一种高产5-氨基乙酰丙酸的工程菌
5-氨基乙酰丙酸低成本生物制造
5-氨基乙酰丙酸低成本生物制造项目概况5-氨基乙酰丙酸，又称5-氨基-4-酮戊酸，简称ALA，是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸，是血红素、叶绿素、维生素B12等四吡咯化合物生物合成的必需前体，对植物光合作用和细胞能量代谢有重要的影响。
ALA具有生物可降解和无毒无残留的优点，在医药、农药、化工等领域应用广泛。
ALA 具有植物生长刺激素的作用，在农业领域可以促进作物、果树、蔬菜、园林植物等的生长，提高产量，提升品质,农作物增产效果可达10-60%；在饲料领域，可以改善贫血，提高禽畜等动物的免疫能力；在医药上，ALA可以用作新一代光动力学药物，用于癌症诊断和治疗；ALA还作为添加成分用于化妆品以及保健食品。
市场前景目前ALA主要通过化学合成方法生产，韩国化学合成法成本800万元/吨，生产过程涉及有毒原料，生产成本高，导致目前应用主要集中在高端医药领域。
全球ALA的年产量约为550吨，年需求量高达1000吨以上，市场缺口较大。
国内ALA产品市场还未很好开发，目前年需求量仅50吨左右，供需基本平衡。
但是随着低成本生物法新技术的开发，ALA的生产成本大幅下降，应用领域，特别是需求量广阔的农业和饲料领域将得以大幅拓展，未来市场可达万吨以上，前景十分广阔。
技术特点目前国内没有生物法工业化生产ALA，国际上尽管已有微生物发酵法生产ALA小规模工业化，但由于产品浓度低（小于10g/L），导致生产成本仍然较高，不足以满足大规模应用市场的需要。
本项目构建了新型工程菌，各项指标已经远远高于现有其他技术的最高水平，发酵水平超过40 g/L，达国际领先水平，完成了吨级中试试验，成本不足10万元/吨，相当于现有化学法的数十分之一。
与下游应用企业一起，已在陕西榆林、安徽怀远等地进行了果蔬的大田应用示范，对应的产量均提高15%以上，果实品质也有明显提升；进行了猪、鸡饲喂实验，猪“皮红毛亮”，提高了动物健康水平，减少了抗生素的使用，降低了料肉比。
高产5-氨基乙酰丙酸光合细菌株hemA基因的克隆与序列分析
氨基 乙酰丙酸合成酶 ｈｍ ｅ Ａ基因序列 ， 设计引物进行 ｈｍ ｅ Ａ基因的克隆．结果表明 ， 菌株 Ｒ ５的 ｈｍ ｅ Ａ基 因序列长
１ ３ ｐ 不含 Ｈ ｎ Ⅲ酶切位点 ， ０ｂ ， ２ ｉｄ Ｇ＋ｃ为 ６． ８ ， ４ ６ ％ 编码一个 ４ ９个氨 基酸 的酶 蛋 白， ０ 分子质量 为 ４ ． ｕ 与 Ｒ ｏ ４ ９ｋ ， ｈ — ｄｐｅｄ ｍ ｎｓ ａｕｔｓＫ Ｇ ３ ６菌株的 ｈｍ ｏｓ ｏ ｏａ ｌｓｉ Ｕ Ｂ ０ ｕ ｐ ｒ ｅ Ａ基 因序列相似性为 ９． ％ ， ８ ６ 氨基 酸序列相 似性为 １０ ０ ％．系统 发生树
高产 ５一氨基 乙酰丙 酸 光合 细 菌株 ｈｍ ｅＡ 基 因的克 隆 与序 列分 析
孙 勇 ， 吴 任 章 力 ， 李慕婵 雷腊梅 谢数涛 ， ， ，
（ ．暨南大学生命科学与技 术学 院， １ 水生生物研究所 ， 广东 广州 ５ ０ ３ ； ．中山大学生命科学学院，广东 广州 ５ ０７ ） １ ６２ ２ １２ ５
1molledtana28000gmin离心3min清洗两次然后加400ixllsds裂解液和8斗l蛋白酶k美国merk公司20mgme55水浴2h加300斗l饱和6mollnaci混匀10000gmin离心30min吸取上清加等体积异丙醇一20放置2h10000gmin离心15min去上清用体积分数70乙醇清洗两次后用无水乙醇清洗一次超净台晾干后用50斗ll万方数据520暨南大学学报自然科学版第28卷ie溶解dna一20保存备用
ｎ ｚｏ ０ ３ ｉａ （ ．Ｒ ｓａ ｈＣ ｎ ｒ ｆ ｙｒｂ ｌ ｙ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｊ ａ ｎ ｅ ｓｔ ，Ｇｕａ ｇ ｈ ｕ ５１ ６ ２，Ｃｈ ｎ ； Ｉ ｅｅｒ ｅｔ ｄｏｉ ｏ ， ｏ ｅｅｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｉ Ｕ ｉ ｒｉｙ ｃ ｅｏＨ ｏｇ ｌ ｅ ｏ ｎ ｎ ｖ
5-氨基乙酰丙酸
光合细菌产生S}}l,基乙酞丙酸(ALA)的研究摘要从36个光合细菌菌株中筛选出的7株紫色非硫红假单胞菌有产ALA能力，其中菌株99 28 ALA产量最高.用紫外线对菌株99 28进行诱变处理，筛选出产量比野生菌株高1倍多的菌株L -1.对影响菌株的生长和ALA产量的因子进行了探索.抑制剂加入时间和加入次数对ALA产量有显著影响.在最佳条件下(pH 7. 5,培养对数生长期加入ALA脱水酶抑制剂乙醚丙酸30 mmol, ALA生物合成前体甘氛酸30 mmol和琉泊酸30 mmol, 3 000 1、光照)，菌株L -1的ALA产量可达22. 15 m到L.关键词:ALA;光合细菌;乙醚丙酸;甘氛酸;琉泊酸AbstractIn the laboratory 7 strains of rhodopseudomonas sp were selected from 36 photosynthetic bacteria strains. Rhodopseudomonas sp strain 99一8 had the highest ALA production in these 7 strains.Rhodopseudomonas sp 99 28 strain was mutated using ultraviolet radiation and a mutant strain L-1 was obtained, in which ALA production was higher than wild strain 99一8 by about 100%·The elements which affect strain 99 28 and L-1 ALA formation were studied. Under the optimal condition of ALAformation(pH of 7. 5, in the condition of supplementation of ALAD inhibitor LA and precursors glycineand succinct, and light 3 000 lx) ALA formation of mutant L-1 was as high as 22. 15 mg/L.Key words: ALA; photosynthetic; bacteria; LA; glycine; succinct5氰基乙酞丙酸(5 aminolevulinic acid)，以下简称ALA，是叶琳、(亚铁)血红素和维生素Biz的类似物[i. z}.近年来，5氰基乙酞丙酸(ALA)作为一种无公害绿色的除草剂而备受关注[31.另外，ALA作为一种光动力学剂(photodynamic agent)，可用作杀虫剂、抗微生物药剂、植物生长促进剂及用于治疗癌症与其他疾病[z}.光合细菌生物合成ALA因工艺简单、产率高，具有工业化生产潜力，且ALA对人畜无毒性，在环境中易降解无残留，因而倍受国外研究者及产业界的关注.自然界中很多微生物可合成ALA，但产量较低[;} . 70年代日本率先开展了这方面的研究，并应用生物工程方法获得了ALA高产重组菌株[a}.国内还没有这方面的研究.本实验利用现有的光合细菌菌株资源，筛选、选育高产ALA菌株，探索影响ALA产量的影响因子及操作条件.1材料与方法1.1菌株来源本实验室保存的36株光合细菌菌株分属于Rhodobacter, Rhodopseudomonas，是1997年以来从不同水域取样，经多次富集培养，分离纯化所得.诱变菌株L一是以分离纯化得到的野生菌株99 28经紫外线诱变得到.菌株99 28属于Rho<lopseu<lomonas.1. 2培养基制备和培养条件1. 2. 1分离培养基采用GM培养基L浴氨酸钠4. 83 g/ L, DL萍果酸2.7 g/L，I}zHPOa·3 Hz0 0. 65 g/ L, I}HzPOa 0. 5 g/ L, ( N H4) z HP04 0. 8 g/ L,[NH4HzP04 0. 696 g/L]，大量金属元素:M gS04·7 Hz0 0. 2 g/ L，CaCI " 2Hz0 5. 3 X 10- zg/ L, M nSOa " 5 Hz0 1. 2 X 10- ;g/ L，生长因子:泛酸VB}生物素，酵母膏0. 2%1 .2. 2微量元素，pH 7. 0^-7. 2.培养条件100 m L血清瓶中加入60 m L液体培养基，10 mL培养40 h的菌液，3 000 r/ min离心后得到的湿菌体接种入血清瓶，30 0C暗培养24 h后，3 000 lx光照.1.2.3废水去除实验废水摇均，味精废水稀释10倍，豆制品废水与啤酒废水不稀释，柠檬酸废水稀释2倍，调pH7. 5，分装250 mL碘量瓶中，接种60 mL培养48 h的菌液，30 0C暗培养过夜，3 000 lx光照.1. 3分析方法1. 3. 1 ALA的测定无菌操作条件下取培养菌液5 mL于离心管内，离心30 min.取离心上清液3 mL，加入等量2N乙酸钠(p H 4. 6)缓冲液和0. 6 m L乙酞丙酮，沸水水浴加热10 min，冷却至室温，取上述溶液2mL与2 mL Ehrlich's试剂混合，15 min后用1 cm比色皿在553 nm分光光度检测。
一株产5-氨基乙酰丙酸的嗜酸红假单胞菌的研究
一株产5-氨基乙酰丙酸的嗜酸红假单胞菌的研究王忠勇;程菊娥;罗源华;刘勇;成飞雪;张德咏【摘要】为了检验嗜酸红假单胞菌合成5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)的能力,测定发酵液中5-ALA的含量,首先对5-ALA的检测方法进行了优化;其次对嗜酸红假单胞菌合成5-ALA的时间和产量进行了试验,并对5-ALA在其发酵液中的稳定性进行了研究.结果表明:在Ehrlich's试剂比色法的基础上,采取70℃水浴显色5 min,便能较好地满足检测要求;5-ALA的最佳合成时期处于菌株的对数生长期,5-ALA的产量最高可达50.2 mg/L;发酵液pH值为4.2,室温避光保存可以使5-ALA在嗜酸红假单胞菌发酵液中稳定保存.%In order to test the ability of synthesizing 5-ALA by Rhodopseudomonas acidophila, and determine the content of 5-ALA in fermentation broth, we first optimized the test method of 5-ALA; secondly, the time and yield of 5-ALA synthesized from Rhodopseudomonas acidophila were tested, and the stability of 5-ALA in the fermentation broth was studied. The results showed that, on the basis of Ehrlich's reagent c olorimetric method, using 70℃ water bath to show color 5 min, it can meet the testing requirements well. The optimal period of synthesis of 5-ALA was in the logarithmic growth period of the strain, and the highest yield of 5-ALA could reach 50.2 mg/L. The pH value of the fermentation broth is 4.2, and the room temperature preservation can keep 5-ALA stable in the fermentation broth of Rhodopseudomonas acidophila.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】4页(P4-6,9)【关键词】嗜酸红假单胞菌;光合细菌;5-氨基乙酰丙酸【作者】王忠勇;程菊娥;罗源华;刘勇;成飞雪;张德咏【作者单位】湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125;园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,湖南长沙 410125;长沙艾格里生物科技有限公司,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125;园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125;园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,湖南长沙410125;长沙艾格里生物科技有限公司,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125;园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125;园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125;园艺作物病虫害综合治理湖南省重点实验室,湖南长沙410125【正文语种】中文【中图分类】Q9355-氨基乙酰丙酸（5-Aminolevulinic acid，简称为5-ALA）作为生物体内叶绿素、亚铁血红素、维生素B12等四吡咯化合物的前体物质，为生物生命活动所必须。
一种高产5-氨基乙酰丙酸的重组大肠杆菌菌株及其应用[发明专利]
![一种高产5-氨基乙酰丙酸的重组大肠杆菌菌株及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0fcff122a7c30c22590102020740be1e650ecca4.png)
专利名称：一种高产5-氨基乙酰丙酸的重组大肠杆菌菌株及其应用
专利类型：发明专利
发明人：王春平,杨梦杰
申请号：CN202210288690.X
申请日：20220323
公开号：CN114381416B
公开日：
20220628
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于生产5‑氨基乙酰丙酸(5‑ALA)的重组大肠杆菌菌株；本发明还公开了一条高效合成5‑氨基乙酰丙酸的途径：强化大肠杆菌自身的5‑氨基乙酰丙酸合成酶（HemL和HemA），菌株初步具有合成5‑氨基乙酰丙酸的能力；强化5‑氨基乙酰丙酸外排蛋白eamA基因的表达，提高菌株的5‑氨基乙酰丙酸外排能力；引入外源5‑氨基乙酰丙酸合成酶hemA基因，增强菌株的5‑氨基乙酰丙酸合成能力；改造葡萄糖利用途径的galR、glk、ppc基因，提高葡萄糖的利用效率；敲除代谢旁路的基因（hemF、poxB和aceB）。
本发明构建的重组大肠杆菌菌株具有高效利用葡萄糖和甘氨酸合成5‑氨基乙酰丙酸的能力，使其具有工业生产5‑氨基乙酰丙酸的用途。
申请人：北京道合成企业管理有限公司
地址：100000 北京市海淀区马连洼北路C座四层406-C203
国籍：CN
代理机构：北京世誉鑫诚专利代理有限公司
代理人：孙国栋
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产5-氨基乙酰丙酸酿酒酵母工程菌株的构建
初中生竞选学生会副主席演讲稿
尊敬的学生们，老师们：
大家好！我是来自初三（1）班的张三，很荣幸能够在这里竞
选学生会副主席一职。
首先，我要感谢班级里的同学和老师对我的信任与支持，让我有机会为大家服务。
作为一名初中生，我深知每个人都有自己的意见和需求，而学生会正是一个平台，可以帮助同学们表达自己的想法和意愿。
如果我当选为副主席，我将会利用我的个人能力和学生会的资源，为同学们提供更加完善的服务，并促进班级和学校的发展。
首先，我会积极参与学生会的组织和管理工作。
通过与主席和其他成员密切合作，我将会更好地了解同学们的需求和意见，并帮助制定和实施有助于学生发展的各项活动和计划。
为此，我会加强自己的沟通和协调能力，与同学们建立更加良好的交流渠道。
其次，我会不断改进学生会的工作方式和效率。
为了更好地为同学们服务，学生会必须及时、高效地反映、解决问题。
我将倡导开展全员培训，加强团队协作，提高学生会的工作能力和水平，以便更好地为学生们解决实际问题和提供帮助。
最后，我将重视和推动班级的文化建设。
班级文化是每个班级成员共同维护的，而学生会正是起到了重要的引领和推动作用。
我将会通过组织各种文化活动，引导同学们增强集体意识和班级荣誉感，培养大家的社会责任感和良好的品德修养。
亲爱的同学们，我相信自己的实力和能力，同时我也相信你们的支持和帮助。
如果你们信任我，给我一次机会，我一定会全力以赴、仔细做好每一项工作，与大家一起共同建设和发展我们的学生会。
谢谢大家！。
代谢工程构建谷氨酸棒杆菌合成5-氨基乙酰丙酸
代谢工程构建谷氨酸棒杆菌合成5-氨基乙酰丙酸魏敏华;李宇虹;张佳蓉;孟静;孟燕;王浚哲;张成林【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2022(48)14【摘要】非蛋白氨基酸5-氨基乙酰丙酸是合成四氢吡咯化合物的前体物,被广泛应用于医药、农业和畜牧业。
为提升5-氨基乙酰丙酸合成效率,该研究以谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum ATCC13032为出发菌株,首先敲除L-谷氨酸输出蛋白编码基因NCgl1221阻断其分泌,菌株5-氨基乙酰丙酸产量达到0.62 g/L。
然后利用脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)脚手架体系组装关键酶谷氨酰-tRNA还原酶和谷氨酸-1-半醛氨基转移酶,当二者比例为2∶1时最有利于5-氨基乙酰丙酸的合成,产量为0.84 g/L;为增强三羧酸(tricarboxylic acid,TCA)循环,分别通过过表达pyc、ppc和pckA强化回补途径,结合过表达gltA强化柠檬酸合成,结果表明以共表达pckA和gltA的效果最佳;在此基础上通过敲除aceA并过表达pntAB以增强α-酮戊二酸和NADPH供应,所获菌株ALA-10的5-氨基乙酰丙酸产量为1.47 g/L。
该研究可为提升5-氨基乙酰丙酸的发酵合成效率提供参考。
【总页数】7页(P9-15)【作者】魏敏华;李宇虹;张佳蓉;孟静;孟燕;王浚哲;张成林【作者单位】天津科技大学生物工程学院【正文语种】中文【中图分类】O62【相关文献】1.大肠杆菌hemA基因的高效表达及对5-氨基乙酰丙酸合成的影响2.利用5-氨基乙酰丙酸脱水酶缺失的重组大肠杆菌合成5-氨基乙酰丙酸3.代谢工程合成5氨基乙酰丙酸的研究进展4.谷氨酸棒状杆菌合成5-氨基乙酰丙酸的途径构建与发酵优化5.乙酰丙酸和前体物对Rhodobacter sphaeroides 5-氨基乙酰丙酸合成的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。