碳源和流加策略对大肠杆菌K5生产肝素前体的影响
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大肠杆菌K 5荚膜多糖硫酸化衍生物的应用陈祥娥1,2,凌沛学1,2(1.山东大学药学院,山东济南250012;2.山东省生物药物研究院博士后科研工作站,山东济南250101) 摘 要:大肠杆菌K 5的胞外荚膜多糖为糖胺聚糖heparosan (2G lcUA 21,42G lcNAc 21,42)n (G lcUA 代表葡糖醛酸;G lcNAc 代表乙酰氨基葡糖),具有与肝素类似的多糖重复骨架,但未硫酸化,也没有将葡糖醛酸异构化为艾杜糖醛酸。
自从发现大肠杆菌K 5荚膜多糖(K 5PS )可以作为很好的合成肝素和硫酸乙酰肝素的前体化合物以来,各种K 5衍生物被广泛合成,用于生产非动物来源的肝素及其类似物。
关于K 5PS 硫酸化衍生物的应用已有较多研究,此文就此作一综述。
关键词:大肠杆菌K 5;荚膜多糖;硫酸化衍生物 中图分类号:R961 文献标识码:A 文章编号:100521678(2009)0620427203Application of Escherichia coli K 5polysaccharide sulfated derivativesCHE N X iang 2e 1,2,LI NG Pei 2xue 1,2(1.School o f Pharmaceutical Science ,Shandong Univer sity ,Jinan 250012,China ;2.Postdoctoral Scientific Research Workstation ,Institute o f Biopharmaceuticals o f Shandong Province ,Jinan 250101,China )收稿日期:2009204217作者简介:陈祥娥(19842),女,山东日照人,微生物与生化药学专业硕士研究生;凌沛学(19632),通信作者,研究员,博士生导师,T el :0531281213001,E 2mail :peixue.ling @ 。
食品科学技术:发酵工程必看题库知识点1、单选下列营养物质中,不同时含有碳源、氮源和生长因子的是()A.牛肉膏B.蛋白胨C.生物素D.酵母粉正确答案:C2、名词解释过氧化氢酶正确答案:过氧化氢酶,是催(江南博哥)化过氧化氢分解成氧和水的酶,存在于细胞的过氧化物体内3、名词解释基因组学正确答案:研究基因组的结构、功能及表达产物的学科。
基因组的产物不仅是蛋白质,还有许多复杂功能的RNA。
包括三个不同的亚领域,即结构基因组学、功能基因组学和比较基因组学。
4、单选使用高压锅灭菌时,打开排汽阀的目的是()A.防止高压锅内压力过高,使培养基成分受到破坏B.排尽锅内有害气体C.防止锅内压力过高,造成灭菌锅爆炸D.排尽锅内冷空气正确答案:D5、名词解释代谢互锁正确答案:分支途径上游的某个酶受到另一条分支途径的终产物,甚至于本分支途径几乎不相关的代谢中间物的抑制或激活,使酶的活力受到调节,此即代谢互锁。
6、判断题液膜萃取最显著的特点是萃取和反萃取同时进行,一步完成。
正确答案:对7、名词解释二次生长曲线正确答案:培养基中同时存在两类糖时细菌生长表现出一条双峰的生长曲线。
8、填空题在食品发酵与酿造技术发展的历史过程中,()建立了单种微生物的分离和纯培养技术,这是食品发酵与酿造技术发展的第一个转折点。
正确答案:科赫9、名词解释下胶净化正确答案:在葡萄酒中添加有机或无机的澄清剂(如鱼胶、蛋清、干酪素、皂土等),使它在酒液中产生胶体沉淀物,将悬浮在葡萄酒中的大部分悬浮物沉淀下来。
10、单选下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述,错误的是()A.组成酶是维持菌体基本生活的必要条件B.菌体能合成各种生长因子,无需从外界补充C.发酵液pH呈酸性时,不会生成乙酰谷氨酰胺D.细胞膜透性的改变,可解除代谢产物对有关酶活性的抑制正确答案:B11、问答题半固态发酵法生产小曲白酒的特点.正确答案:(1)以大米为原料,小曲为糖化发酵剂,采用半固态发酵和液态蒸馏得到小曲白酒。
培养基中碳源的作用
首先,碳源为微生物提供了生长所需的碳含量。
微生物的主要生物化
学组成是碳、氢、氧和氮,其中碳的含量尤为重要。
微生物细胞中的脂肪、蛋白质和核酸等大多数有机物都由碳构成。
在培养基中添加适当浓度的碳
源可以满足微生物生长所需的碳含量,从而使微生物能够正常进行细胞分
裂和增殖。
另外,特定的碳源还可以影响微生物的生长特性和产物合成。
不同的
微生物对碳源的利用能力有所差异,对不同碳源的利用能力也各不相同。
碳源的种类和浓度可以影响微生物的生长速率、生长曲线和生物合成产物
的类型和产量。
通过调节碳源的配比和浓度,可以实现对微生物生物学特
性的控制,例如调节微生物的生物量、代谢产物的合成和产量的增加等。
在工业生产中,通过优化碳源的选择和浓度控制,可以提高微生物的生长
速率和产物的生产效率。
碳氮比对于微生物生长产生影响的原理碳氮比是指在有机物中碳元素与氮元素的比值,对于微生物的生长和代谢过程具有重要影响。
微生物的生长和代谢需要碳源和氮源,碳氮比的不同会影响微生物对碳源和氮源的利用效率,从而影响微生物的生长速率和产物合成。
碳氮比对微生物生长产生影响的原理之一是碳源与氮源之间的协同作用。
微生物在生长过程中需要能够提供能量的碳源和提供生物合成所需的氮源。
在不同的碳氮比条件下,微生物对碳源和氮源的利用效率会有所差异。
当碳氮比较低时,碳源相对较少,微生物在有限的碳源条件下会更加高效地利用氮源,从而促进生长。
而当碳氮比较高时,碳源相对较多,微生物对氮源的利用效率会降低,从而抑制生长。
碳氮比还会影响微生物的代谢途径选择。
微生物对于能量的获取和有机物的合成有多种代谢途径选择,如厌氧呼吸、好氧呼吸、发酵等。
不同代谢途径的选择会受到碳氮比的影响。
当碳氮比较低时,微生物更倾向于选择厌氧代谢途径,因为厌氧代谢途径能够更高效地利用有限的碳源和氮源。
而当碳氮比较高时,微生物更倾向于选择好氧代谢途径,因为好氧代谢途径能够更充分地利用丰富的碳源和氮源。
碳氮比还与微生物产物合成的选择性有关。
微生物在生长过程中会合成各种有机物,如酶、激素、抗生素等。
碳氮比的不同会影响微生物合成产物的种类和含量。
当碳氮比较低时,微生物更倾向于合成氮源较多的产物,因为氮源相对较少,微生物需要通过合成氮源较多的产物来维持生长。
而当碳氮比较高时,微生物更倾向于合成碳源较多的产物,因为碳源相对较多,微生物可以通过合成碳源较多的产物来利用多余的碳源。
碳氮比对于微生物的生长和产物合成具有重要影响。
不同的碳氮比条件下,微生物对碳源和氮源的利用效率、代谢途径选择和产物合成选择都会有所差异。
因此,在微生物培养和工业发酵等领域中,合理调控碳氮比是促进微生物生长和产物合成的重要策略之一。
2018 年 2 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Feb. 2018文章编号:1003-9015(2018)01-0138-09pgi基因敲除对大肠杆菌利用混合碳源的影响潘柯莉1, 茅以诚2, 岳圣杰1, 姚瑞莲1, 胡洪波1(1. 微生物代谢国家重点实验室, 上海交通大学生命科学技术学院, 上海 200240;2. 复旦大学药学院, 上海201203)摘要:木质纤维素是地球上最丰富的碳源,可广泛应用于生物燃料和生物化工。
但是由于分解代谢阻遏,不能完全利用木质纤维素降解产物中获得的多种糖类,严重制约了木质纤维素的商业应用。
研究主要构建了一株可以同时消耗葡萄糖、果糖、木糖的菌株E. coli BW25113 △pgi,并探讨了其分别在好氧和厌氧条件下以葡萄糖、果糖、木糖为混合碳源时的碳源利用情况。
敲除pgi后,葡萄糖、果糖、木糖三种糖被同时消耗。
研究通过发酵数据、基因转录水平数据和代谢流分析数据阐述了敲除pgi解除分解代谢阻遏的机理。
pgi基因的敲除导致ptsG转录水平下降,增加了cAMP-Crp的含量,从而解除分解代谢阻遏,实现了混合碳源的共利用,为木质纤维素的开发利用提供了新的思路。
关键词:大肠杆菌;pgi敲除;碳源共利用;代谢调控中图分类号:TQ923 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2018.01.019Effects of pgi Knockout on Mixed Carbon Source Utilization of Escherichia ColiPAN Ke-li1, MAO Yi-cheng2, YUE Sheng-jie1, YAO Rui-lian1, HU Hong-bo1(1. State Laboratory of Microbial Metabolism, School of Life Sciences and Biotechnology,Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;2. School of Pharmacy, Fudan University, Shanghai 201203, China)Abstract: Lignocellulosic biomass is an attractive carbon source for bio-based fuel and chemical production. However, carbon catabolite repression and inability to use multiple sugars derived from lignocellulosic biomass hinder its commercial usage. This research constructed an Escherichia coli △pgi strain, which can simultaneously consume glucose, fructose and xylose. The effects of modulating pgi(△pgi) gene on the consumption of multiple carbon sources were investigated under both aerobic and anaerobic conditions. The results show that three carbon sources are consumed simultaneously with pgi knockout. The overall regulation mechanisms are clarified based on fermentation data, gene transcript analysis and flux analysis. The knockout of pgi gene leads to the degradation of ptsG transcription, increase of cAMP-Crp and relaxation of catabolite repression, which may affect co-consumption of multiple carbon sources.Key words: Escherichia coli; pgi knockout; simultaneous carbon source utilization; catabolite regulation1前言木质纤维素生物质作为一种可再生资源,在生物化学和生物能源工业有着广泛的应用前景。
碳源和氮源流加方式对ε-聚赖氨酸补料-分批发酵过程的影响陈旭升;董难;毛忠贵【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2013(039)008【摘要】为实现Streptomyces sp.M-Z18补料-分批发酵甘油生产ε-聚赖氨酸(ε-PL)的自动流加碳源和解决因发酵中后期菌体生长速率下降/停滞引起ε-PL合成速率下降的问题,该文首先借助DO-stat反馈补料方法,考察了补料阶段甘油控制在不同浓度范围内对ε-PL合成的影响;然后,通过在发酵中期分别流加牛肉膏和酵母粉,研究了2种有机氮源对发酵中后期菌体生长和ε-PL合成的影响;最后,在2阶段pH调控策略基础上,评价了上述最优控制条件下对Streptomyces sp.M-Z18合成ε-PL的促进作用.实验结果表明,依靠DO-stat反馈补料方式将补料阶段甘油浓度稳定控制在0~10 g/L,并在发酵96 h开始流加酵母粉和(NH4)2SO4混合液,结合pH值2阶段调控策略(3.5→3.8),经过192 h发酵,可以实现ε-PL产量达到38.77 g/L,产率达到4.85 g/(L· d).基于碳源和氮源流加方式的优化,建立的DO-stat反馈流加甘油策略和提出的发酵中期流加酵母粉和(NH4) 2SO4混合液的方法是提高ε-PL发酵水平的有效方法之一.【总页数】6页(P47-52)【作者】陈旭升;董难;毛忠贵【作者单位】江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡,214122;江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡,214122;江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡,214122【正文语种】中文【相关文献】1.产ε-聚赖氨酸菌补料分批发酵工艺的研究 [J], 谢彪;唐晓芳;李镇江;杨志刚;陈刚;郑君;杨晓琴;江源钢;叶莉2.利用动力学模型探讨碳源浓度对普鲁兰分批发酵过程的影响 [J], 薛文娇;马赛箭;常帆;安超;原龙3.葡萄糖流加策略对基因工程FR-008/杀念菌素衍生物CS103补料分批发酵过程的影响 [J], 毛相朝;杨亮;陈实;沈亚领;魏东芝;邓子新4.无机氮源在枯草芽孢杆菌补料分批发酵核黄素中的作用 [J], 尉文;张梦雪;王学东5.用氮源调控的FLD1启动子开发在毕赤酵母中生产外源蛋白的高细胞密度流加补料培养技术 [J], Resina;D;尚珂(译);胡又佳(校)因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大肠杆菌K5产肝素前体heparosan的研究进展赵雷;严子琴;王畅;钟卫鸿【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)003【摘要】Heparin is a widely used drug polysaccharide for anticoagulant in clinical application.Heparosan,a composition of GAG in some bacteria capsular,has the same disaccharide backbone structure as that in vertebrate,and can be used as precurosor of heparin and heparan sulfate biosynthesis.This article reviewes the function and application of heparin and heparosan,the progress of study on the enzymes related to heparosan synthesis and transformation in E.coli K5,the preparation of heparosan by fermentation,and the application prospect of heparosan.%肝素是一种被广泛临床应用的抗凝血药物多糖。
Heparosan是某些细菌荚膜中的GAG成分,其二糖骨架结构与脊椎动物中的肝素类似,可以作为肝素和硫酸乙酰肝素的生物合成前体。
本文综述了肝素及肝素前体heparosan的功能与应用,heparosan在大肠杆菌K5中合成转运相关酶的研究,以及发酵法生产heparosan的研究进展,并对其应用前景进行了展望。
【总页数】6页(P195-200)【作者】赵雷;严子琴;王畅;钟卫鸿【作者单位】浙江工业大学生物与环境工程学院,杭州310032;浙江工业大学生物与环境工程学院,杭州310032;浙江工业大学生物与环境工程学院,杭州310032;浙江工业大学生物与环境工程学院,杭州310032【正文语种】中文【中图分类】TQ465【相关文献】1.Heparosan——生物工程生产肝素和硫酸乙酰肝素的前体 [J], 陈祥娥;凌沛学;金艳;张天民2.细菌肝素前体(heparosan)合酶 [J], 陈祥娥;凌沛学;张天民3.肝素和硫酸乙酰肝素前体Heparosan的合成研究进展 [J], 夏亚穆;戴晓丽4.基于修饰Heparosan合成肝素的研究进展 [J], 王畅;严子琴;赵雷;钟卫鸿5.产肠毒素大肠杆菌病商用疫苗的研究进展 [J], 杨天宁;刘伟;涂攀;周克钢;薛国聪;郭雷震因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。