L-异亮氨酸产生菌黄色短杆菌的选育

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L-亮氨酸的初步研究及菌种选育

L-亮氨酸的初步研究及菌种选育

成 途径 、 代谢 调节机 制 ; 阐述 了采 用代谢控 制手段 如何选 育 L一亮氨酸 高产 茵的育种 战略 。 关键 词 : L一亮氨 酸 ; 代谢 调 节机 制 ; 育种
Th t d n L —Le cn n t t an I r v m e t e S u y o — u i e a d i S r i mp o e n s
晶或结晶性粉末 , 微苦 , 不溶于氯仿和甲醇 , 乙醇 中微 溶 ; 为非 极性 。亮 氨 酸在 lO L水 中 2 。 Om 0c 时溶 解 度 为 2 3g 可 从 水 中 结 晶 ; 旋 光 度 .7 , 比 [ D 为 + 4 5一+1. 。当纸层析的展开剂 ]∞ 1. 60 分 别 为 n一丁醇 一乙醇 一水 ( :: ) 苯 酚 一水 421 ,
Absr c :Th a e e c ie h tu tr p o ris, s g p o u i g meho n b e , ta t e p p rd s rb d te sr cu e, rpete u a e, r d c n t dsi r f i a d d s u s d t e b o y t e i a wa d mea oi e u a in me h n s n ic s e is n ss p t y a tb l r g lto c a im. Th u o i l h h h n c e a t r man y h
( :) 5 1 和二 甲基 吡啶 一 甲基 吡啶 一水 ( 2 2 三 2:: )
养成分 的高低 主要看这八种氨基酸 的含量和种 类, 营养学 中的完全蛋 白, 亮氨酸所 占份额 L一
最高 , 以说 L一亮氨 酸是 一种 非常重 要 的氨基 所
酸。

产生L_异亮氨酸的黄色短杆菌的代谢途径分析

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黄色短杆菌YILW生产L-异亮氨酸的发酵工艺研究

黄色短杆菌YILW生产L-异亮氨酸的发酵工艺研究
第 3 9卷 第 3期
21 年7 0 0 月
发 酵 科 技 通 讯
黄 色短 杆 菌 Y L 生产 L 异 亮氨 酸 的发 酵 工 艺研 究 IW 一
白亚磊 冯 宁 徐 庆 阳 谢 希 贤 陈 宁
( 天津科 技 大学 生物工 程学 院 天津 3 0 5 ) 0 4 7
摘 要 : 本文 对 L 异 亮氨 酸产 生 菌 Y L 的发 酵 工艺条 件做 了研 究 , 定 了其 积 累 L 异 亮氨 酸 的 一 IW 确 一
化率 达到 2%。 1 关 键 词 : 色短 杆 菌 黄 L ) 一 L I 是人 体 八 种 必 需 氨基 酸 e
mgL VB3 gL p . 72 01 a 湿 热 灭 菌 / , lm / ,H 70- . ,. Mp
1 ai 5r n。
之一 , 又是三 种支 链氨 基 酸之一 , 因其 特 殊 的结 构
和功 能 , 因此 , 人类 生命 代谢 中具 有特 别重要 的 在 地 位 。L一异 亮氨 酸 除用 于一 般 营养 型复 合 氨基 酸 输液 、要 素膳外 ,还作 为特殊 的支链 氨基 酸之

基础发酵 培养基: 萄糖 8 , H ) o4 ,e . 葡 0 ( 42 .o F S N s
mg豆饼 水解液 2 , , 0玉米 浆 2 ,H7 - .,. 5 a . p . 7 0 7 Mp 5 0 2 0 湿热灭 菌 1ri。 5 n a
肾安 氨基 酸输 液 , 特别是 以 L一异 亮 氨 酸 为主 要
原 料生产 的高支链 氨基 酸输 液 、 肝安糖 浆 、 肝灵 口 服 液 , 治疗 各 种肝 脏 疾 病具 有 显 著疗 效 , 对 因此 ,
中 , 于 旋 转 式 摇 床 上 (8 r i) 1 振 荡 培 养 置 1 0/ n, a r 3

L色氨酸产生菌选育及其发酵动力学研究

L色氨酸产生菌选育及其发酵动力学研究

L色氨酸产生菌选育及其发酵动力学研究L-色氨酸是一种重要的氨基酸,广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。

因此,对于L-色氨酸产生菌的选育及其发酵动力学的研究具有重要意义。

本文将从选育方法、发酵动力学两个方面进行讨论。

一、L-色氨酸产生菌的选育(一)菌种的筛选:通过实验室条件下对于多个菌株进行观察和分析,选出L-色氨酸产生能力较强的菌株。

可以通过体外培养试验,通过观察L-色氨酸的产量和菌落形态,筛选出优质菌株。

(二)菌种的改良:通过自然诱变、化学诱变以及基因工程手段,对菌株进行改良。

自然诱变是指在菌株之间进行交配或者菌株自身发生突变。

化学诱变可以通过化学物质的处理来诱发突变。

基因工程手段可以通过引入外源基因来改良菌株,提高L-色氨酸产生能力。

(一)菌种的培养基优化:通过改良培养基成分,使其更加适合L-色氨酸产生菌的生长和代谢。

可以通过改变碳源、氮源、微量元素等成分的比例来优化培养基。

(二)发酵条件的优化:对于发酵的环境条件进行优化,包括温度、pH值、发酵时间、罐内气体的气体成分等。

通过对这些因素的调整,可以提高L-色氨酸的产量和产率。

(三)代谢途径的调控:通过调控菌株的代谢途径,进一步提高L-色氨酸的产生。

可以通过控制关键酶的活性,调节代谢途径的通量,提高L-色氨酸的合成速率。

(四)反应动力学模型的建立:通过对发酵过程中的各种参数进行测定和分析,建立L-色氨酸的反应动力学模型。

可以通过模型的分析,预测和优化发酵过程。

总结起来,选育L-色氨酸产生菌主要涉及菌株的筛选和改良;发酵动力学研究主要包括培养基优化、发酵条件优化、代谢途径调控和动力学模型的建立。

通过这些研究,可以提高L-色氨酸的产量和产率,为L-色氨酸的生产提供技术支持和理论指导。

L_异亮氨酸菌种选育及发酵条件优化(1)

L_异亮氨酸菌种选育及发酵条件优化(1)
2 结果与讨论
21 1 L2异亮氨酸产生菌选育谱系 从野 生 型 谷 氨 酸 产 生 菌 栖 糖 蜜 棒 杆 菌
( Cory nebacteri um mel assecol a ) A TCC17965 为 出 发菌株 ,经硫酸二乙酯和60 Co 诱变处理 ,依次赋予 S Gr 、L eu2M Er 、L eu2 、A HVr 、Sucg 、Et hr 遗传标记 ,得 到一株 L2异亮氨酸产生菌 I3125 ,在适宜的条件下 摇瓶产酸平均为 14~15 g/ L . 选育过程见图 1. 21 2 发酵培养基优化
M Er + L eu2 + A HVr + Sucg + Et hr ) ,在培养基未经优化的情况下产 L2异亮氨酸 14~的影响 ,在优化的培养基和发酵条件下积累 L2异亮氨酸 191 2
g/ L ,最高时可达 211 3 g/ L .
完全培养基 、基本培养基和种子培养基均以 20 %的 NaO H 调至 p H 71 0 , 01 1 M Pa 下 灭菌 20 min ; 发酵培养基以 20 %的 NaO H 调 p H 至 71 0 , 01 07 M Pa 压力灭菌 10 min. 11 3 培养方法 11 31 1 种子培养 接一环生长良好的斜面种子于 装有 40 mL 种子培养基的 250 mL 三角瓶中 ,30 ℃ 于往复式摇床上培养 11 h , 85 r/ min ,振幅 90 mm. 11 31 2 发酵培养 接 1 mL 种子液于装有 15 mL 发酵培养基的 250 mL 三角瓶中 ,30 ℃于往复式摇 床上培养 72 h , 100 r/ min ,振幅 90 mm. 11 4 诱变筛选方法
要[11] . 为此作者考察了在发酵培养基中分别添加不 同氮源 (含氮量以硫酸铵 40 g/ L 的用量的含氮量来 计算其它氮源的添加量) 对 I3125 合成 L2Ile 影响 , 结果见图 3.

发酵法生产L_异亮氨酸的研究进展

发酵法生产L_异亮氨酸的研究进展

发酵法生产L 2异亮氨酸的研究进展3李光霞 李宗伟 陈林海 汪杏莉 李宗义 秦广雍(郑州大学离子束生物工程省重点实验室,郑州,450052)摘 要 L 2异亮氨酸作为必需氨基酸之一,广泛应用于医药、食品和饲料等领域。

发酵法是目前生产L 2异亮氨酸最主要的方法。

文中分别从L 2异亮氨酸的生产方法、生物合成及其代谢调控、代谢调控育种、发酵工艺的控制、提取精制方法、国内外生产现状等6个方面,对发酵法生产L 2异亮氨酸的研究进展进行了综述。

关键词 发酵法,L 2异亮氨酸,生物合成,代谢调控,工艺控制 第一作者:硕士研究生(陈林海为通讯作者)。

3国家973课题(2004C B719604)资助 收稿日期:2005-09-30 异亮氨酸(22amino 232methylvaleric acid )由Ehrlich于1904年首次从甜菜糖浆中分离出来,其化学组成虽与亮氨酸相同,但理化性质各异,故命名为异亮氨酸。

异亮氨酸有4种光学异构体,自然界中存在的仅为L 2异亮氨酸。

哺乳动物体本身不能合成L 2异亮氨酸,所以,作为人体必需的8种氨基酸之一,成年人每天需要从外界摄取20mg/kg (体重)的L 2异亮氨酸。

L 2异亮氨酸是合成人体激素、酶类的原料,具有促进蛋白质合成和抑制其分解的效果,在人体生命活动中起着重要作用,因此,在食品和医药行业具有广泛的应用及商业价值。

食品方面,主要用于食品强化,使各种氨基酸平衡,提高食品的营养价值。

在医药方面,3种支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)组成的复合氨基酸输液以及大量用于配置治疗型特种氨基酸的药物,如肝安、肝灵口服液,对治疗脑昏迷、肝昏迷、肾病等具有显著疗效,并可取代糖代谢而提供能量,是比较昂贵的氨基酸原料药之一[1]。

近年来的研究表明,L 2异亮氨酸是一种高效的β2防御素表达的诱导物,在诱导上皮防御素表达上起着重要作用,作为一种免疫刺激物,对粘膜表面的防御屏障在临床上将起到重要的支持作用[2]。

L-异亮氨酸产生菌的融合育种选育及其关键酶与发酵条件的研究(1)

L-异亮氨酸产生菌的融合育种选育及其关键酶与发酵条件的研究(1)

天津科技大学硕士学位论文L-异亮氨酸产生菌的融合育种选育及其关键酶与发酵条件的研究姓名:王菲申请学位级别:硕士专业:发酵工程指导教师:张克旭20040101摘要本论文根据代谢控制发酵理论,研究了L-异亮氨酸生产菌的选育及其发酵条件。

主要研究内容和结果如下:(1)建立了发酵液中L异亮氨酸定量测定的偏最小二乘分光光度法,并对该方法的应用条件进行了研究。

以高速氨基酸分析仪测定结果为参比,用偏最小二乘分光光度法测定结果的准确度比纸层析一色斑洗脱比色法高,且方法较简便。

f2)确定了亲株ISW330和ASl.495原生质体形成和再生及进行原生质体融合的最佳条件,采用原生质体融合技术最终筛选出一株带有目的遗传标记的L,异亮氨酸高产菌SW0370(Leu一+Met一+AEC7十a.ABr)。

该菌株在未优化条件下可产L异亮氨酸14.279/L。

经验证,菌株SW0370的遗传性能稳定。

(3)初步研究了菌株SW0370发酵过程中关键酶苏氨酸脱氨酶的提取、测定方法与调节性质。

在得到的酶活测定与提取方法的最佳条件的基础上,分别考察了不同L异亮氨酸浓度和不同氨基酸对酶活力的影响。

(4)研究了菌株SW0370的摇瓶分批发酵条件。

应用二次回归正交旋转组合设计获得该菌株优化的发酵培养基配比,并对分批发酵和补料分批发酵培养条件进行了研究。

在优化条件下,菌株SW0370摇瓶补料分批发酵96h,可产L,异亮氨酸21.96g/L。

本论文在L异亮氨酸代谢控制发酵研究领域韵创新之处在于,成功地利用原生质体融合技术选育出一株带有双缺标记的L-异亮氨酸高产菌SW0370,并研究了菌株SW0370发酵过程中关键酶苏氨酸脱氨酶的酶活测定与纯化方法和反馈调节性质。

对以后继续进行L广异亮氨酸的育种工作有指导性意义。

菌株sw0370,采用补料分批发酵工艺,在摇瓶上发酵96h可产L一异亮氨酸21.969/L,具备了在发酵罐上生产的潜力,达到国内先进水平。

关键词:I,异亮氨酸,黄色短秆菌,原生质体融合,苏氨酸脱氨酶,补料分批发酵AbstractAccordingtothetheoryofmetaboliccontrolfermentation,thethesisfocusesonthebreedingofL-isoleucinehigh—yieldingstrainanditsfermentationconditions.Themainresearchcontentsandresultsareasfollows:(1)L-isoleucineconcentrationinfermentedbrothwasquantitativelydeterminedwithPartialLeast.Squarescolorimetrymethod.Thequantitativedeterminingconditionsandcomputingmethodsweredecided.ComparedwithhiEh,speedaminoacidanalyzer,thedeterminationvalHeofL-isoleucineconcentrationwithPartialLeast.Squarescolorimetrymethodwasmoreaccuratethanwithpaperchromatogr£Iphy-mottleelutioncolorimetry.(2)TheprotoplastformationandregenerationandfusionconditionsofstrainISW330andASl.495werestudiedinthisthesis.0neL-isoleucinehigh—producingstrainSW0370wasscreenedthroughprotoplastfusion,shakeflaskscreening,geneticmarkertestandsinglecloneisolationandcontinuouscultivationforgenerations.ThisstraincouldproduceL-isoleucine14.27∥Lafterfermentationunderthefermentationconditionwithoutbeingoptimized.GeneticcharacterofstrainSW0370wasverystable.(3)ThemethodsofextractingandpurificatingandadjustingpropertiesofthekeyenzymeThreonineDehydrataseinstrainSW0370werestudied.Onthebaseofthose,theeffectsofdifierentL-isoleucineconcentrationordifferentaminoacidsconcentrationonthatenzymeactivitywerealsoreviewed.(4)ThebatchfermentationconditionsofstrainSw0370jnshakeflaskwerestudiedinthisthesis.Theproportionsoffermentationmediumcomponentswereoptimizedbyrotationcompositedesignofquadraticregression.Thecultureconditionsofbatchfermentationandfedbatchfermentationwerealsostudied.UndertheOptimumconditions,strainSW0370couldproduceL-isoleucinefermentationfor96hoursbyflask—shakingfedbatchfermentation.21.969/LafterTheinnovationofthisthesisintheresearchfieldofL-isoleucinemetaboliccontrolfermentationwasthatprotoplastfusiontechniquehadbeensuccessfullyappliedtobreedanL-isoleucinehigh—yieldingstrainSW0370,whosekeyenzymeThreonineDehydratase’Sadjustingpropertieswerestudied,whichwouldbegoodatmoreresearchesONL-isoleucinebreeding.ThestrainSW0370couldproduceL-isoleucine21.96∥Lafterfedbatchfermentationbyflask—shakingfor96hours,whichhadreachedtheadvancedtechniquelevelofthesameresearchinChina.ThestrainSW0370hadhadapotentialofproducinginfermentor.Keywords:L-isoleucine,Brevibacteriumflavum,ProtoplastFusion,ThreonineDehydratase,Fedbatchfermentation.II.天津科技大学硕士学位论文1.前言1.1引言L一异亮氨酸系在1904年经Ehrlich首先从甜菜糖浆分离出来,以后又从多种蛋白质的胰酶水解物所制得【1]oL-异亮氨酸(L.Isoleucine),化学名为B一甲基一a.氨基戊酸,其结构式与立体结构式分别见图1-1和图1.2。

氨基酸改造麦丹成功实例

氨基酸改造麦丹成功实例

氨基酸菌种选育关键技术及其成功实例施巧琴施碧红曾邦定吴松刚(工业微生物发酵技术国家工程研究中心福建师范大学福州)吴伟斌黄钦耿黄平翁雪清刘建明(福建省麦丹生物集团有限公司福州研究院福州)在我国生物发酵产业中,氨基酸生产占重要地位,除L-谷氨酸、L-赖氨酸及L-精氨酸等大宗氨基酸产品其生产规模及生产水平均已达到世界先进水平外,小品种氨基酸诸如:L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-缬氨酸及L-异亮氨酸等无论在生产规模上,还是在生产水平上,均与国外有较大的差距。

近年来,笔者福建省麦丹生物集团有限公司及其福州研究院在中国生物发酵产业协会石维忱理事长的关心和指导下,在国家发展与改革委员会的立项资助下,充分发挥研发团队的自身技术优势,以构建高产酸小品种氨基酸工程菌,工业微生物育种新技术及其发酵过程优化控制为主要技术路线,开展了L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-缬氨酸及L-异亮氨酸等新菌种选育和新工艺创新的研究与开发,取得了突破性进展,达到或超过世界先进水平。

一、L-苯丙氨酸本项目在阐明L-苯丙氨酸代谢途径及其调控机理的前提下,首先选育酪氨酸缺陷型菌株,然后对代谢途径关键酶aroG及pheA基因进行串联表达,构建产L-苯丙氨酸工程菌株,该工程菌株在300M3发酵罐上产酸为45.1g/L。

在此基础上,利用基因重组技术、酶分子定向进化技术对L-苯丙氨酸关键酶基因进行改造,选育出高产工程菌株ES-4573-2,该工程菌株在300M3发酵罐上产酸为65.2 g/L,由福建省发展和改革委员会组织专家进行技术鉴定,鉴定结论为:该项目构建的工程菌ES-4573-2其产酸率达国际先进水平,并足以形成具有自主知识产权的科技成果。

在获得ES-4573-2工程菌株的基础上,从芳香族氨基酸生物合成的共同途径,分支途径代谢调控网络着手,采用工程菌基因组敲除及工程菌质粒改造的技术路线,在基因组方面敲除了TrpE、pykA/F、CsrA基因,在质粒改造方面添加talA及Vhb基因,筛选获得新型菌株MF-0018,在300M3发酵罐上通过间歇式补料及发酵工艺优化控制,生产周期48h,产酸达82.2 g/L,由中国生物化学与分子生物学学会工业生物化学与分子生物学分会组织专家进行项目科技成果评审,评审结论为:项目构建的新型L-苯丙氨酸基因工程菌MF-0018技术路线及其产酸能力达国际先进水平,能形成自主知识产权。

异亮氨酸代谢调控

异亮氨酸代谢调控

L-异亮氨酸的发酵调控研究进展摘要: L-异亮氨酸作为必须氨基酸之一,广泛应用于医药,食品,饲料等领域。

发酵法是目前生产L-异亮氨酸的最主要方法。

文章从L-异亮氨酸的简介,发酵过程调控,生物合成途径及调控,代谢工程等方面对发酵法生产L-异亮氨酸研究进展进行了综述。

关键词:L-异亮氨酸,发酵调控,代谢工程1L-异亮氨酸简介L-异亮氨酸属于中性氨基酸,是人体必需的八种氨基酸之一,它与亮氨酸、缬氨酸统称为支链氨基酸。

因为它特殊的结构和功能,在人体新陈代谢中占有重要作用[1]。

人体若长期缺乏L-异亮氨酸,将影响机体的生理功能,导致代谢紊乱,抵抗力下降等。

1.1L-异亮氨酸的理化性质[2]名称:L-异亮氨酸化学名:β-甲基-α-氨基戊酸分子式:C6H13NO2相对分子质量:131.17等电点(pI):6.02熔点:285℃-286℃(分解)比旋光度:[α]20D=+41.1° (6mol/L HCl,C=4),温度系数:0.09含氮量:10.68%呈味:苦味结晶形状:从乙醇中结晶,白色菱形叶片或片状晶溶解性:溶于水,难溶于乙醇、乙醚,几乎不溶于其它有机剂在水中溶解度随着温度升高而增大1.2L-异亮氨酸的用途1.2.1食品方面L-异亮氨酸作为人体必需氨基酸,为人体不能合成的氨基酸,需从外界食物中获取。

成人每天需从外界食物中摄取20mg/kg 的L-异亮氨酸,人体若缺乏L-异亮氨酸。

会引起食欲不振,贫血,体质下降等功能性问题。

它作为重要的氨基酸类营养强化剂,大量用于食品营养强化方面[3]。

L-异亮氨酸具有强化肝功能,缓解肌肉疲劳等作用,将其添加到饮料中生产氨基酸饮料已经得到广泛应用。

目前许多公司研发了氨基酸能量饮料,且国内外市场需求也在不断增长。

1.2.2医药方面在医药方面,L-异亮氨酸主要用于配置治疗型复合氨基酸输液以及营养型氨基酸输液,尤其在高支链氨基酸输液及口服液的生产方面应用较广,对维持婴儿,儿童,成人的生长发育有重要作用,对治疗各种肝脏疾病,肾脏病有显著疗效。

黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的分析方法研究

黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的分析方法研究

第43 卷第 3 期2024 年3 月Vol.43 No.3496~500分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO(Journal of Instrumental Analysis)黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的分析方法研究赵雅梦1,2,范若宁1,2,雷雯1,2*(1.上海化工研究院有限公司,上海 200062;2.上海市稳定同位素检测及应用研发专业技术服务平台,上海 200062)摘要:随着代谢组学、蛋白质组学等生命科学领域的迅猛发展,稳定同位素标记试剂,尤其是标记氨基酸,因无放射性、与非标记化合物理化性质一致等优势得到广泛应用。

该文建立了一种稳健、快速的氨基酸同位素丰度分析方法。

方法采用Hypersil Gold Vanquish(100 mm × 2.1 mm,1.9 μm)色谱柱,以水和含0.1%甲酸的甲醇为流动相,正离子模式下进行液相色谱-高分辨质谱联用(LC-HRMS)分析;测得细菌发酵液中L-异亮氨酸-15N的同位素丰度为98.58%,相对标准偏差为0.03%,可应用于不同稳定同位素(15N或13C)示踪的黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的准确测定。

该方法具有简便、灵敏、稳健等优点,有望在合成生物学、同位素示踪代谢流等研究中发挥重要作用。

关键词:同位素标记氨基酸;液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS);黄色短杆菌;同位素分布及丰度中图分类号:O657.72;O629.7文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2024)03-0496-05Analysis of Isotope Abundance and Distribution for L-Isoleucinein Brebvibacterium flavumZHAO Ya-meng1,2,FAN Ruo-ning1,2,LEI Wen1,2*(1.Shanghai Research Institution of Chemical Industry Co. Ltd.,Shanghai 200062,China;2.Shanghai Professional Technology Service Platform on Detection and Application Development for Stable Isotope,Shanghai 200062,China)Abstract:In the rapidly advancing life science fields such as metabolomics and proteomics,stable isotope labeling reagents that are non-radioactive and have similar physiochemical properties with un⁃labeled compounds have been widely utilized. Biological fermentation is one of the major synthesis ap⁃proaches for labeled amino acids. In this study,we have established an accurate,robust,and rapid method to determine the isotope abundance of the amino acids in the fermentation broth to aid in early assessment of batch quality and optimization of fermentation conditions and amino acid yield. A Hy⁃persil Gold Vanquish column(100 mm × 2.1 mm,1.9 μm)with water and methanol containing 0.1%formic acid as mobile phase and a liquid chromatography-high resolution mass spectrometry(LC-HRMS) system in positive ion mode were used for the study. The isotopic abundance of L-iso⁃leucine-15N samples was determined to be 98.58%,closely matching the indicated value(>98%),with a relative standard deviation of 0.03%,demonstrating excellent accuracy and precision for the method. Then the method was successfully applied to determine the isotopic abundance and distribu⁃tion of L-isoleucine in Brevibacterium flavum labeled with 15N or 13C. The proposed method is simple to perform,convenient,highly sensitive,and robust,holding wide application potentials in syn⁃thetic biology and research in stable isotope traced metabolic pathways.Key words:stable isotope labeled amino acid;liquid chromatography-high resolution mass spec⁃trometry(LC-HRMS);Brebvibacterium flavum;isotope distribution and abundance利用同位素标记技术将化合物中普通原子替换为同位素核素所合成的稳定同位素标记化合物,结合质谱技术,已在蛋白质组学、代谢组学、生物靶标发现、临床诊断等生命科学研究中发挥重要作用[1-4]。

黄色短杆菌TK0303的L-亮氨酸生物合成途径分析

黄色短杆菌TK0303的L-亮氨酸生物合成途径分析

通过途径分析获得的反应模型 (表 !) 。任何一 个基础反应模型都包含一系列无用的反应 (用 “/” 表 示) 。基础反应模型的求解可以通过 ]"#0"5 线性 规划实现。由表 ! 可知, 各反应模型的 0+亮氨酸的 得率由高到低分别为 <-: /^M; <!、 <%、 <&: /^,; <’、 <,: /^’; <M、 <N: /^&; <P、 <-/: /^%; <--: /^!; <-!: /^-。 丙酮酸是 0+亮氨酸生成途径中的关键节点, 亦
图! "#亮氨酸生物合成代谢网络
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L-异亮氨酸菌种选育及发酵条件优化

L-异亮氨酸菌种选育及发酵条件优化
有 提取法 、 学 合成法 、 发酵法 3类 。 由于 L 异 化 和 但 一
国 内外报 道 了很 多 以 黄 色短 杆 菌 、 乳糖 发 酵短 杆菌 等 为出 发 菌 株选 育 L异 亮 氨 酸 产 生 茵 的育 种 , 实例 。 采用栖 糖 蜜棒 杆 菌 为 出发 菌株 选 育 L异亮 但 - 氨酸 产 生菌还 未 见 报 道n. 者 根 据 代 谢 控制 发酵 ]作 原理 , 以栖糖 蜜棒 杆 菌 AT C195为 出发菌 株 , C 76 经
g L・ 高时可 迭 2 . / . / 最 1 3g L
关键词 :L 异亮 氨酸 ; - 育种 ; 发酵 ; 糖 蜜棒 杆 菌 栖
中圈分类 号 : 8 5 Q 1 文 献标识 码 : A
Br e i g o Io e cn r d c r a d i t a r n a i n Co d t n e d n fL—s lu i e P o u e n t Op i lFe me t to n i o s s m i
LIJn・ Z i HANG e— u ’ W i o g
(Th y La o ao y o n u tilBo e h oo y M iity o d c t n,S u h r n te Unv r i eKe b rt r fI d sra itc n lg , nsr f E u ai o o t e n Ya gz iest y.W u Xi 24 3 1 0 6,Chn ) ia
Ab ta t Orgn l sr i r n b ce i m l se oa sr c : iia tan Co y e a tru mea sc l ATC 7 6 wa mu a e y C1 9 5 s tt d b DES a d n ∞C o,t e Ioe cn r d cn tan n m e 3 一 ( G L u M E Le " A HV S c + h na s lu ie p o u i g sr i a d I 5 S + e — l 十 u+ 十 u'

【CN109609565A】一种发酵生产L异亮氨酸的方法【专利】

【CN109609565A】一种发酵生产L异亮氨酸的方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910134832.5(22)申请日 2019.02.24(71)申请人 内蒙古拜克生物有限公司地址 010206 内蒙古自治区呼和浩特市托克托县托克托工业园区(72)发明人 钟迎东 叶朋 宫颖章 程兆全 陈志英 (74)专利代理机构 北京精金石知识产权代理有限公司 11470代理人 宋秀兰(51)Int.Cl.C12P 13/06(2006.01)(54)发明名称一种发酵生产L-异亮氨酸的方法(57)摘要本发明提供了一种发酵生产L -异亮氨酸的方法,涉及氨基酸生产技术领域。

该方法以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)为L -异亮氨酸生产菌,包括活化培养、种子培养、发酵培养和L -异亮氨酸的提取。

在发酵培养基中添加天冬酰胺,显著提高了糖酸转化率和L -异亮氨酸的产量;通过控制发酵培养基中葡萄糖和硫酸铵的比例,明显降低了发酵液中铵氮含量;另外,对发酵液中L -异亮氨酸提取工艺进行了优化,提高了L -异亮氨酸的纯度,避免了大量废水的产生。

该方法工艺简单易控制,成本较低,非常具有工业实用价值。

权利要求书1页 说明书6页CN 109609565 A 2019.04.12C N 109609565A权 利 要 求 书1/1页CN 109609565 A1.一种发酵生产L-异亮氨酸的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:(1)活化培养:将钝齿棒杆菌接种至平板培养基上进行活化培养,得到活化菌;(2)种子培养:将步骤(1)得到的活化菌接种于种子培养基中进行种子培养,得到种子液;所述的种子培养基包括:葡萄糖、豆粕水解液、硫酸铵、硫酸镁、磷酸二氢钾,pH=6.8-7.0;(3)发酵培养:按照6-12%的接种量将步骤(2)得到的种子液,接种至发酵培养基中培养,期间加入补料培养基2次,得到发酵液;所述的发酵培养基包括:葡萄糖、豆粕水解液、硫酸铵、天冬酰胺、硫酸镁、磷酸二氢钾,pH=6.8-7.0;所述的补料培养基包括:葡萄糖、豆粕水解液、天冬酰胺、硫酸镁、磷酸二氢钾,pH=6.8-7.0;(4)L-异亮氨酸的提取:将发酵结束后的发酵液离心,收集上清液,将上清液经过超滤、纳滤、反渗透过滤得到反渗透浓缩液,将反渗透浓缩液真空干燥、结晶,得到L-异亮氨酸。

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上 , 一步 筛 选 a氨 基 丁 酸 抗 性 突 变株 , 进 一 以期 获得 L 异亮 氨酸 产量 有较 大提 高 的突变株 。 一
收稿 日期 :2 1 -02 0 I1—5 作 者简介 :沈加彬 , 18 在读硕士 , 男(9 5) 研究方向为微生物遗传育种 。 基金项 目: 福建省 自然科 学基金 项 目( o 9o 1 8 ; 建省科 技重 2 oJ 1 2 ) 福
摘 要 :以黄 色 短 杆 菌 B 4 0为 出发 菌 株 , 过 紫 外 线 和 亚 硝 基 胍 ( G) 合 诱 变 处 理 后 , 得 一 株 甲硫 氨 酸缺 陷 ( t F2 经 NT 复 获 Me一)
及 抗 a氨 基 丁酸 (— B 的 L异 亮 氨酸 产 生 菌 B 60 该 菌 株 在 未 进 行 优 化 的 发 酵 条 件 下 能 够 积 累 I异 亮 氨 酸 的 量 为 7 1 一 aA ) 一 M2 1 , 『 .2 gL ・ , 出发 菌 株 B 4 0提 高 了 1 2 5 。 比 F2 2 .
1 材料 与方 法 1 1 材 料 .
1 1 1 菌种 : 色短 杆 菌 B 4 0为 本 实 验 室 保 藏 .. 黄 F2
菌种 。 1 1 2培养基 ..
有许 多生 理功 能 , 已被 广 泛应 用 到 医 药 、 品 、 味 食 调
剂、 动物饲 料 以及化 妆 品的制 造 中 , 以在 医学研究 尤 和 治疗 中受 到重视口 。 ]
关 键 词 : 异 亮 氨 酸 ; 色 短 杆 菌 ; 合 诱 变 ; 种 黄 复 育
中 图分 类 号 : 9 Q 3 文献标识码 : A 文章 编号 : 0 68 7 ( 0 1 0 —0 8 0 10 —3 6 2 1 )40 3—4
L 异亮 氨 酸又名 2氨基一一 一 一 3 甲基戊 酸 , 三 大 分 是 支链 氨基 酸 ( 氨 酸 、 氨 酸 、 亮 氨 酸 ) 中 的 一 缬 亮 异 其 种, 同时也 是 哺乳 动 物 的 必需 氨 基 酸 。该 氨 基 酸 具
谢 流 向合成 异亮 氨酸 的方 向进 行 。另外 a氨基 丁 酸 一
0 2mg VB . , 脂 2 p . ~7 2 . , 1 3mg 琼 0 ,H 7O . 。
( ) 氮培 养基 // 3无 9 6 葡萄 糖 0 5 柠 檬 酸 钠 0 1 KH P 3 ., . , O ・H O
氨 基 酸 和生 物 资 源
2 1 ,3 4 :8 1 0 1 3 ( ) 3  ̄4
Ami oAcds& BitcReo r e n i oi su c s
L 异亮氨酸产生菌黄色短杆菌的选育 一
沈加 彬 磊 施 碧 红 , 巧琴 黄 祥峰 ,罗 , 施 , ,吴松 刚
(. 1 福建师 范 大学生 命科 学学 院 , 福建 福 州 3 0 0 ; 5 1 8 2 福 建 麦丹生 物集 团有 限公 司福 州研究 中心 , . 福建 福 州 3 0 0 ) 5 0 0
外 汇 _ 。因此 , 3 ] 开展选 育 L 异亮 氨 酸 高产 菌 株 的研 一 究 具有 重 大 的 意 义 。 由黄 色 短 杆 菌 生 产 L 异 亮 氨 一 酸 生 物 合 成 途 径 和 代 谢 调 节 机 制 , 选 蛋 氨 酸 筛 ( t) Me一 等缺 陷型 菌株 将有 助 于切 断 分 支代 谢 , 代 使
3 2 0 5,K2 PO4・ H20 0 H O .1 H 3 .ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, g M SO4・ 7H2 O
制 作 用 , 使 苏 氨 酸 大量 转 化 为 L异 亮 氨酸 叫] 促 一 。
本 实 验 拟通 过 遗 传 育 种 技 术 对 黄 色 短 杆 菌 B 4 0 F 2 进 行 物理 、 学 诱 变 , 在 筛 选 营养 缺 陷 型 的基 础 化 并
0 5,K2 PO4・3 0.3, gSO4・7 2 0.0 .1 H H2O M H O 5, Fe SO4・ H 2 0 0 7 O . 01, n M SO4 H2 0 00 VH 4 g, ・ O . 1, 1 VB10 .1mg, pH . 7 O~ 7. 2。
是 缬 氨酸 的结构 类 似 物 , 育 一 基 丁 酸 抗性 突变 选 氨
( ) 氮培 养基 / 4二 葡萄糖 0 5硫 酸铵 0 5柠 檬 酸钠 0 1 KH P 4 ., ., . , O

株 , 以解 除支链 氨 基 酸 对 乙 酰羟 基 酸 合 成 酶 的协 可
同反馈 阻遏 和缬 氨酸 对 乙酰羟 基酸合 成 酶 的反 馈抑
( ) 全 培养基 / 1完 葡萄 糖 0 5 蛋 白胨 1 0 牛 肉膏 1 0 酵母 浸粉 ., ., ., 0 3 氯化 钠 0 5 琼脂 1 8 . , H 7 O . 。 ., ., . ~2 0 p . ~7 2
( ) 本培 养基 / 2基
L 异亮 氨 酸生产 方法 有提 取法 、 一 化学 合成 法 、 发 酵法 三类 。由于原 料来 源 限制 、 产成本 高 、 ] 生 污染 环境 等 , 取法 和化 学 合 成 法 都难 以真 正 投 人 现 实 提
生产 , 制造 廉价 高纯 度 的 L 异 亮 氨 酸 。微 生 物 发 酵 一
法 生 产 L 异亮 氨 酸可 以实 现原 料 成本 低 , 应 条件 一 反 温 和和易 实 现 大 规 模 生 产 。我 国发 酵 法 生 产 L 异 一
蔗糖 3 尿 素 0 2 醋 酸 铵 0 3 KH2 0 ・ H O , ., ., P 43
0 1 , HP ・ H2 . Mg O4 7 O . 4 . 5 K2 O4 3 00 3, S ・ H2 0 0 ,
Fe SO4 7 2 0. 01, nSO4 ・ H O 0 M ・H2 0. 01, O 0 VH
亮 氨 酸收率 较低 , 直依赖 进 口, 年耗 用 国家大量 一 每
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