛多利斯仪器有限公司生产;AL204型电子天平,梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司生产.1.2 实验原理α—氨基酸在弱酸性溶液中与茚三酮共热,引起氨基酸氧化脱氨、脱羧反应,最后茚三酮与反应产物—氨和还原茚三酮发生作用,生成紫色物质,用分光光度法测定反应后溶液的吸光度值,绘制丝氨酸浓度与吸光度值对应的标准曲线. 1.3 试验步骤1.3.1 溶液的制备a.0.02 mol/L丝氨酸标准溶液的配制:准确称取0.105 1 g L—丝氨酸(质量分数不低于99%)溶解定容至50 mL.b.0.04 mol/L茚三酮溶液的配制:称取茚三酮0.356 3 g于50 mL离心管中,加25 mL水和0.014 3 g 氯化亚锡(SnCl2),微微加热使茚三酮溶解,放在暗处,静置过夜,过滤后定容至50 mL.c.配制不同pH的缓冲溶液:醋酸—醋酸钠缓冲液的pH分别为4.0、4.5、5.0、5.5,磷酸氢二钠—磷酸二氢钠缓冲液的pH分别为6.0、7.0.1.3.2 丝氨酸—茚三酮反应及反应产物的光谱扫描反应体系:准确量取0.02 mol/L丝氨酸标准溶液0.2 mL,pH值为6.0的缓冲溶液1.0 mL于10 mL容量瓶中,再加入1.0 mL的0.04 mol/L茚三酮溶液,定容至10 mL.混匀,取出混合液2 mL于10 mL具塞离心管中,加塞于沸水浴中反应一定时间,取出置冰水中迅速冷却至室温.将丝氨酸标准品与茚三酮反应后的产物在UV-240紫外扫描仪上扫描,寻找400 nm与700 nm之间的最大吸收波长.1.3.3 显色反应条件的选择为了研究丝氨酸与茚三酮反应的最佳条件,可改变1.3.2的反应体系中的单一因素,并以相应的空白值做对照,在最大吸收波长处测定吸光度,以确定反应的最佳相对用量和时间.1.3.4 丝氨酸标准曲线的绘制确定最佳茚三酮用量、最佳反应时间之后,控制丝氨酸标准溶液用量呈梯度变化,参照1.3.2的反应体系,测定吸光度,将吸光度对浓度进行直线回归,得丝氨酸标准曲线及方程.1.3.5 标准曲线准确度的检测取一定体积的已知浓度的溶液,分别加入pH值为4.5,5.0和6.0的缓冲溶液,按上述方法分别测定其吸光度,从标准曲线上的数学表达式中计算出丝氨酸的质量浓度,测三次取平均值.计算误差值.2 结果与分析2.1 丝氨酸—茚三酮反应产物的测定波长的测定将丝氨酸标准品反应后的产物在UV-240紫外扫描仪上扫描,丝氨酸和茚三酮反应产物在570 nm处有最大吸收,故选择570 nm为测定波长.2.2 单因素实验2.2.1 丝氨酸与茚三酮相对用量的选择取1.0 mL浓度为0.02 mol/L的丝氨酸标准溶液于一组10 mL的容量瓶,瓶中加入1.0 mL pH4.5的缓冲溶液,分别往瓶中加入0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2 mL 0.04 mol/L茚三酮溶液,参照1.3.2显色测定各显色体系的吸光度,结果如图所示.由图1可知,取0.02 mol/L丝氨酸标准溶液用量为1.0 mL,茚三酮用量小于1.5 mL(摩尔比3∶1)时,随着茚三酮用量的不断增加,吸光度值不断变大,当茚三酮用量为1.5 mL(摩尔比3∶1)时,吸光度接近最大值,从保证实验效果和节约显色剂用量的角度考虑,茚三酮与丝氨酸的摩尔比为3∶1时比较恰当. 2.2.2 反应时间和pH值的选择取0.2 mL浓度为0.02 mol/L的丝氨酸标准溶液于一组容量瓶,向瓶中加入0.3 mL 0.04 mol/L 的茚三酮溶液,参照1.3.2显色,研究不同反应时间和不同pH值条件下的吸光度,结果如图2所示.由图2A可知,反应时间30 min时有最大吸光度值.由图2B可知,pH值对丝氨酸与茚三酮的显色反应有极大的影响,且不同pH值对其影响的规律并不明显,这是因为在不同的pH值条件下,反应的机理并不相同,生成的有色物质也不一样[21-22].为了准确测定丝氨酸的含量,必须根据体系pH值的需要,测定不同pH值条件的丝氨酸含量的标准曲线.2.3 几种不同pH值条件下丝氨酸标准曲线的绘制2.3.1 pH值为4.5的丝氨酸标准曲线取一组10 mL的容量瓶,按表1依次加入0.02 mol/L丝氨酸标准溶液,各加入pH为4.5的缓冲溶液1.0 和1.5 mL 茚三酮.在100 ℃条件下,反应30 min.按1.3.2方法测定吸光度.结果如表1所示.以标准丝氨酸质量浓度作横坐标,以吸光度值作纵坐标,绘制标准曲线,求得其回归方程为y=5.595x+0.056,相关系数R2 = 0.991 2.2.3.2 pH值为5.0时的丝氨酸标准曲线取一组10 mL的容量瓶,按表2依次加入0.02 mol/L丝氨酸标准溶液,各加入pH为5.0的缓冲溶液1.0 mL和0.525 mL茚三酮,在100 ℃条件下,反应30 min.按1.3.2方法测定吸光度.结果如表2所示.以标准丝氨酸质量浓度作横坐标,以吸光度值作纵坐标,绘制标准曲线,求得其回归方程为y=10.59x+0.023,相关系数R2=0.998 5.2.3.3 pH值为6.0时的丝氨酸标准曲线取一组10 mL的容量瓶,按表2依次加入0.02 mol/L丝氨酸标准溶液,各加入pH为6.0的缓冲溶1.0和0.21 mL 茚三酮.在100 ℃条件下,反应30 min.按1.3.2方法测定吸光度.结果如表3所示.以标准丝氨酸质量浓度作横坐标,以吸光度值作纵坐标,绘制标准曲线,求得其回归方程为y=37.824x+0.003 3,相关系数R2=0.991 5.2.4 方法准确度的检测配制浓度为0.01 mol/L的丝氨酸的标准溶液10 mL,分别用移液枪准确量取体积为200 uL的溶液三份,放入标号为1,2,3的三只10 mL的容量瓶中,据相对摩尔比为(3∶1)的比例,各加入0.02 mol/L的茚三酮溶液280 uL,然后依次加入500 uL,pH值分别为4.5,5.0和6.0的缓冲溶液,依1.3.2试验步骤,测定三只容量瓶里溶液反应后的吸光度,结果如表4所示.3 结语用酶标仪分光光度法确定了丝氨酸与茚三酮显色反应的最佳时间为30 min和相对摩尔比为1∶3,反应的温度为100 ℃.据丝氨酸磷脂制备体系反应后测定丝氨酸含量的需要,笔者还测定了pH值分别为4.5,5.0和6.0时的丝氨酸标准曲线.pH值为4.5时,y=5.595x+0.056 (R2=0.991 2);pH值为5.0时,y=10.59x+0.023(R2=0.998 5);pH值为 6.0时,y=37.388x+0.005 2(R2=0.991 5),用已知质量浓度的丝氨酸标准溶液对标准曲线的准确度进行检测,误差范围为-6.26%~+3.78%.应用茚三酮—分光光度法测定由卵磷脂制备丝氨酸磷脂体系中的丝氨酸质量浓度时,操作简便,结果准确,节约成本,重复性好.参考文献:[1]Scholl-burgi S, Heinz-erian P. Amino acid cerebrospinal fluid/plasma ratios in children: influence of age, gender, and antiepileptic medication[J]. Pediatrics, 2008(4): 920-926.[2]Karakecili A G, Demirtas T T. Evaluation of L929 fibroblast attachment and proliferation on Arg-Gly-Asp-Ser (RGDS)-immobilized chitosan in serum-containing/serum-free cultures[J]. J Biosci Bioeng,2007(1): 69-77.[3]Jones C M, Smith M. Reference data for cerebrospinal fluid and the utility of amino acid measurement for the diagnosis of inborn errors of metabolism[J]. Ann Clin Biochem, 2006, 43:63-66.[4]Manso Filho H C, Mckeever K H, Gordon M E, et al. Developmental changes in the concentrations of glutamine and other amino acids in plasma and skeletal muscle of the Standardbred foal.[J]. Anim Sci, 2009(03):23-29.[5]Yin Z, Albrecht J, Syversen, et al. Comparison of alterations in amino acids content in cultured astrocytes or neurons exposed to methylmercury separately or in co-culture[J]. Neurochem Int, 2009, 55(1-3): 136-42.[6]傅莉,刘信洪,徐春艳,等. HPLC法监测DL-丝氨酸的合成研究[J]. 北京化工大学学报:自然科学版,2003(4):105-108.[7]Tsiao H Y, Wei T. Enzymatic prA570uction of L-Serine[J]. Biotech and Bioeng, 1996(28): 857-867.[8]Kubota H. Fermentation of L-serine from Glycine byCorynebacterium glycinophilum. [J]. Gen. Appl. Microbiol, 1992(18): 365-37.[9]Heptner G, Domschke. Amino acid level in plasma--expressed as alpha-amino-nitrogen reaction to stimulation of the exocrine pancreas: approaches to a new pancreatic function test. Klin Wochenschr,1987, 65: 1054-1061.[10]王雅琴,李绪昆. 采用氨基酸自动分析仪测定黄酒中的游离氨基酸[J].食品与发酵工程,2005(4):23-25.[11]王薇,立周. 分光光读法测定生物转化体系中的L-丝氨酸[J]. 江苏食品发酵,2008(1):43-46.[12]周圆圆,朱敏,王磊,等. 变色酸-分光光度法测定丝氨酸含量[J]. 氨基酸和生物资源,2007(1):73-76.[13]魏东,谭慧林,杨海燕. L-丝氨酸高产菌株的选育和摇瓶发酵条件优化[J]. 氨基酸和生物资源,2006,28(1): 46-48.[14]高伟, 张伟国. L-丝氨酸产生菌的选育与发酵条件的初步研究[J]. 发酵科技通讯,2007,36(2): 12-15.[15]欧倩,韦东,武波. 丝氨酸生产菌的筛选及静息细胞培养系统中L-丝氨酸的合成[J]. 氨基酸和生物资源,2006,28(3): 41-44.[16]陈忠云. α-氨基酸与茚三酮显色反应机理研究[J].化学与生物工程,2004(6):1-3.[17]钱和,郝刚. L-精氨酸高产菌的育选育[J]. 微生物学通报,2005,32(3): 46-50.[18]卢发,张伟国. 纸层析-分光光度法测定发酵液中L-丝氨酸和甘氨酸的含量[J]. 食品与发酵工业,2007,31(3):119-121.[19]Zerweck J, Masch A, Schut kowski M, et al. Peptide microarrays for profiling of mA570ification state-specific antibA570ies[J]. MethA570s Mol Biol,2009, 24: 169-180.[20]Stabler T V, Byers S S, Zura R D, et al. Amino acid racemization reveals differential protein turnover in osteoarthritic articular and meniscal cartilage[J]. S Arthritis Res Ther,2009(2): 34-37.[21]陈忠云. α-氨基酸与茚三酮显色反应机理研究[J]. 化学与生物工程,2002(6):11-13.[22]张振华. α-氨基酸与茚三酮显色反应影响因素的探究[J]. 邵阳师范学报,2003(1):19-22.本文编辑:张瑞☆doi:10.3969/j.issn.1674-2869.2010.03.005指导老师:张佑红,教授,博士,硕士研究生导师.研究方向:生物化工.*通信联系人【文献来源】https:///academic-journal-cn_journal-wuhan-institute-technology_thesis/0201210854230.html。
大肠杆菌L-丝氨酸吸收途径的改造及代谢分析大肠杆菌L-丝氨酸吸收途径的改造及代谢分析概述:大肠杆菌(Escherichia coli)是一种常见的肠道菌,也是一类重要的研究模式微生物。
该菌株的代谢途径及调控机制在科学界引起了广泛的关注。
其中,L-丝氨酸(L-serine)是一种重要的氨基酸,参与多种生物合成和代谢过程。
本文将探讨大肠杆菌L-丝氨酸吸收途径的改造以及其代谢分析。
一、L-丝氨酸在代谢途径中的重要性L-丝氨酸在生物体内发挥着重要的功能。
例如,在蛋白质合成中,L-丝氨酸是蛋白质的重要组成部分之一。
此外,L-丝氨酸还参与核酸和同型半胱氨酸等物质的生物合成过程。
因此,研究L-丝氨酸吸收途径的改造以及其代谢分析对于理解大肠杆菌的基础生物学以及其应用具有重要意义。
二、L-丝氨酸吸收途径的改造大肠杆菌能够通过L-丝氨酸转运蛋白(SerT)吸收外源性的L-丝氨酸。
基因工程技术的发展为改造大肠杆菌的吸收途径提供了便利。
以SerT基因为靶点,科研人员通过改造其表达量以及结构来提高菌株对L-丝氨酸的吸收效率。
首先,通过引入多个复制子,增加SerT基因的拷贝数,可以提高蛋白的表达量。
研究表明,增加SerT的拷贝数能够显著提高大肠杆菌对L-丝氨酸的吸收速率。
此外,经过多次筛选,科研人员也获得了对L-丝氨酸吸收能力更强的突变株。
这些突变株中的SerT蛋白结构发生了变化,使得其对L-丝氨酸具有更高的亲和力。
另一方面,通过改造L-丝氨酸转运蛋白以外的相关代谢途径,也能够影响大肠杆菌对L-丝氨酸的吸收能力。
例如,在L-丝氨酸生物合成途径中的关键酶或调控相关基因的突变,会导致大肠杆菌细胞内L-丝氨酸的浓度发生变化。
这进一步影响到大肠杆菌对L-丝氨酸的吸收。
三、L-丝氨酸代谢分析为了更好地了解大肠杆菌对L-丝氨酸的代谢过程,科研人员进行了代谢分析。
基于代谢工程学的理论和方法,研究人员通过测定L-丝氨酸的吸收速率、细胞内代谢物的浓度以及相关酶活性,揭示了大肠杆菌在L-丝氨酸代谢中的动态变化。
L—丝氨酸的分析
实验器材与试剂
●(1)实验器材
●硅胶板,层析缸,毛细管,铅笔,展开剂,显色剂
●(2)实验试剂
●展开剂: 正丁醇:丙酮:氨水:水(10:10:2:1)100ml
●指示剂: 茚三酮—丙酮(1→50)20ml
●(3)待测溶液:L-丝氨酸反应液
实训步骤:
1、试剂准备
●展开剂以及茚三酮显色剂配制
2、划线
●用铅笔在硅胶板上距末端一厘米出轻轻画一横线。
3、点样
用毛细管分别吸取待测样品溶液,在横线上轻轻点样,分别点三次。
注:点完一次之后等到残余溶剂渗入之后再点样,点样不宜太多,否则会降低Rf值,斑点直径控制在2毫米,不宜超过5毫米。
同时点样点之间距离在一厘米左右,防止边缘效应。
硅胶板在空气中放置时间要尽量短,否则会因吸潮而降低活性。
4、展层
●将点了样的硅胶板放在盛有展开剂(约0·5cm)的展开槽中。
距离硅胶板上端二厘米
处取出硅胶板。
●注:展开剂不能超过一厘米出画的线。
由于毛细管作用,展开剂在硅胶板上缓慢前进,
样品由于与展开剂的亲和力不同而分离。
5、显色
展开好后,取出,晾干,用装有茚三酮的喷雾器进行喷雾显色,多数在日光下可找到色点。
用铅笔将各斑点框出,并找出斑点中心,用小尺量出各斑点到原点的距离和溶剂前沿到起始线的距离,然后计算出样品的比移值.
参考文献:
●L-丝氨酸的生产及其应用克丽凤,张伟国,钱和 - 《江苏食品与发酵》 - 2001
●运用现代生物技术生产L-丝氨酸的研究进展蔡宇,吴梧桐 - 《氨基酸和生物资
源》 - 1996
●运用现代生技术生产L—丝氨酸的研究进展吴梧桐 - 《药学进展》 - 1996
●利用重组大肠杆菌生产L-丝氨酸的研究杨帆 - 《山东大学》 - 2013
●L-丝氨酸高产菌株的选育及基因工程菌的构建谢玉清 - 《新疆农业大学》 - 2007
●微生物发酵法生产L-丝氨酸及L-半胱氨酸研究进展贾慧慧,李晓静,陈涛,... - 《中
国生物工程杂志》 - 2014
●L-丝氨酸产生菌的选育及其发酵条件的研究左爱连 - 江南大学 - 2008
●产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌SYPS-062的代谢工程罗玉常 - 《江南大学》 - 2012
●L-丝氨酸产生菌的分离筛选及发酵条件初步研究卢发,张伟国 - 氨基酸、呈味核苷酸
生产技术交流会 - 2004。