国家自然科学基金(21076105)
- 作品数：29 被引量：65H指数：5
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- 利用木薯淀粉为原料发酵生产丁二酸的研究被引量：7
- 2011年
- 利用木薯粉为原料发酵生产丁二酸,将先糖化后发酵(SHF)和同步糖化发酵(SSF)2种发酵模式进行比较,发现SSF发酵模式在工艺上、产量上均优于SHF,进而对SSF的一些工艺条件进行摇瓶优化,得到SSF的最适发酵温度为37℃,糖化酶添加量为1000U/g,最适底物浓度60g/L。在7L发酵罐中进行放大实验,用木薯粉同步糖化发酵45h,最终丁二酸浓度为61.2g/L,乙酸浓度为4.66g/L,生产强度达到1.36g/(L.h),丁二酸转化率为89%。
- 张敏马江锋徐冰梁丽亚刘嵘明王光明姜岷
- 关键词：木薯淀粉大肠杆菌丁二酸同步糖化发酵
- 过量表达烟酸单核苷酸腺苷酰转移酶对大肠杆菌NZN111产丁二酸的影响被引量：6
- 2012年
- 大肠杆菌NZN111是敲除了乳酸脱氢酶的编码基因(ldhA)和丙酮酸-甲酸裂解酶的编码基因(pflB)的发酵生产丁二酸的潜力菌株。厌氧条件下NADH不能及时再生为NAD+,引起胞内辅酶NAD(H)的不平衡,最终导致厌氧条件下菌株不能利用葡萄糖生长代谢。nadD为催化NAD(H)合成途径中烟酸单核苷酸(NaMN)生成烟酸腺嘌呤二核苷酸(NaAD)的烟酸单核苷酸腺苷酰转移酶(Nicotinic acid mononucleotide adenylyltransferase,NAMNAT)的编码基因,通过过量表达nadD基因能够提高NAD(H)总量与维持合适的NADH/NAD+比例。文中构建了重组菌E.coli NZN111/pTrc99a-nadD,在厌氧摇瓶发酵过程中通过添加终浓度为1.0 mmol/L的IPTG诱导表达,重组菌E.coli NZN111/pTrc99a-nadD中NAD+和NADH的浓度分别比宿主菌E.coli NZN111提高了3.21倍和1.67倍,NAD(H)总量提高了2.63倍,NADH/NAD+从0.64降低为0.41,使重组菌株恢复了厌氧条件下生长和代谢葡萄糖的能力。重组菌与对照菌相比,72 h内可以消耗14.0 g/L的葡萄糖产6.23 g/L的丁二酸,丁二酸产量增加了19倍。
- 苟冬梅梁丽亚刘嵘明张常青吴明科马江锋陈可泉朱建国姜岷
- 关键词：丁二酸厌氧发酵
- 过量表达苹果酸脱氢酶对大肠杆菌NZN111产丁二酸的影响被引量：8
- 2011年
- 大肠杆菌NZN111是敲除了乳酸脱氢酶的编码基因(ldhA)和丙酮酸-甲酸裂解酶的编码基因(pflB)的工程菌,厌氧条件下由于辅酶NAD(H)的不平衡导致其丧失了代谢葡萄糖的能力。构建了苹果酸脱氢酶的重组菌大肠杆菌NZN111/pTrc99a-mdh,在厌氧摇瓶发酵过程中通过0.3 mmol/L的IPTG诱导后重组菌的苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase,MDH)酶活较出发菌株提高了14.8倍,NADH/NAD+的比例从0.64下降到0.26,同时NAD+和NADH浓度分别提高了1.5倍和0.2倍,厌氧条件下重组菌株具有生长和代谢葡萄糖的能力。采取两阶段发酵,有氧培养至细胞干重6.4 g/L,转厌氧后15 h,葡萄糖消耗14.75 g/L,丁二酸浓度达到15.18 g/L,丁二酸的得率为1.03 g/g葡萄糖,丁二酸的生产强度为1.012 g/(L.h)。
- 梁丽亚马江锋刘嵘明王光明徐冰张敏姜岷
- 关键词：苹果酸脱氢酶丁二酸
- 常压室温等离子体诱变高效利用木糖产丁二酸菌株被引量：8
- 2013年
- 大肠杆菌Escherichia coli AFP111是E.coli NZN111(△pflAB△ldhA)的ptsG自发突变株,其转化1 mol的木糖合成丁二酸的过程中净产生1.67 mol ATP,但是转化1 mol的木糖合成丁二酸的过程中实际需要2.67 mol ATP,因此在厌氧条件下,ATP的供给不足导致E.coli AFP111不能代谢木糖。采用常压室温等离子体射流诱变产丁二酸大肠杆菌菌株,在厌氧条件下,利用以木糖为碳源的M9培养基,筛选得到一株可以代谢木糖并积累丁二酸的突变株DC111。该突变菌株在发酵培养基中,72 h内可以消耗10.52 g/L木糖产6.46 g/L的丁二酸,丁二酸的得率达到了0.78 mol/mol。而且突变株中伴有ATP产生的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK)途径得到加强,PCK的比酶活相对于出发菌株提高了19.33倍,使得其在厌氧条件下能够有足够的ATP供给来代谢木糖发酵产丁二酸。
- 万青曹伟佳张常青刘嵘明梁丽亚陈可泉马江锋姜岷
- 关键词：ATP木糖丁二酸
- 金属离子对产琥珀酸放线杆菌NJ113厌氧发酵代谢的影响被引量：2
- 2011年
- 考察了培养基中分别添加Mg2+、Mn2+、Co2+3种金属离子对Actinobacillus succinogenes NJ113菌体生长及产酸的影响,并进行了代谢通量分析。结果表明培养基中分别添加6 mmol/L Mg2+、6 mmol/L Mn2+、2 mmol/L Co2+后流向HMP途径的通量r17比对照组分别提高了445.38%、176.23%和171.67%,使得还原力不足的矛盾得到缓解;流向C4途径的通量r13比对照组分别提高了57.70%、15.94%和2.91%;最终使得流向丁二酸的通量r16比对照组分别提高了62.69%、18.91%和5.01%。此外,关键酶活分析结果显示分别添加Mg2+、Mn2+以及Co2+后,PEP羧化激酶(Pck)比活力由对照组的339.18 U/mg分别提高到568.732 U/mg、728.049 U/mg和339.686 U/mg。最终当培养基中分别添加6 mmol/L Mg2+、6 mmol/L Mn2+、2 mmol/L Co2+后丁二酸产量分别为27.83 g/L、26.27 g/L和23.54 g/L,比对照的22.79 g/L分别提高22.11%、15.27%以及3.4%。
- 郑晓宇李建方晓江陈可泉奚永兰姜岷
- 关键词：丁二酸代谢通量分析
- 利用改性载体固定化大肠杆菌产琥珀酸被引量：3
- 2013年
- 采用聚乙烯亚胺(PEI)和戊二醛(GA)对棉纤维进行化学修饰,考察了载体改性后的性能和对固定化大肠杆菌产丁二酸的影响。改性后的载体菌体负载量提高了63.3%。培养基中葡萄糖浓度为43 g/L,添加改性棉纤维120g/L,以MgCO3为缓冲盐,进行批式发酵,丁二酸浓度达到29.6 g/L,比未改性棉纤维提高了11.3%;丁二酸收率达到70.5%,比改性前提高了7.5%;丁二酸生产速率达到0.66 g/(L.h),比改性前提高了37.5%。对该材料固载的细胞进行7次重复批式发酵,丁二酸产量、转化率和产率没有下降趋势,具有一定的重复稳定性。
- 梅佳军张常青刘嵘明马江锋陈可泉姜岷
- 关键词：琥珀酸载体改性聚乙烯亚胺
- 烟酸转磷酸核糖激酶和丙酮酸羧化酶共表达对大肠杆菌BA002产丁二酸的影响被引量：1
- 2013年
- 大肠杆菌BA002是敲除了乳酸脱氢酶的编码基因(ldhA)和丙酮酸-甲酸裂解酶的编码基因(pflB)的工程菌。厌氧条件下NADH不能及时再生为NAD+,引起胞内辅酶NAD(H)的不平衡,最终导致厌氧条件下菌株不能利用葡萄糖生长代谢。pncB是烟酸转磷酸核糖激酶(NAPRTase)的编码基因,通过过量表达pncB基因能够提高NAD(H)总量与维持合适的NADH/NAD+,从而恢复了厌氧条件下重组菌E.coli BA014(BA002/pTrc99a-pncB)的生长和产丁二酸的性能。然而,BA014在厌氧发酵过程中有大量丙酮酸积累,为进一步提高菌株的丁二酸生产能力,减少副产物丙酮酸的生成,共表达NAPRTase和来自于乳酸乳球菌NZ9000中丙酮酸羧化酶(PYC)的编码基因pyc,构建了重组菌E.coli BA016(BA002/pTrc99a-pncB-pyc)。3 L发酵罐结果表明,BA016发酵112 h后,共消耗了35.00 g/L的葡萄糖。发酵结束时,菌体OD600为4.64,产生了25.09 g/L丁二酸。通过共表达pncB和pyc基因,使BA016的丙酮酸积累进一步降低,丁二酸产量进一步提高。
- 曹伟佳苟冬梅梁丽亚刘嵘明陈可泉马江锋姜岷
- 关键词：丙酮酸羧化酶丁二酸NADH厌氧发酵
- 发酵法生产丁二酸的化学合成培养基的筛选
- 2013年
- 以产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113为出发菌株,针对该菌株筛选出含有关键生长因子的化学合成培养基,其关键因子为谷氨酸(Glu)、蛋氨酸(Met)和生物素(V H)和烟酸(V PP)。结合原发酵培养基中的磷酸缓冲盐成分,最终得到的化学合成培养基配方(g/L):CH3COONa 1.36,NaCl 1.0,MgCl20.2,CaCl20.2,Na2HPO40.31,NaH2PO41.6,KH2PO43,NH4HCO31.57,Glu 0.87,Met 0.11,V H0.010,V PP0.025。在3 L发酵罐上进行验证实验,50 g/L初始葡萄糖发酵70 h,丁二酸的质量浓度为45.2 g/L,丁二酸收率达到90.4%。与之前的半合成培养基发酵制备丁二酸相比,丁二酸的收率提高了25.2%,副产物也有很大幅度的减少。
- 马江锋奚永兰徐蓉戴文宇陈可泉姜岷韦萍
- 关键词：ACTINOBACILLUS丁二酸发酵
- 氮源对重组大肠杆菌发酵产L-精氨酸的影响被引量：2
- 2011年
- 考察有机氮源种类、蛋白胨用量以及(NH4)2SO4用量对重组E.coli发酵产L-精氨酸的影响。结果表明:以蛋白胨作为有机氮源且用量在10 g/L,(NH4)2SO4用量在15 g/L时,摇瓶发酵产L-精氨酸产量最高,达到9.4 g/L。在5 L发酵罐进行补料分批培养,通过补加(NH4)2 SO4,L-精氨酸产量可以达到18.8 g/L,比未补加提高了108.9%。
- 陈可泉马江锋姜岷韦萍孙娜亚
- 关键词：L-精氨酸发酵氮源
- 利用纤维素水解液中的纤维二糖发酵制备丁二酸被引量：4
- 2013年
- 纤维素水解液中通常含有纤维二糖。本文考察了Actinobacillus succinogenes NJ113利用纤维二糖厌氧发酵生产丁二酸的能力,并利用蔗渣纤维素制备纤维二糖作为碳源用于厌氧发酵生产丁二酸。3 L发酵罐厌氧发酵结果显示:以35 g/L纤维二糖作为碳源发酵制备丁二酸,其产量为23.51 g/L,产率达到67.17%;用含有18 g/L纤维二糖和17 g/L其它糖类的蔗渣纤维素水解液作为碳源发酵制备丁二酸,丁二酸的产量和产率分别为20.00 g/L和64.73%。因此,Actinobacillus succinogenes NJ113具有较强的利用纤维二糖生产丁二酸的能力,而且利用废弃的纤维素制备纤维二糖作为碳源高效、经济地发酵制备丁二酸具有可行性。
- 徐蓉奚永兰张九花戴文宇万月佳陈可泉姜岷
- 关键词：丁二酸发酵纤维二糖ACTINOBACILLUS
