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马克斯克鲁维酵母β-半乳糖苷酶合成条件的优化及其酶学性质表征

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食品与发酵工业 2023年第23期49卷 50-55页

作者：刘娇娇孟金浩梁权耀曾婷靖左恩辉庞宗文李树波广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004 广西大学生命科学与技术学院广西南宁530004

β-半乳糖苷酶是广泛使用的食品添加剂,主要用于降解乳制品中的乳糖,缓解乳糖不耐受症状。该研究对实验室保藏菌株马克斯克鲁维酵母的发酵条件进行了优化。在20 g/L半乳糖、20 g/L玉米浆干粉、40℃、初始pH 6.5、150 r/min的条件下,粗... 详细信息

β-半乳糖苷酶是广泛使用的食品添加剂,主要用于降解乳制品中的乳糖,缓解乳糖不耐受症状。该研究对实验室保藏菌株马克斯克鲁维酵母的发酵条件进行了优化。在20 g/L半乳糖、20 g/L玉米浆干粉、40℃、初始pH 6.5、150 r/min的条件下,粗酶液的酶活力为26.3 U/mL,表明该菌株具有利用廉价碳氮源高效生产β-半乳糖苷酶的潜力。通过DEAE阴离子交换层析进一步纯化得到比活力为124.09 U/mg的纯化酶。纯化后酶的最适温度40℃,最适pH 6,Km为5.28 mmol/L,kcat为4.74 s^(-1)。此外,发现该酶受Mg^(2+)的促进,在20~40℃表现出优异的热稳定性,40℃下30 min仍能保持95.6%的活力。因此,马克斯克鲁维酵母β-半乳糖苷酶比乳酸克鲁维酵母的热稳定性更好,具有潜在的工业应用潜力。

关键词：马克斯克鲁维酵母 β-半乳糖苷酶可食用菌株耐热酶产量优化

马克斯克鲁维酵母与酿酒酵母混合发酵对液态法黄酒风味的影响

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食品与发酵工业 2021年第9期47卷 160-167页

作者：刘梦缪礼鸿刘蒲临王霜高瑞杰武汉轻工大学生物与制药工程学院湖北武汉430023

以糯米糖化液为发酵基质,对马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)HY32在不同发酵温度、不同通气条件以及与酿酒酵母(Sacchromyces cerevisiae)TRADY混合发酵对黄酒风味物质和感官的影响进行了研究。结果表明,HY32在37℃下发酵的... 详细信息

以糯米糖化液为发酵基质,对马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)HY32在不同发酵温度、不同通气条件以及与酿酒酵母(Sacchromyces cerevisiae)TRADY混合发酵对黄酒风味物质和感官的影响进行了研究。结果表明,HY32在37℃下发酵的黄酒的乙醇体积分数为7.13%,是28℃发酵的2.19倍。与37℃发酵相比较,28℃发酵产生的异戊醇等高级醇含量显著降低,乙酸等有机酸含量显著提高。HY32菌株摇床发酵产生的乙酸乙酯含量是静置发酵的9.66倍。HY32与TRADY按1∶1混合发酵与单一TRADY发酵的酒精度无明显差异,但混合发酵黄酒样的乙酸乙酯和乙酸含量分别比单一酿酒酵母提高了2.46和1.31倍。高级醇(正丙醇、异丁醇、异戊醇和β-苯乙醇)总量是单一酿酒酵母发酵酒样高级醇含量的81.9%。经感官评定,混合发酵黄酒样口感爽口柔和,醇香浓郁,比单一酿酒酵母发酵的黄酒的口感和风味好。

关键词：马克斯克鲁维酵母混合发酵黄酒风味物质发酵条件

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马克斯克鲁维酵母的木糖和阿拉伯糖发酵

生物工程学报 2017年第6期33卷 923-935页

作者：侯胜博冯华良高教琪李益民袁文杰白凤武大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116023 上海交通大学微生物代谢国家重点实验室上海200240

马克斯克鲁维酵母作为非常规酵母在燃料乙醇发酵中受到人们越来越多的关注。马克斯克鲁维具有天然的发酵戊糖的能力,但不同菌株的发酵能力存在较大差异。本研究比较了3株马克斯克鲁维菌株Kluyveromyces marxianus 9009/1911/1727(K.m 90... 详细信息

马克斯克鲁维酵母作为非常规酵母在燃料乙醇发酵中受到人们越来越多的关注。马克斯克鲁维具有天然的发酵戊糖的能力,但不同菌株的发酵能力存在较大差异。本研究比较了3株马克斯克鲁维菌株Kluyveromyces marxianus 9009/1911/1727(K.m 9009/1911/1727)在不同温度下的木糖和阿拉伯糖的发酵性能差异,结果发现不同发酵温度下,3株菌在耗糖速率、糖醇产率均表现出了显著的差异。菌株K.m 9009和K.m 1727在40℃下的发酵性能均优于30℃,这充分体现了马克斯克鲁维酵母的高温发酵优势。针对发酵差异,采用PCR方法获得3个不同菌株的戊糖代谢途径中的5种关键代谢酶(XR、XDH、XK、AR和LAD)的基因序列,并利用Clustalx 2.1进行了序列比对。结果显示3株菌的相关基因与文献中报道的1株克鲁维酵母的相应关键酶氨基酸编码序列相似性达98%以上,并且差异的氨基酸不在酶的关键位点处。在此基础上,通过Real-time实验,对木糖发酵差异最为明显的K.m 1727和K.m 1911的木糖代谢过程4个关键酶(XR、XDH、XK和ADH)的基因表达量进行测定,其结果显示对于耐热菌株K.m 1727,XDH和XK基因表达量低是导致木糖代谢过程中木糖醇积累、乙醇产量低的主要原因。最后,将所测得的马克斯克鲁维酵母的戊糖代谢关键酶序列与其他不同种属相比对,确定了其木糖和阿拉伯糖代谢途径,为进一步利用代谢工程方法提高戊糖发酵性能奠定了基础。

关键词：马克斯克鲁维酵母木糖发酵阿拉伯糖发酵代谢途径序列比对

马克斯克鲁维酵母(乳酒念珠菌)感染8例临床特征及耐药性分析

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中华皮肤科杂志 2024年第4期57卷 338-342页

作者：张芙蓉马舒君陶苏江王英陆敏上海长海医院皮肤科上海200433 上海中医药大学电镜室上海201203

目的了解罕见致病菌马克斯克鲁维酵母(乳酒念珠菌)临床感染状况和耐药趋势,为临床诊疗提供经验。方法对上海长海医院皮肤科真菌实验室于1例泌尿系结石患者中段尿标本中分离出的1株马克斯克鲁维酵母菌株进行形态学及分子生物学鉴定,体外... 详细信息

目的了解罕见致病菌马克斯克鲁维酵母(乳酒念珠菌)临床感染状况和耐药趋势,为临床诊疗提供经验。方法对上海长海医院皮肤科真菌实验室于1例泌尿系结石患者中段尿标本中分离出的1株马克斯克鲁维酵母菌株进行形态学及分子生物学鉴定,体外微量稀释药物敏感性(简称药敏)试验,扫描电镜观察在不同药物作用下菌株超微结构的破坏情况。回顾性分析上海长海医院2009—2021年马克斯克鲁维酵母菌感染临床病例资料。结果分离到的菌株沙氏琼脂培养基上形成光滑、柔软、奶酪样酵母菌落,镜下可见卵圆形至细长形孢子。经菌落形态、质谱分析和测序分析鉴定为马克斯克鲁维酵母,药敏试验显示两性霉素B最低抑菌浓度0.5μg/ml,氟康唑0.5μg/ml,伊曲康唑0.03μg/ml,伏立康唑≤0.03μg/ml,泊沙康唑0.06μg/ml,氟胞嘧啶0.5μg/ml,卡泊芬净≤0.016μg/ml,米卡芬净0.06μg/ml。扫描电镜观察到未经药物处理时该菌为卵圆形至细长形,大小(3.0~6.5)μm×(5.5~11.0)μm;在1μg/ml药物作用24 h后,泊沙康唑较两性霉素B和伏立康唑对该菌的破坏作用更强,细胞膜皱缩凹陷更明显。2009—2021年上海长海医院共收集8例马克斯克鲁维酵母感染患者,男6例,女2例,菌株分离自腹水3株、肺泡灌洗液1株、痰液和中段尿各2株。结论对于可疑马克斯克鲁维酵母感染,应利用多种方法尽早确定致病菌种,并完善菌株收集和药敏试验,有助于临床针对性治疗。

关键词：酵母菌属念珠菌属微生物敏感性试验显微镜检查,电子,扫描抗真菌药两性霉素B 马克斯克鲁维酵母

马克斯克鲁维酵母羰基还原酶基因的克隆与表达

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微生物学通报 2013年第8期40卷 1393-1402页

作者：应国清杨岳微梅建凤易喻金志华浙江工业大学药学院浙江杭州310014 浙江大学宁波理工学院生物与化学工程学院浙江宁波315100

【目的】研究羰基还原酶基因的克隆、表达及其在不对称生物催化中的应用。【方法】对羰基还原酶氨基酸序列进行BLAST推导出核苷酸序列,设计引物,以马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyce marxianus)CGMCC 2.1977全基因组为模板,通过PCR扩增目... 详细信息

【目的】研究羰基还原酶基因的克隆、表达及其在不对称生物催化中的应用。【方法】对羰基还原酶氨基酸序列进行BLAST推导出核苷酸序列,设计引物,以马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyce marxianus)CGMCC 2.1977全基因组为模板,通过PCR扩增目的片段,与载体pET-28a连接,转化大肠杆菌获得重组菌BL21(DE3)-(pET28a-cMCR)和Rosetta(DE3)-(pET28a-cMCR)。【结果】扩增的序列与已报道的mer序列有100%同源性,全长1 038 bp,共编码345个氨基酸。目的蛋白在Rosetta(DE3)-(pET28a-cMCR)得到了高效表达,大小为42 kD。该酶最适反应温度为40°C,最适反应pH是8,热稳定性与pH稳定性较差。Ca2+对酶活具有明显的激活作用,且浓度为0.5 mmol/L时效果最好。重组菌可还原4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)为(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯[(S)-CHBE],光学纯度为100%,转化率为81.0%。重组菌在制备度洛西汀关键中间体(S)-氮,氮-二甲基-3-羟基-(2-噻吩)-l-丙胺[(S)-DHTP]中也得到初步应用。【结论】从菌株马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyce marxianus)CGMCC 2.1977中克隆获得了羰基还原酶基因,在大肠杆菌中成功表达,并可应用于不对称还原。

关键词：羰基还原酶马克斯克鲁维酵母不对称还原

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马克斯克鲁维酵母在工业生物技术中的应用

中国生物工程杂志 2014年第2期34卷 109-117页

作者：高教琪韩锡铜孔亮袁文杰王娜白凤武大连理工大学生命科学与技术学院大连116024

马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus是目前研究较为广泛的一种非传统酵母,因其耐高温、生长速率快、底物谱广等诸多优势而越来越多地应用于工业生物技术领域。马克斯克鲁维酵母可以分泌菊粉酶、β-半乳糖苷酶等多种应用广泛的水... 详细信息

马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus是目前研究较为广泛的一种非传统酵母,因其耐高温、生长速率快、底物谱广等诸多优势而越来越多地应用于工业生物技术领域。马克斯克鲁维酵母可以分泌菊粉酶、β-半乳糖苷酶等多种应用广泛的水解酶类;还可以利用菊粉类原料、乳清、糖蜜以及木糖等多种非粮底物生产乙醇;其在外源蛋白的分泌以及基因工程操作等工业分子生物学领域也取得了突破。现主要对近年来马克斯克鲁维酵母在产酶、乙醇发酵、分泌外源蛋白等诸多工业生物技术领域的研究进展及存在的挑战进行综述,为进一步推动马克斯克鲁维酵母在工业生物技术中的应用奠定基础。

关键词：马克斯克鲁维酵母工业生物技术菊粉酶乙醇发酵

马克斯克鲁维酵母表达系统菊粉酶启动子的改造及活性研究

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复旦学报（自然科学版） 2017年第4期56卷 438-445,454页

作者：胡晓悦周峻岗余垚吕红 HU Xiaoyu 复旦大学生命科学学院遗传工程国家重点实验室上海200438 上海工业菌株工程技术研究中心上海200438

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)作为一种食品安全级酵母,具有生长快,生物量高等特点,是一种新型的重组蛋白表达的宿主系统.启动子是供RNA聚合酶识别和结合的DNA序列,调控着转录的起始过程,直接影响基因的表达水平.本文通过... 详细信息

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)作为一种食品安全级酵母,具有生长快,生物量高等特点,是一种新型的重组蛋白表达的宿主系统.启动子是供RNA聚合酶识别和结合的DNA序列,调控着转录的起始过程,直接影响基因的表达水平.本文通过易错PCR技术对马克斯克鲁维酵母菊粉酶启动子Pinu进行两轮突变,以阿魏酸酯酶(Est1E)作为报告基因,经筛选、鉴定获得了5个可以显著提高外源蛋白表达量的突变型启动子Pm1D81、Pm1F138、Pm2Q89、Pm2M73、Pm2X47,报告蛋白Est1E的酶活性是启动子改造前的2.31,2.65,5.01,5.40,5.43倍.随后测试了启动子Pm2X47对外源蛋白甘露聚糖酶和赤霉烯酮降解酶表达的影响,结果显示这两种酶的表达量均有提高,分别是启动子改造前的3.57倍和4.13倍.上述结果提示,改造后的菊粉酶启动子在提高外源蛋白表达水平方面具有一定的通用性,可作为新型候选表达元件,以提升马克斯克鲁维酵母重组表达外源蛋白的能力.

关键词：马克斯克鲁维酵母表达系统启动子优化改造

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马克斯克鲁维酵母FIM1基因组分析

复旦学报（自然科学版） 2022年第3期61卷 303-312,316页

作者：罗通宇曾俊源吕奕琳周峻岗余垚吕红复旦大学遗传工程国家重点实验室上海200438 复旦大学生命科学学院上海工业菌株工程技术研究中心上海200438

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)是一种富有潜力的新型细胞工厂宿主菌。*** FIM1(CGMCC No.10621)基因组组装与注释已于2019年完成并在NCBI上公布(GCA_001854445.2),但在应用该基因组信息时发现其仍不完善。所以本研究使用... 详细信息

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)是一种富有潜力的新型细胞工厂宿主菌。*** FIM1(CGMCC No.10621)基因组组装与注释已于2019年完成并在NCBI上公布(GCA_001854445.2),但在应用该基因组信息时发现其仍不完善。所以本研究使用重测序的DNA-seq数据校验了*** FIM1的基因组序列,随后补充了*** FIM1的注释,并使用比较基因组学的方法进一步完善了*** FIM1的基因组信息。根据重测序比对结果,删除了测序数据无法覆盖的位点61处,共4910bp。*** FIM1新序列总长为10909543bp,可覆盖酵母目保守基因库中99.5%的基因。同时对*** FIM1的非编码RNA、次级代谢产物基因簇的也进行了补充注释。进一步,我们使用基因组共线性分析的方法分析了*** FIM1在物种分化过程中基因排列顺序保守的区域,并将*** FIM1与NCBI公布的11株***进行了种内基因组比较。发现12株***早在约180万年前分化为两个亚型,它们共有的同源基因家族有4009个,基因组中核心基因平均占比为79.88%,预测***为闭合型泛基因组,核心基因数为3760个,为*** FIM1遗传学的研究与遗传工程的改造提供了数据支持。

关键词：马克斯克鲁维酵母基因组校验基因组注释比较基因组学

马克斯克鲁维酵母GX-UN120糖转运蛋白基因的克隆及表征

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微生物学通报 2023年第5期50卷 2137-2154页

作者：孟金浩张立飞张名帆龙静李树波庞宗文广西大学生命科学与技术学院广西南宁530004 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004

【背景】马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)具有完整的木糖代谢途径,可以高效利用木质纤维素中的木糖,因此对其糖转运蛋白基因的研究或可有效解决酵母木糖转运的相关问题。【目的】根据马克斯克鲁维酵母DMKU3-1042中KLMA_70145... 详细信息

【背景】马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)具有完整的木糖代谢途径,可以高效利用木质纤维素中的木糖,因此对其糖转运蛋白基因的研究或可有效解决酵母木糖转运的相关问题。【目的】根据马克斯克鲁维酵母DMKU3-1042中KLMA_70145和KLMA_80101基因位点的功能预测,获得马克斯克鲁维酵母GX-UN120相应的糖转运蛋白基因序列并探究其功能。【方法】将转运蛋白基因分别克隆表达至酿酒酵母***4000中考察重组菌株生长特性,以此间接评价对应转运蛋白的转运能力。【结果】Km_SUT2基因编码的糖转运蛋白可有效提高宿主细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖、果糖、蔗糖和半乳糖。类似地,Km_SUT3基因编码的糖转运蛋白可提高细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、半乳糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖和果糖。然而在葡萄糖存在的条件下,重组菌株对各种碳源的利用均受抑制,但Km_SUT3转运木糖和核糖过程中受葡萄糖的抑制作用较小。【结论】马克斯克鲁维酵母GX-UN120中转运蛋白Km_SUT2和Km_SUT3可有效促进木糖等单糖转运,其中Km_SUT3可使重组菌株在低葡萄糖浓度条件下具有同时利用葡萄糖和木糖的能力,但Km_SUT2转运木糖过程完全受葡萄糖的抑制。

关键词：马克斯克鲁维酵母糖转运蛋白木糖木质纤维素酿酒酵母