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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(jià)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(huì)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(huì)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

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(shí)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(shí)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

磷脂酶 D 及磷脂酰絲氨酸的生物制備

磷脂酶 D 是一種用于磷脂改性的工業(yè)化生產(chǎn)用酶，近年來研究較多且效果比較明顯的是通過微生物發(fā)酵的方法獲得磷脂酶 D。磷脂酶 D 主要用于兩個(gè)方面：一是從卵磷脂出發(fā)，通過磷酸基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，制備含量較少的磷脂化合物，如磷脂酰絲氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）等；二是通過轉(zhuǎn)移反應(yīng)合成新的磷脂衍生物，用在藥物學(xué)領(lǐng)域。磷脂酰絲氨酸是磷脂中的一種，天然含量稀少，但它是大腦中主要的酸性磷脂，能控制和調(diào)節(jié)細(xì)胞膜關(guān)鍵蛋白的功能狀態(tài)，提高腦細(xì)胞的活力，改善大腦功能、修復(fù)大腦損傷，成為“腦專一性營養(yǎng)物質(zhì)”。本項(xiàng)目通過菌種篩選獲得一株高產(chǎn)磷脂酶 D 的肉桂鏈霉菌菌株。通過發(fā)酵優(yōu)化，發(fā)酵酶活可達(dá)到 10U/mL 以上，可用于 PS、PI 的生產(chǎn)。 

江南大學(xué) 2021-04-11

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(dòng)子去轉(zhuǎn)錄四環(huán)素啟動(dòng)子阻遏蛋白，四環(huán)素啟動(dòng)子后的報(bào)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(shí)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

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

異亮氨酸工業(yè)生產(chǎn)菌代謝工程系統(tǒng)改造

本項(xiàng)目首先借助比較蛋白組學(xué)研究技術(shù)，從細(xì)胞內(nèi)異亮氨酸合成及轉(zhuǎn)運(yùn)的整體網(wǎng)絡(luò)入手，揭示其中影響氨基酸胞外積累的若干關(guān)鍵蛋白質(zhì)，研究氨基酸合成及轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝調(diào)控、底物利用、細(xì)胞通透等相關(guān)蛋白質(zhì)的作用機(jī)制。然后采用系統(tǒng)生物學(xué)和代謝工程研究手段，利用啟動(dòng)子改造、基因共表達(dá)、酶定向進(jìn)化等技 術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)改造，以顯著提高乳糖發(fā)酵短桿菌支鏈氨基酸生產(chǎn)水平。比較蛋白組學(xué)分析將為支鏈氨基酸高產(chǎn)機(jī)理研究奠定堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)，乳糖發(fā)酵短桿菌代謝工程系統(tǒng)改造為工業(yè)化應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。 關(guān)鍵技術(shù) L-異亮氨酸是人體 8 種必需氨基酸之一，因其具特殊的結(jié)構(gòu)和功能，其用量逐年增長，目前國際上日本生產(chǎn) L-異亮氨酸且占壟斷地位，廠家有味之素、協(xié)和發(fā)酵和田邊制藥三家，均已發(fā)酵法生產(chǎn)，產(chǎn)率達(dá) 30-35 g/L，提取率 60-70%，我國的異亮氨酸研究起步晚，目前分批發(fā)酵大罐產(chǎn)酸率為 20-22g/L，總得率為 40- 50%，與日本相比較，我國的 L-異亮氨酸生產(chǎn)水平還很低下，主要是由于生產(chǎn)菌株絕大多數(shù)通過誘變選育獲得，少數(shù)菌株利用基因工程手段改造，但僅局限于少數(shù)合成酶基因，這嚴(yán)重制約了支鏈氨基酸產(chǎn)率的進(jìn)一步提高。本成果克服了行業(yè)內(nèi)的菌株瓶頸，并優(yōu)化獲得了工業(yè)發(fā)酵工藝。

江南大學(xué) 2021-04-11

甘氨酸螯合鐵的制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)

成果描述：甘氨酸螯合鐵是一種新型的鐵強(qiáng)化劑，具有穩(wěn)定性適中，吸收率高，生物效價(jià)高，雙重營養(yǎng)，安全性高等特點(diǎn)。但是目前我國對氨基酸螯合鐵的研究不深入，合成、檢測技術(shù)不成熟。國內(nèi)用于營養(yǎng)素補(bǔ)充劑的螯合鐵一般是從國外進(jìn)口，成本高，并且無法獲得國外生產(chǎn)廠家的合成及檢測技術(shù)，給生產(chǎn)、加工、貯藏過程中產(chǎn)品的質(zhì)量控制帶來了許多困難。我們研究了甘氨酸螯合鐵的合成工藝。通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，以產(chǎn)物的重量，產(chǎn)物中鐵和亞鐵含量，鐵和亞鐵的得率為指標(biāo)，確定了下面合成條件適宜值：配位比（甘氨酸:：鐵），反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溶液，pH值，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間，乙醇用量倍，抗氧化劑（鐵粉）用量。我們對用最優(yōu)工藝制備出的產(chǎn)物進(jìn)行了分析，并與SKP, CMC, Albion, 地奧四家公司的甘氨酸螯合鐵商品進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示，自制的甘氨酸螯合鐵的總鐵含量和亞鐵含量基本達(dá)到商品氨基酸螯合鐵的水平，達(dá)到了功能性食品添加劑原料的標(biāo)準(zhǔn)。市場前景分析：保健食品市場。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：符合中國衛(wèi)生部關(guān)于保健食品的原料要求，產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)、理化指標(biāo)、功效成分指標(biāo)和安全性指標(biāo)等均符合衛(wèi)生部關(guān)于保健食品的相關(guān)要求。

四川大學(xué) 2021-04-10

聚谷氨酸的微生物合成及其應(yīng)用研究

微生物合成的γ-聚谷氨酸為均聚氨基酸化合物，分子量在100－1000kDa之間，相當(dāng)于500－5000個(gè)左右的谷氨酸單體，具有優(yōu)良的成膜性、成纖維性、阻氧性、可塑性、粘結(jié)性和極其強(qiáng)的吸水性，從而在高分子材料工程中具有增稠、乳化、凝膠、成膜、保溫、緩釋、助溶、粘結(jié)和強(qiáng)吸水等功能。作為一種生物材料，γ-PGA又具有生物可降解性好、可食、對人體和環(huán)境無毒害等優(yōu)點(diǎn)，因而在食品、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和水處理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。南開大學(xué)專利技術(shù)：一種提高水溶性高聚物發(fā)酵產(chǎn)率的方法（公開號(hào)： CN1

南開大學(xué) 2021-04-14

西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物免疫研究團(tuán)隊(duì)揭示條銹菌富含甘氨酸/絲氨酸效應(yīng)子抑制植物免疫反應(yīng)的分子機(jī)理

該研究鑒定到一個(gè)新的小麥條銹菌富含甘氨酸/絲氨酸效應(yīng)子PstGSRE4，揭示其通過靶向小麥抗病相關(guān)蛋白銅鋅超氧化物歧化酶TaCZSOD2抑制植物免疫的分子機(jī)理。

西北農(nóng)林科技大學(xué) 2022-10-13