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基于常压室温等离子体诱变技术选育耐高温马克斯克鲁维酵母菌株及其代谢机制解析

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食品与发酵工业 2024年第22期50卷 90-97页

作者：张名帆张立飞马婷李树波庞宗文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

为达到同步糖化发酵(simultaneous saccharification and fermentation,SSF)中菌株高温耐受能力提升的目的,该文以实验室保藏的马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)GX-UN120为出发菌株,采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变技术,结合高温胁迫筛选获得1株具有较好耐高温能力和产乙醇能力的菌株GX-UN127。结果表明,诱变菌株GX-UN127在48℃培养72 h,OD_(600)可达到1.27(原始菌株无法生长)。同时,当以100 g/L麸皮为原料,45℃SSF 12 h,诱变菌株GX-UN127发酵乙醇的产量可达7.6 g/L,较出发菌株提升15.2%。在此基础上,结合生理指标和代谢组学进一步探究诱变菌株耐受高温的生理机制,研究表明半胱氨酸和蛋氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、甘油磷脂代谢等代谢途径与诱变菌株GX-UN127的更强高温耐受性密切相关。此诱变选育耐高温马克斯克鲁维酵母菌株的方案可行,为该类菌株进行SSF生产燃料乙醇提供理论支持。

关键词：马克斯克鲁维酵母常压室温等离子体高温胁迫代谢组学同步糖化发酵

信号肽对木聚糖酶在马克斯克鲁维酵母中分泌表达的影响

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复旦学报（自然科学版） 2017年第4期56卷 446-454页

作者：吴玥周峻岗吕红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)是一种新型的非常规酵母,具有生长快、分泌能力强、安全性高等优势.在酵母表达系统中,分泌信号肽不仅介导了外源蛋白沿着正确途径分泌到胞外,也在蛋白质翻译后加工等方面发挥了重要作用.本文... 详细信息

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)是一种新型的非常规酵母,具有生长快、分泌能力强、安全性高等优势.在酵母表达系统中,分泌信号肽不仅介导了外源蛋白沿着正确途径分泌到胞外,也在蛋白质翻译后加工等方面发挥了重要作用.本文分别研究了酿酒酵母α-Factor信号肽和克鲁维酵母菊粉酶信号肽对耐热木聚糖酶在马克斯克鲁维酵母中的分泌表达影响.工程菌摇瓶发酵72h后,在含有菊粉酶信号肽和α-Factor信号肽的工程菌株的发酵上清中,木聚糖酶酶活分别为318.91U/mL和117.90U/mL,表明马克斯克鲁维酵母表达木聚糖酶时,菊粉酶信号肽介导的蛋白分泌表达效果优于α-Factor信号肽.重组表达木聚糖酶最适反应条件是pH5.5和65℃,在75℃处理1h后,该酶的剩余酶活保留73%以上.在5L发酵罐中,重组菌高密度发酵72h,木聚糖酶酶活高达157 757U/mL,结果表明,马克斯克鲁维酵母表达系统在工业酶领域中应用具有非常广阔的前景.

关键词：木聚糖酶马克斯克鲁维酵母信号肽高效表达

木糖对马克斯克鲁维酵母菊糖酶合成的诱导作用

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厦门大学学报（自然科学版） 2001年第5期40卷 1151-1155页

作者：郑忠辉陈晋安刘月英黄耀坚魏文铃厦门大学生物学系福建厦门361005

马克斯克鲁维酵母可利用木糖、菊糖等多种碳源 .利用木糖为碳源时菊糖酶产量最高 ,酶活力可达 30 .4 U/mg菌体 (干重 ) ,菊糖次之 ;利用葡萄糖、乳糖等酶活力均很低 .用洗涤菌体进行诱导试验也表明 ,木糖能诱导该酵母菊糖酶的合成 ,蛋... 详细信息

马克斯克鲁维酵母可利用木糖、菊糖等多种碳源 .利用木糖为碳源时菊糖酶产量最高 ,酶活力可达 30 .4 U/mg菌体 (干重 ) ,菊糖次之 ;利用葡萄糖、乳糖等酶活力均很低 .用洗涤菌体进行诱导试验也表明 ,木糖能诱导该酵母菊糖酶的合成 ,蛋白质合成抑制剂环已亚胺可抑制木糖对该酶的诱导作用 .在以木糖为碳源的生长培养基中添加葡萄糖能明显地阻遏菊糖酶的形成 .试验结果表明 ,该菌株菊糖酶的合成受诱导和分解产物阻遏机制的双重调节 ,木糖是酵母菊糖酶合成的一种良好的天然诱导剂 .

关键词：马克斯克鲁维酵母酵母菊糖酶木糖合成诱导作用酶活力培养基

PCRDGGE技术分析混菌发酵乳中马克斯克鲁维酵母与乳酸菌的相互作用

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食品工业科技 2015年第11期36卷 147-152页

作者：范维李路姜铁民张彧闵伟红陈历俊大连工业大学辽宁大连116034 北京三元食品股份有限公司北京100076 吉林农业大学吉林长春130118

利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)技术,对混菌发酵及贮藏过程中马克斯克鲁维酵母与乳酸菌之间的相互作用进行分析,进而对整个过程中微生物优势菌群及其稳定性进行跟踪监测。结果表明:混菌发酵及贮... 详细信息

利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)技术,对混菌发酵及贮藏过程中马克斯克鲁维酵母与乳酸菌之间的相互作用进行分析,进而对整个过程中微生物优势菌群及其稳定性进行跟踪监测。结果表明:混菌发酵及贮藏过程中微生物组成比较稳定,优势菌为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus,ST);发酵过程中,马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)的添加对乳酸菌生长起到促进作用,尤其是对保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus,LB)效果显著,贮藏期间该作用转变为抑制;整个过程乳酸菌的存在对酵母菌的生长具有一定的抑制作用。该研究可为深入探讨乳酸菌与酵母菌共同发酵机理及新型发酵乳制品的开发提供理论基础。

关键词：混菌发酵变性梯度凝胶电泳菌群分析马克斯克鲁维酵母

CSFV E2蛋白主要抗原区域在马克斯克鲁维酵母中的表达及小鼠免疫

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复旦学报（自然科学版） 2019年第1期58卷 43-51页

作者：朱培霞陈蕾段进坤刘洋莫文娟周峻岗余垚吕红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 复旦大学遗传工程国家重点实验室上海200438

猪瘟是一种由猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)引起的高度接触传染性和致死性疾病.疫苗预防接种是控制猪瘟病毒传播的重要措施,目前我国使用的弱毒疫苗均为1.1亚型猪瘟病毒兔化弱毒株.随着病毒的不断变异,2.1亚型猪瘟病毒已... 详细信息

猪瘟是一种由猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)引起的高度接触传染性和致死性疾病.疫苗预防接种是控制猪瘟病毒传播的重要措施,目前我国使用的弱毒疫苗均为1.1亚型猪瘟病毒兔化弱毒株.随着病毒的不断变异,2.1亚型猪瘟病毒已经逐渐成为我国的主要流行毒株.本研究利用马克斯克鲁维酵母研究了2.1b型CSFV E2蛋白及其截短体mE2(690-916aa)在马克斯克鲁维酵母中的重组表达,发现去除E2蛋白跨膜区域可以显著提高E2蛋白表达水平,mE2的表达量在5L发酵罐中达1.25～2.5g/L.经分子筛纯化,mE2蛋白纯度达90%.纯化的mE2作为抗原蛋白,注射免疫小鼠28d后,可诱导小鼠产生抗CSFV的IgG特异性抗体,表明马克斯克鲁维酵母重组表达的mE2蛋白具有较好的免疫原性.

关键词：猪瘟病毒 2.1b亚型马克斯克鲁维酵母 E2蛋白重组表达

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马克斯克鲁维酵母制备生物质乙醇研究进展

新能源进展 2014年第5期2卷 364-372页

作者：陈小燕许敬亮袁振宏梁翠谊张宇中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广州510640

利用高温酵母进行高温乙醇发酵,因其能量损耗低、发酵速度快、染菌机率低等优点,成为生物质乙醇发酵生产的新方向。相比传统酵母,马克斯克鲁维高温酵母具有良好的耐温适应能力、更宽泛的底物利用能力、良好的发酵性能、超强的分泌能力... 详细信息

利用高温酵母进行高温乙醇发酵,因其能量损耗低、发酵速度快、染菌机率低等优点,成为生物质乙醇发酵生产的新方向。相比传统酵母,马克斯克鲁维高温酵母具有良好的耐温适应能力、更宽泛的底物利用能力、良好的发酵性能、超强的分泌能力、适于分子生物学操作等优势,在生物质乙醇发酵方面显示巨大潜力。本文从底物利用能力、基因重组方法、发酵方法等方面总结了马克斯克鲁维酵母在生物质乙醇发酵方面的发展概况。

关键词：马克斯克鲁维酵母生物质乙醇菌株改造

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马克斯克鲁维酵母的筛选鉴定与应用

中国奶牛 2013年第15期 44-46页

作者：李新玲顾瑞霞闫辉张伶莉张建立新疆乌鲁木齐奶业研究所乌鲁木齐830011 扬州大学扬州225127

本试验从新疆天润公司西山奶牛场原料乳中分离、纯化出三株生长好、生物特性优良的酵母,通过形态特性观察、生化特性试验、DNA鉴定,其中一株鉴定为马克斯克鲁维酵母,可应用于奶啤、乳清饮料发酵,产品风味独特。

关键词：形态特性生物特性 DNA序列马克斯克鲁维酵母应用

马克斯克鲁维酵母胞外菊粉酶的分离及酶活性研究

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马克斯克鲁维酵母胞外菊粉酶的分离及酶活性研究

大豆血红蛋白在马克斯克鲁维酵母中的重组表达及条件优化

华东六省一市生物化学与分子生物学会2008年学术交流会

作者：汪伦记董英邹风郭凯江苏大学食品与生物工程学院生物技术系

菊粉(Inulin),又名菊糖,是一种生物多糖,由果糖以β-2,1-糖苷键连接,聚合度为2～60,由于含有大量果糖,菊糖可被用来制备果糖或高果糖浆和燃料酒精,还可被内切型菊粉酶水解为低聚果糖,低聚果糖具有良好的生理功能,菊粉本身也具有良好的... 详细信息

菊粉(Inulin),又名菊糖,是一种生物多糖,由果糖以β-2,1-糖苷键连接,聚合度为2～60,由于含有大量果糖,菊糖可被用来制备果糖或高果糖浆和燃料酒精,还可被内切型菊粉酶水解为低聚果糖,低聚果糖具有良好的生理功能,菊粉本身也具有良好的生理功能,是一种重要的益生素。菊粉广泛存在多种植物中,其中菊芋、菊苣、大丽花含量丰富,占其鲜重15%左右。菊粉酶主要由微生物产生,霉菌如黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium sp.),酵母菌如马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)、脆壁克鲁维酵母(Kluyveromyces fragilis),细菌如丙酮丁酸梭菌(Clostridium acetobutylicum)和假单孢菌(Pseudononas sp)。菊粉酶根据对底物作用方式可以分为内切型菊粉酶(endoinulinase)和外切型菊粉酶(exoinulinase)。内切型菊粉酶可以在菊粉分子内部随机切断β-2,1-糖苷键,产物为低聚果糖,内切型菊粉酶主要从真菌中获得。外切型菊粉酶能从菊粉分子非还原型末端逐个切下单个果糖,终产物主要为果糖和少量萄萄糖,多数微生物的菊粉酶属于此类,外切型菊粉酶常被用来生产高果糖浆和燃料酒精。本实验室保存一株产胞外菊粉酶的Kluyveromyces marxianus菌株,本文采用超滤、DEAE-Cellulose阴离子交换色谱、SephadexG-100凝胶色谱等蛋白分离方法分离纯化马克斯克鲁维酵母发酵粗酶液的菊粉酶,获得两种菊粉酶酶蛋白,经鉴定,均为外切型菊粉酶,ExoⅠ和Ⅱ都具有转化酶和菊粉酶活性,ExoⅠ酶活性远远高于ExoⅡ。ExoⅠ能快速酶解菊粉生成果糖,ExoⅡ酶解菊粉的能力很弱,只有少量的果糖和葡萄糖生成,ExoⅠ是主要的菊粉外切酶,ExoⅠ快速分解菊粉生成果糖为利用菊粉发酵生产燃料酒精和制备高果糖浆提供了理论和实验基础。

关键词：马克斯克鲁维酵母菊粉酶分离纯化果糖

来源： cnki会议评论

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复旦学报（自然科学版） 2024年第6期63卷 744-754页

作者：田甜鲁心怡曾俊源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技术研究中心上海200438

本研究在马克斯克鲁维酵母中测试了不同来源血红蛋白表达情况,选择初始表达量最高的豆血红蛋白A(LBA)作为研究对象。探究了融合标签蛋白以及改变培养基条件对LBA表达的影响,结果显示培养基最佳pH为5.5,额外补充60μmol/L氯化血红素使LB... 详细信息

本研究在马克斯克鲁维酵母中测试了不同来源血红蛋白表达情况,选择初始表达量最高的豆血红蛋白A(LBA)作为研究对象。探究了融合标签蛋白以及改变培养基条件对LBA表达的影响,结果显示培养基最佳pH为5.5,额外补充60μmol/L氯化血红素使LBA可溶表达量提升了21.1%,额外补充5μmol/L Fe^(2+)使LBA可溶表达量提升了56.5%。最后在5 L发酵罐分批补料发酵中额外补充5μmol/L Fe ^(2+)发酵72 h LBA产量最高,为1.97 g/L,较对照提高了18.7%。

关键词：豆血红蛋白马克斯克鲁维酵母血红素蛋白表达