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L-蘇氨酸的微生物高效生產(chǎn)方法
L-蘇氨酸在食品、飼料、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域的用量呈長期穩(wěn)定增長趨勢，尤其在飼料添加劑中增長最為迅速。以添加了 L-蘇氨酸的低蛋白配方飼料作為家禽日糧，不但可以緩解天然蛋白的匱乏，減少動物氨的排放，還能提高家禽的生產(chǎn)性能。而在醫(yī)藥領(lǐng)域，L-蘇氨酸除了用于氨基酸輸液之外，隨著人類保健意 識的提高，各類氨基酸保健飲品涌現(xiàn)市場，L-蘇氨酸是必不可少的配方成分。L-蘇氨酸有望取代色氨酸，成為繼賴氨酸和甲硫氨酸之后第三大發(fā)展最迅速的氨基酸。因此 L-蘇氨酸產(chǎn)業(yè)迫切需要提高產(chǎn)量，降低成本，以滿足市場需求。本實(shí)驗(yàn)室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術(shù)手段進(jìn)行基因敲除和敲入，對關(guān)鍵基因進(jìn)行了測序、蛋白結(jié)構(gòu)解析及定向改造，以達(dá)到“開源節(jié)流”，即增強(qiáng) L-蘇氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高L-蘇氨酸產(chǎn)率近 20 倍，具有較好的應(yīng)用前景。
江南大學(xué)
2021-04-11
γ-聚谷氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)
主要由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸通過酰胺鍵聚合而成。作為一種高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些獨(dú)特的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性如良好的水溶性，超強(qiáng)的吸附性，能徹底被生物降解，無毒無害，可食用等。在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化妝品，環(huán)保，合成纖維和涂膜等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，因此極具開發(fā)價值。 微生物絮凝劑是繼無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑之后出現(xiàn)的一種新型的、可自然降解的水處理劑，具有高效、無毒、無二次污染的特點(diǎn)。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外具有絮凝活性的代謝產(chǎn)物，一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構(gòu)成，分子中含有多種官能團(tuán)，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀。在傳統(tǒng)的絮凝劑中，無機(jī)絮凝劑投加量大，效果不佳，還會把大量金屬離子帶入最終產(chǎn)物中，對環(huán)境造成危害；有機(jī)合成高分子絮凝劑生物難降解，殘留單體有毒，會對環(huán)境造成二次污染。而微生物絮凝劑最突出的特點(diǎn)是具有生物降解性，而且高效、無毒、易降解、無二次污染且用途廣泛，是環(huán)境友好型絮凝劑，因而引起世界各國學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究
江南大學(xué)
2021-04-11
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甘氨酸鈉碳酸鹽的微波合成方法
該產(chǎn)品可用作食品添加劑，特別是面食產(chǎn)品（面包類產(chǎn)品）發(fā)酵的中和劑，也可作為痛風(fēng)病人緩解痛風(fēng)病痛的藥劑，以前是用濕法合成，產(chǎn)率低、時間長、純度不高，我們現(xiàn)研究用微波“濕一固相”合成方法在10~30 分鐘內(nèi)（視反應(yīng)物量多少）在微波加熱條件下快速合成得到所需的產(chǎn)品，產(chǎn)率高、純度也高、時間短，可大大提高生產(chǎn)率和降低成本。生產(chǎn)中無三廢排放屬清潔工藝。
四川大學(xué)
2016-04-14
一種同步制取核桃油、核桃蛋白和磷脂濃縮物的技術(shù)
1.簡介
簡單介紹項(xiàng)目/成果背景，解決的行業(yè)瓶頸問題或行業(yè)共性關(guān)鍵問題。
目前核桃加工主要是通過冷榨法制取核桃油，同時獲得富含蛋白的核桃粕。由于核桃壓榨時，一般都不脫除核桃衣，導(dǎo)致了核桃粕的食用性能差，一般只用做飼料。本項(xiàng)目將核桃進(jìn)行脫衣，再通過水提和分離，實(shí)現(xiàn)油脂體和蛋白的高效分離。在不使用有機(jī)溶劑和酶制劑的條件下，將油脂體加工成核桃油和蛋白-磷脂濃縮物，并同時制取高純度核桃蛋白。
2.創(chuàng)新要點(diǎn)
介紹本項(xiàng)目的主要創(chuàng)新點(diǎn)，總體水平（處于國內(nèi)/國際先進(jìn)/領(lǐng)先水平等）。
（1）除了制取核桃油，還可同步制取蛋白-磷脂濃縮物，可作為天然乳化劑；
（2）除了制取上述兩種核桃油脂產(chǎn)品，還可同步制取貯藏性能佳的高純度核桃蛋白粉。
通過與現(xiàn)有核桃加工技術(shù)的對比，本項(xiàng)目處于國際領(lǐng)先水平。
3.關(guān)鍵指標(biāo)
（1）每千克核桃仁，可制取580g左右的核桃油，30g左右的蛋白-磷脂濃縮物，100g左右的核桃蛋白粉（蛋白含量80%以上）；
（2）蛋白-磷脂濃縮物成分含量：67%中性脂質(zhì)、10%具有極佳乳化性能的膜蛋白、9%核桃蛋白、7%磷脂、7%其它成分（包含鞘氨醇等）；
（3）核桃蛋白粉中的精氨酸含量高達(dá)13%，是精氨酸的良好來源。
江南大學(xué)
2021-05-11
雞蛋活性成分溶菌酶、卵黃抗體、卵磷脂及蛋白粉等綜合開 發(fā)技術(shù)
本成果開發(fā)了一種雞蛋綜合深加工的方法，通過合理的工藝方法，獲得高附加值的溶菌酶、卵磷脂、卵黃抗體、膽固醇和蛋黃油，以及副產(chǎn)物蛋清粉、蛋黃粉和蛋殼粉。該成果的實(shí)施能夠大大提升雞蛋養(yǎng)殖業(yè)的行業(yè)競爭力，為養(yǎng)殖企業(yè)提供顯著的附加效益。 創(chuàng)新要點(diǎn)： 本成果技術(shù)工藝步驟簡便，工藝路線合理，在生產(chǎn)成本最小化的同時達(dá)到產(chǎn)品的收率和質(zhì)量最大化。
江南大學(xué)
2021-04-13
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解析氨酰tRNA合成酶新型剪接異構(gòu)體結(jié)構(gòu)
分析報道了人類AARS家族成員之一，Tyrosyl-tRNA合成酶 (TyrRS)中的兩個新型剪接異構(gòu)體。這兩個剪接異構(gòu)體分別去除了第2-4個和第2-3個外顯子，導(dǎo)致其蛋白產(chǎn)物喪失了原始TyrRS中的催化核心和二聚體相互作用界面部分。但是，隨后的生化分析表明，這兩個剪接異構(gòu)體仍能夠形成兩個具有不同構(gòu)象的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，其中一個剪接異構(gòu)體由于剪接位點(diǎn)而形成了一個全新的Coiled-coil區(qū)域，用來形成一個新的二聚體相互作用界面；與此相反，另一個剪接異構(gòu)體，由于其剪接位點(diǎn)導(dǎo)致的抑制效果，從而趨向形成單體。與大多數(shù)TyrRS在各組織細(xì)胞中均勻分布不同，這兩種新的剪接異構(gòu)體顯示出明顯的組織偏好性，其中分別在淋巴細(xì)胞中和肺中富集表達(dá)，表明它們可能由于聚合狀態(tài)的差異而具有不同的生物學(xué)特性。 該研究結(jié)果闡釋了人類TyrRS具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可塑性，在不同組織中具有不同的結(jié)構(gòu)重組功能，這為今后研究AARS剪接異構(gòu)體全新的生物學(xué)功能和潛在的疾病醫(yī)療效用提供了重要的參考價值。目前，aTyr制藥（美國NASDAQ上市公司）正在利用相關(guān)研究成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，開發(fā)新型藥物。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
蘇氨酸工業(yè)生產(chǎn)菌代謝工程系統(tǒng)改造
本成果從一株高產(chǎn) L-異亮氨酸的 C. glutamicum 出發(fā)，運(yùn)用反向代謝工程策略對其代謝通路進(jìn)行理性重排，以期實(shí)現(xiàn) L-蘇氨酸高產(chǎn)，特別是近期，通過熱誘導(dǎo)丙酮酸羧化酶和蘇氨酸外排泵創(chuàng)蘇氨酸產(chǎn)率紀(jì)錄，開發(fā)了一種兩段式溫控發(fā)酵蘇氨酸的重組大腸桿菌和工藝，發(fā)酵罐蘇氨酸摩爾轉(zhuǎn)化率達(dá) 103.28%。這套復(fù) 雜中心代謝途徑的自我調(diào)控維持了生產(chǎn)和生長的平衡。論文用實(shí)驗(yàn)室前期構(gòu)建的一株產(chǎn)蘇氨酸的重組大腸桿菌 TWF001 為宿主，首先編輯了涉及副產(chǎn)物有機(jī)酸合成、產(chǎn)物降解和轉(zhuǎn)運(yùn)的基因，并證實(shí)這一系列菌種在 37 度升至 42 度情況下的生長情況等同正常 37 度發(fā)酵；然后用一套大腸桿菌熱敏啟動子去轉(zhuǎn)錄四環(huán)素啟動子阻遏蛋白，四環(huán)素啟動子后的報告基因 37 度表達(dá)，42 度不表達(dá)。
江南大學(xué)
2021-04-11
微生物轉(zhuǎn)化制造 L-瓜氨酸的方法
利用自主篩選、鑒定和保藏的一株產(chǎn)精氨酸脫亞氨基酶（ADI）的惡臭假單胞菌 CGMCC1347，通過發(fā)酵培養(yǎng)其微生物細(xì)胞，用于轉(zhuǎn)化精氨酸生成 L-瓜氨酸，用 5L 發(fā)酵罐發(fā)酵 20 小時產(chǎn)酶活力達(dá)到 2.17U/mL。采用卡拉膠等凝膠包埋固定化細(xì)胞反復(fù)分批轉(zhuǎn)化 10 次，酶活力不減。用固定化細(xì)胞固定床反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)化，連續(xù) 30 天以上，連續(xù) 30 天 mol 轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在 90-99％，30 天平均稀釋速率 D=0.0735 h-1，固定床反應(yīng)器生產(chǎn)效率平均 6.34 g L-1 h-1，固定化細(xì)胞生產(chǎn)能力 0.0108 g h-1 g -1。本技術(shù)的特點(diǎn)是高產(chǎn)精氨酸脫亞氨基酶（ADI）的惡臭假單胞菌菌株能高效轉(zhuǎn)化精氨酸生成 L-瓜氨酸，對底物總摩爾轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物純度高，作為生物催化劑的微生物細(xì)胞易于培養(yǎng)且安全無毒，生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)條件溫和，環(huán)境友好。固定化細(xì)胞可反復(fù)利用多次，或裝柱連續(xù)轉(zhuǎn)化。
江南大學(xué)
2021-04-11
抗肝癌、黑素瘤藥物－重組精氨酸脫亞胺酶的制備
精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase，EC 3.5.3.6，ADI）因其可以作為 精氨酸營養(yǎng)缺陷型腫瘤細(xì)胞（如：肝癌、黑素瘤）的靶向治療藥物而受到廣泛關(guān)注。目前，進(jìn)入癌癥臨床研究的僅有支原體來源的 ADI，處于臨床三期試驗(yàn)。本項(xiàng)目從自然界篩選到產(chǎn)精氨酸脫亞胺酶的變形假單胞菌，在大腸桿菌實(shí)現(xiàn) 了該酶的重組表達(dá)，采用該重組 ADI 進(jìn)行體外和小鼠體內(nèi)抗癌活性研究，對肝癌細(xì)胞人肝癌細(xì)胞系 HepG2 和小鼠肝癌細(xì)胞系 H22 有顯著抑制作用。基于簡便靈敏的 96 孔板高通量篩選模型，篩選在體內(nèi)生理?xiàng)l件下具有較高酶活以及底物親和性的精氨酸脫亞胺酶突變株，采用隨機(jī)突變、定點(diǎn)突變等非理性和半理性的蛋白質(zhì)定向進(jìn)化手段，獲得了最適 pH 由 6.0 提高至 7.0，在生理中性條件下（pH 7.4）酶活力較野生型 ADI 提高了 33 倍以上的 ADI 突變株，比活力為 15－17 U/mg。該改造后的 ADI 的 PEG 化和小鼠實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。
江南大學(xué)
2021-04-11
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聚-γ-谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
中試階段/n成果簡介：目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減肥增效、節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。聚γ-谷氨酸（簡稱“γ-PGA”）作為一種綠色生物大分子材料，不僅可使作物增產(chǎn)10-30％，節(jié)肥10-20％，還可提高作物品質(zhì)和作物抗病耐旱能力。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室率先在國際上開展了γ-PGA在農(nóng)作物栽培中的應(yīng)用，已申請γ-PGA發(fā)酵及γ-PGA在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等5項(xiàng)中國發(fā)明專利，其中獲得3項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)。三項(xiàng)相關(guān)課題鑒定成果分別于2007年，2008年，2009年通過湖北省科技廳組織的專家鑒定
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
2021-01-12