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l-茶氨酸生产技术及应用展望

食品与发酵工业 2022年第24期48卷 303-311页

作者：季圆清周宇航张通谢华丽董丹陈宁范晓光天津科技大学生物工程学院天津300457 浙江震元制药有限公司浙江绍兴312071

l-茶氨酸是茶树植物中特有的游离氨基酸,赋予茶叶鲜美的味道和独特的风味。l-茶氨酸具有放松身心、增强认知能力、调节情绪状态、提高睡眠质量、减肥以及保护心脑血管等健康功效,是我国批准的新食品原料。该文首先介绍了l-茶氨酸在植物... 详细信息

l-茶氨酸是茶树植物中特有的游离氨基酸,赋予茶叶鲜美的味道和独特的风味。l-茶氨酸具有放松身心、增强认知能力、调节情绪状态、提高睡眠质量、减肥以及保护心脑血管等健康功效,是我国批准的新食品原料。该文首先介绍了l-茶氨酸在植物中的合成途径,然后从植物提取法、化学合成法、酶催化法及微生物发酵法等方面综述了l-茶氨酸的生产技术研究进展,最后对生物法制备的l-茶氨酸在食品行业中的应用进行了展望。

关键词： l-茶氨酸合成途径生产技术应用展望

气相色谱/串联三重四级杆质谱法测定绿茶中l-茶氨酸、咖啡因、茶多酚和十六烷酸的含量

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食品与发酵工业 2023年第6期49卷 276-282页

作者：高尧华丁涛孙灿刘冰滕爽日照海关山东日照276826 南京海关动植物与食品检测中心江苏南京210019 南京农业大学食品科技学院/农业农村部肉及肉制品质量监督检验测试中心(南京) 江苏南京210095

建立了绿茶中l-茶氨酸、咖啡因、茶多酚和十六烷酸的气相色谱-串联三重四级杆质谱(gas chromatography-tabdem triple quadrupole mass spectrometry,GC-MS/MS)同时测定分析方法。茶叶样品经85℃热水浸泡后,用乙腈提取,采用QuEchERs法净... 详细信息

建立了绿茶中l-茶氨酸、咖啡因、茶多酚和十六烷酸的气相色谱-串联三重四级杆质谱(gas chromatography-tabdem triple quadrupole mass spectrometry,GC-MS/MS)同时测定分析方法。茶叶样品经85℃热水浸泡后,用乙腈提取,采用QuEchERs法净化,HP-5MS色谱柱分离,三重四级杆质谱多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)模式有效降低茶叶基质的背景干扰,GC-MS/MS分析检测。该检测方法的检出限为0.001~0.003 mg/kg,方法验证试验结果表明,该类化合物的平均回收率为73%~104%,相对标准偏差为3.0%~10.5%。通过对市售茶叶样品的检测,进一步验证该方法重现性好,准确度高,操作简单,适用于绿茶中l-茶氨酸、咖啡因、茶多酚和十六烷酸的检测。

关键词：气相色谱-串联三重四级杆质谱法 l-茶氨酸咖啡因茶多酚十六烷酸

l-茶氨酸与表没食子儿茶素没食子酸酯预防肥胖及高胆固醇血症的协同调节作用

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食品工业科技 2022年第3期43卷 341-350页

作者：刘宝贵陈致印张杨玲刘恩硕韩淑敏肖文军湖南农业大学茶学教育部重点实验室国家植物功能成分利用工程技术研究中心植物功能成分利用省部共建协同创新中心湖南长沙410128

以成功造模肥胖及高胆固醇血症大鼠的高脂饲料为基础,以辛伐他汀为阳性对照,比较研究了表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG,83.3 mg·kg^(-1)·d^(-1))+l-茶氨酸(16.7 mg·kg^(-1)·d^(-1))、EGCG(100 mg·kg^(-1)·d^(-1))和l-茶氨酸(100 m... 详细信息

以成功造模肥胖及高胆固醇血症大鼠的高脂饲料为基础,以辛伐他汀为阳性对照,比较研究了表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG,83.3 mg·kg^(-1)·d^(-1))+l-茶氨酸(16.7 mg·kg^(-1)·d^(-1))、EGCG(100 mg·kg^(-1)·d^(-1))和l-茶氨酸(100 mg·kg^(-1)·d^(-1))连续灌胃高脂饮食SPF级SD大鼠56 d,以探究l-茶氨酸及EGCG预防肥胖及高胆固醇血症的协同调节作用。结果表明,与正常组相比,高脂饮食组大鼠体重和血脂水平均有显著差异(Pl-茶氨酸组相比,EGCG+l-茶氨酸联合干预组体重、血脂、肝脂以及肝脏氧化还原状态均显著改善(Pl-茶氨酸联合干预组在体重、腹腔脂肪质量、肝脏系数、器官指数、肝脏丙二醛含量、肝脏过氧化氢酶活性、血清载脂蛋白B100含量、载脂蛋白B100/A1比值以及肝脏脂质积累方面表现出更好的作用效果;与辛伐他汀组相比,只有EGCG+l-茶氨酸联合干预组的体重、腹腔脂肪质量以及肝脏TG含量显著降低(Pl-茶氨酸联合干预组则明显改善。由此说明,l-茶氨酸及EGCG在预防肥胖及高胆固醇血症方面具有协同调节作用。

关键词： l-茶氨酸表没食子儿茶素没食子酸酯营养干预肥胖高胆固醇血症协同调节

l-茶氨酸对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响

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L-茶氨酸对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响

作者：陈莉莉四川农业大学

学位级别：硕士

本试验旨在探究饲粮中添加l-茶氨酸对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响。将21头28日龄断奶仔猪“杜×长×大”(DlY)三元阉公猪随机分为三组(分别为0mg/kg l-茶氨酸组、500 mg/kg l-茶氨酸组、1000 mg/kg l-茶氨酸组),每组7个重复,每个... 详细信息

本试验旨在探究饲粮中添加l-茶氨酸对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响。将21头28日龄断奶仔猪“杜×长×大”(DlY)三元阉公猪随机分为三组(分别为0mg/kg l-茶氨酸组、500 mg/kg l-茶氨酸组、1000 mg/kg l-茶氨酸组),每组7个重复,每个重复1头猪。试验期28 d。本试验的主要结果如下:(1)饲粮中添加l-茶氨酸能一定程度改善断奶仔猪1-14 d和15-28 d的生长性能,同时对腹泻率和腹泻指数也具有一定的降低作用。(2)饲粮中添加500 mg/kg l-茶氨酸显著改善断奶仔猪肠道形态(Pl-茶氨酸显著增加空肠和回肠蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶和碱性磷酸酶活力和营养物质相关转运载体的m RNA表达,增加十二指肠和空肠中麦芽糖酶和胰蛋白酶活力及十二指肠中乳糖酶和回肠中α-淀粉酶活力(Pl-茶氨酸显著增加十二指肠中蔗糖酶、脂肪酶活力和空肠中α-淀粉酶活力及回肠中麦芽糖酶和胰蛋白酶活力(Pl-茶氨酸显著增加十二指肠中α-淀粉酶和碱性磷酸酶活力(Pl-茶氨酸显著降低空肠和回肠丙二醛(MDA)含量和增加醌氧化还原酶1(NQO1),血红素加氧酶-1(HO-1)和核因子E2相关因子2(Nrf2)的蛋白表达,降低Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)的蛋白表达,同时增加抗氧化相关基因的m RNA表达,空肠还原型谷胱甘肽(GSH)含量和回肠总超氧化物歧化酶(TSOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性(Pl-茶氨酸显著增加空肠T-SOD和GPx活性及回肠GSH含量(Pl-茶氨酸显著降低血清中D-乳酸(D-lA)的含量和增加空肠和回肠杯状细胞数量、紧密连接蛋白相关基因表达(Pl-茶氨酸显著降低血清中二胺氧化酶(DAO)的活性(Pl-茶氨酸显著增加空肠和回肠BCl2的m RNA表达和降低促凋亡基因的m RNA表达(Pl-1β)的含量和增加免疫球蛋白M(Ig M)及肠道分泌型免疫球蛋白A(SIg A)的含量(Pl-茶氨酸显著降低血清中Il-6和增加Ig A及Ig G的含量(Pl-茶氨酸显著下调空肠和回肠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、磷酸化核因子κB(pIκB)、磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p-p38 MAPK)和核因子/κ基因结合核因子p65(NF-κB p65)的蛋白表达(Pl-茶氨酸显著下调促炎性细胞因子相关基因的m RNA表达和增加Il-10及TlR4负调控因子相关基因的m RNA表达(Pl-茶氨酸显著增加盲肠和结肠食糜中双歧杆菌拷贝数和降低大肠杆菌拷贝数及增加盲肠和结肠食糜乙酸以及盲肠丁酸和总挥发性脂肪酸含量(Pl-茶氨酸显著增加盲肠和结肠食糜中乳酸杆菌拷贝数(Pl-茶氨酸可一定程度上改善断奶仔猪的生长性能,降低腹泻的发生和增强肠道健康。l-茶氨酸改善肠道健康与维护肠道屏障完整性、增强肠道抗氧化能力和免疫功能以及调节肠道微生物屏障有关。

关键词： l-茶氨酸断奶仔猪生长性能肠道健康

l-茶氨酸与EGCG联合干预对卵清蛋白致敏小鼠肠道特异性免疫的调节作用及机制

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L-茶氨酸与EGCG联合干预对卵清蛋白致敏小鼠肠道特异性免疫的调节...

作者：宋宪颖湖南农业大学

学位级别：硕士

特异性免疫是机体对外界抗原产生的保护机制,卵清蛋白等食物抗原导致食物过敏后肠道特异性免疫失调与机体健康密切相关。l-茶氨酸和EGCG是绿茶中两种主要活性成分,均具有抗炎、抗氧化、调节免疫等多种生物活性,但鲜见两者联合调节机体... 详细信息

特异性免疫是机体对外界抗原产生的保护机制,卵清蛋白等食物抗原导致食物过敏后肠道特异性免疫失调与机体健康密切相关。l-茶氨酸和EGCG是绿茶中两种主要活性成分,均具有抗炎、抗氧化、调节免疫等多种生物活性,但鲜见两者联合调节机体免疫尤其是特异性免疫功能的相关研究。本研究通过建立卵清蛋白致敏模型小鼠,分别用l-茶氨酸(100mg·kg·d)、EGCG(100mg·kg·d)、l-茶氨酸+EGCG低、中、高剂量(50mg·kg·d;100mg·kg·d;150mg·kg·d;其中l-茶氨酸与EGCG质量比为1:4)干预6周龄SPF级BAlB/c雌性小鼠41天。采用酶联免疫、流式细胞术、16S r DNA、Western blot等方法,从模型小鼠体重、过敏反应、肠道形态结构、血清特异性抗体与过敏介质、肠道细胞因子、肠道PP结淋巴细胞增殖、肠道菌群及肠道相关蛋白表达等方面,研究分析了l-茶氨酸与EGCG联合干预对卵清蛋白致敏小鼠肠道特异性免疫的调节作用及机制。主要研究结果及结论如下:（1）卵清蛋白致敏小鼠模型的建立。采用雌性BAlB/c小鼠、OVA致敏剂量为50μg及激发次数为4次的方法,小鼠过敏评分和OVA-IgE指标值均能达到致敏标准要求,可成功建立卵清蛋白致敏小鼠模型。（2）对肠道特异性免疫的调节作用。与OVA组相比,l-茶氨酸、EGCG及l-茶氨酸+EGCG联合干预均能显著抑制血清IgE、OVA特异性抗体的产生,显著减少过敏介质HIS和m MCP-1的释放（Pl-茶氨酸与EGCG联合干预能显著抑制OVA激发引起的免疫器官指数上升（Pl-茶氨酸、EGCG及l-茶氨酸+EGCG联合干预还能够抑制肠道中Th17细胞、DC细胞（MHC-ⅡCD11c）和MC细胞（FcεRⅠαc-KIT）的分化,降低Th2型细胞因子Il-4、Il-5、Il-13含量,促进Th1细胞分泌IFN-γ以及Treg细胞分泌Il-10、TGF-β1（Pl-茶氨酸、EGCG及l-茶氨酸+EGCG联合还能抑制OVA致敏引起的肠道微生物多样性的下降,增加乳杆菌科和乳酸杆菌属的丰度,降低有害菌螺杆菌科与螺杆菌属的丰度（Pl-茶氨酸+EGCG联合干预调节肠道特异性免疫的效果优于EGCG或l-茶氨酸单独干预组。（3）对肠道特异性免疫调节作用的机制。与OVA组相比,l-茶氨酸、EGCG以及l-茶氨酸+EGCG联合干预均能显著下调与过敏相关的FcεRⅠ信号通路上游关键蛋白lyn、Syk磷酸化表达,阻止lyn和Syk启动PI3K/AKT信号途径,显著下调PI3K和AKT信号分子的磷酸化表达（P<0.05）,抑制FcεRⅠ信号通路的激活,抑制肥大细胞MC的活化,增强免疫细胞Treg的功能,抑制Th2型免疫的发生,维护Th1/Th2平衡和肠道稳态,调节肠道特异性免疫功能,从而抑制过敏反应的发生。

关键词： l-茶氨酸 EGCG l-茶氨酸+EGCG 卵清蛋白致敏模型 FcεRⅠ信号途径

l-茶氨酸对卵清蛋白致敏模型小鼠肠道黏膜免疫的调节作用及机制

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L-茶氨酸对卵清蛋白致敏模型小鼠肠道黏膜免疫的调节作用及机制

作者：屈青云湖南农业大学

学位级别：硕士

食物过敏（Food allergy,FA）疾病的发生率在近二十年来持续上升,已经严重影响患者的生活质量,成为人们不可忽视的问题,其本质上是肠道黏膜免疫系统针对食物蛋白等过敏原诱发的特异性免疫过强导致的不良反应。l-茶氨酸作为一种具有多种... 详细信息

食物过敏（Food allergy,FA）疾病的发生率在近二十年来持续上升,已经严重影响患者的生活质量,成为人们不可忽视的问题,其本质上是肠道黏膜免疫系统针对食物蛋白等过敏原诱发的特异性免疫过强导致的不良反应。l-茶氨酸作为一种具有多种生物活性的茶叶特征性氨基酸,不仅能够调节机体内部免疫稳态,在一些体外实验研究中,也被证实具有良好的免疫调节作用。本研究旨在构建卵清蛋白（Ovalbumin,OVA）致敏BAlB/c小鼠模型,研究l-茶氨酸是否可通过调节肠道黏膜免疫减轻卵清蛋白诱导的过敏反应,并进一步探讨其作用机制。首先,研究在致敏原剂量、模型动物性别、激发频次三个方面进行科学试验,利用过敏症状表现和相关血清指标的检测,优化构建过敏模型的条件。此后,在成功构建过敏模型的基础上,通过低(100mg·kg)、中(200mg·kg)、高(400mg·kg)三种不同剂量l-茶氨酸干预6周龄BAlB/c雌性小鼠41d,评估小鼠食物过敏症状、炎症介质、特异性抗体、细胞因子水平和肠道病理变化,同时,运用16S r RNA检测l-茶氨酸对过敏小鼠肠道微生物组成的影响,此外,借助流式细胞术、Western blot等方法,研究l-茶氨酸对卵清蛋白致敏模型小鼠肠道黏膜免疫调节作用及机制,为防治食物过敏症、维护肠道健康平衡、推进l-茶氨酸的多元化利用提供相关理论依据。主要研究结果及结论如下:（1）成功构建卵清蛋白致敏BAlB/c小鼠模型的方法。在前人研究的基础上,对6周龄BAlB/c小鼠采用腹腔注射联合灌胃激发的形式建立过敏模型,并在性别选择、给予剂量和激发频次三个方面进行研究,以期构建致敏效果好、成功率高的过敏模型。通过对模型小鼠进行过敏症状观察以及血清中OVA特异性IgE水平的检测,最终选择雌性小鼠、致敏原剂量为50μg OVA、激发次数为四次进行后续实验。（2）l-茶氨酸对卵清蛋白致敏BAlB/c小鼠肠道黏膜免疫的调节作用。在过敏模型成功构建的基础上进行l-茶氨酸干预实验,发现l-茶氨酸可缓解小鼠过敏症状,减轻肠道肥大细胞脱颗粒及肠道炎性细胞浸润,降低肠道内容物中分泌性OVA特异性IgA和血清中OVA特异性IgE以及其他抗体水平,说明l-茶氨酸能够使过敏反应相关的体液免疫减轻。同时,l-茶氨酸可显著降低小鼠血清HIS、m MCP-1等过敏介质的释放（Pl-茶氨酸组显著增加肠道乳杆菌属（lactobacillus）的相对丰度,高剂量组显著增加颤螺旋菌属（Oscillospira）的相对丰度,低、中、高剂量组均能显著降低肠道有害菌幽门螺杆菌属（Helicobacter）的相对丰度（Pl-茶氨酸对卵清蛋白致敏BAlB/c小鼠肠道黏膜免疫的调节机制。与正常小鼠相比,过敏反应发生时,抗原呈递细胞DC和效应细胞MC细胞在肠道中高表达,各剂量l-茶氨酸组均可显著降低其表达量（Pl-茶氨酸可相对削弱Th2反应,改善Th1/Th2失衡状态,并增强Treg反应。同时,进行l-茶氨酸营养干预可显著降低OVA致敏小鼠肠道TNF-α、Il-6等炎症因子的过度表达（Pl-茶氨酸干预升高了过敏小鼠肠道T-bet和Foxp3蛋白表达量,降低了GATA-3和RORγt蛋白表达量。同时,各剂量l-茶氨酸均可显著下调TlRs/MyD88/NF-κB信号通路关键蛋白TlR2、TlR4、MyD88的表达,抑制NF-k Bp65蛋白的磷酸化（Pl-茶氨酸可通过降低过敏小鼠肠道淋巴结中DC、MC表达量,影响免疫反应的进程,减少特异性抗体的生成及过敏介质的释放;可通过调控关键转录因子T-bet/GATA-3来促进Th1/Th2细胞比例平衡,调控关键转录因子Foxp3/RORγt来促进Treg/Th17细胞比例平衡,影响T淋巴细胞功能分化以及相关细胞因子的表达量,增强肠道免疫耐受,削弱肠道体液免疫和细胞免疫应答,抑制过敏反应的发生;能通过下调TlRs/MyD88/NF-κB信号通路上关键调控蛋白TlR2、TlR4、MyD88的表达,抑制NF-k Bp65的磷酸化,阻碍过强特异性免疫导致的炎症反应,缓解由于过敏反应导致的肠道组织损伤。

关键词： l-茶氨酸肠道黏膜特异性免疫卵清蛋白过敏模型 Th1/Th2 Treg/Th17 TlRs/MyD88/NF-κB信号通路

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生物催化制备l-茶氨酸及发酵工艺研究

生物催化制备L-茶氨酸及发酵工艺研究

作者：陈璐河南大学

学位级别：硕士

茶氨酸是茶树中一类具有重要生理功能的非蛋白类氨基酸。目前发现天然的l-茶氨酸在茶树和蕈类中,且含量较低。l-茶氨酸在树根中合成,经过运输到芽、叶中并积累含量。l-茶氨酸具有多种药用价值,在机体免疫调节、抗肿瘤、提高抗肿瘤药物... 详细信息

茶氨酸是茶树中一类具有重要生理功能的非蛋白类氨基酸。目前发现天然的l-茶氨酸在茶树和蕈类中,且含量较低。l-茶氨酸在树根中合成,经过运输到芽、叶中并积累含量。l-茶氨酸具有多种药用价值,在机体免疫调节、抗肿瘤、提高抗肿瘤药物活性、抗氧化、降脂、降压、调节脑神经等方面具有重要功能,已成为近年来药品研究热点。本研究中l-茶氨酸的生产方式为生物催化合成,包括酶催化法和发酵法。在本实验中采用一种来自于噬甲基菌（Methylovorus mays No.9）的γ-谷氨酰甲基酰胺合成酶（γ-glutamylmethylamide synthetase）催化合成l-茶氨酸,与来自类球红细菌（Rhodobacte rsphaeroides）多聚磷酸激酶（polyphosphate kinase）偶联,构建基因工程菌株,以l-谷氨酸钠与盐酸乙胺作为底物,建立了生产l-茶氨酸的方法。主要内容如下:（1）利用基因全合成获得来自于噬甲基菌的γ-谷氨酰甲基酰胺合成酶基因gmas,和获得来源于类球红细菌多聚磷酸激酶基因ppk,并通过基因工程手段将其构建到表达载体p ET-21a（+）上,成功获得重组质粒p ET21a-ppk+gmas;使用E.coli Bl21（DE3）作为宿主菌株,构建基因工程菌株Bl21/p ET21a-ppk+gmas并通过诱导优化使GMAS与PPK蛋白在宿主菌中高效可溶表达。（2）经过对细胞破碎功率,破碎时间的优化,数据有极显著差异,确认90 W,25min为最佳破碎条件;经过对诱导温度,IPTG浓度及诱导时间的优化,数据有极显著差异,确认28℃,1 mmol/l IPTG及8 h为最佳诱导条件,胞内粗酶的比酶活提高,可溶性表达占总表达量的90%以上;利用纯化后的酶液反应,l-茶氨酸产量达到39.7 g/l,产率达到92.2%,利用纯化后的酶粉反应,l-茶氨酸产量达到38.1 g/l,产率达到88.7%。（3）利用基因工程菌株E.coli Bl21/p ET21a-ppk+gmas作为催化剂,进行全细胞转化,对底物摩尔比和湿菌体重量等条件进行了优化,数据有极显著差异,l-茶氨酸产量达到28.7 g/l,产率62%。（4）利用基因工程菌E.coli Bl21/p ET21a-ppk+gmas进行发酵,通过流加乙胺与葡萄糖增加l-茶氨酸的产量,l-茶氨酸产量达到40.6 g/l。

关键词： l-茶氨酸 γ-谷氨酰甲胺合称酶多聚磷酸激酶生物催化

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代谢工程改造大肠杆菌高效合成l-茶氨酸

代谢工程改造大肠杆菌高效合成L-茶氨酸

作者：季圆清天津科技大学

学位级别：硕士

l-茶氨酸是l-谷氨酸的衍生物,主要存在于茶树(Camellia sinensis)中,它和茶多酚等物质共同赋予了茶叶独特的口感和风味,同时也成为评价茶叶质量的主要参数。l-茶氨酸在临床试验中也表现出很多正向的结果,如降血压、抑制肺癌细胞的侵袭... 详细信息

l-茶氨酸是l-谷氨酸的衍生物,主要存在于茶树(Camellia sinensis)中,它和茶多酚等物质共同赋予了茶叶独特的口感和风味,同时也成为评价茶叶质量的主要参数。l-茶氨酸在临床试验中也表现出很多正向的结果,如降血压、抑制肺癌细胞的侵袭迁移、减少抗癌药物的副作用、保护神经细胞和安神助眠等。因此,在国外l-茶氨酸也被当作膳食补剂广泛地应用到食品、保健品和医药领域中。2014年,我国也正式批准l-茶氨酸可以作为新食品原料来使用。2020年,我国l-茶氨酸产量达到682.9吨,占全球总产量的77.89%。随着市场需求量的急速增长,寻找创新的生产方式来提高l-茶氨酸产能和生产经济性是目前面临的首要问题。目前利用γ-谷氨酰甲胺合成酶耦联ATP再生系统可实现l-茶氨酸的生物合成,最高产量可达104 g/l,但酶催化过程中存在许多问题,如催化体系复杂、底物价格昂贵、酶制备和酶反应需要分步进行、设备占用率高等,因此需要借助微生物发酵法来优化生产路线,简化操作步骤,进一步降低生产成本。利用合成生物学和代谢工程策略,本研究开发了一种利用重组大肠杆菌发酵高效合成l-茶氨酸的方法。通过系统代谢工程改造,构建了一株能够高效利用葡萄糖和乙胺发酵生产l-茶氨酸的工程菌株。首先,增加Paracoccusa minovorans来源的γ-谷氨酰甲酰胺合成酶基因gmas的拷贝数,提高l-茶氨酸的合成效率;其次,引入来源于Bifidobacterium adolescentis的6-磷酸果糖解酮酶基因xfp,建立从6-磷酸果糖到乙酰磷酸和5-磷酸木酮糖到乙酰磷酸的途径,避免糖酵解途径中丙酮酸脱羧步骤带来的碳损失;然后增强柠檬酸合酶基因glt A和磷酸烯醇丙酮酸羧化酶基因ppc的表达量,加快乙酰辅酶A进入TCA循环;随后,敲除乙酸激酶基因ack A,增强乙酰辅酶A合成酶基因acs和乙酰基转移酶基因pta的表达量来增加乙酰磷酸到乙酰辅酶A的代谢流,并且减少副产物乙酸的积累。最后通过优化发酵培养基配方和设置乙胺控制阀,在5 l发酵罐中确定了乙胺的最优流加方案:菌体OD值达到15后,开始流加260 g/l的乙胺溶液,根据OD的变化量调整乙胺的实时流速。在上述发酵条件下,工程菌THEA8发酵24 h可以产生94 g/l的l-茶氨酸,糖酸转化率达到了56.9%,乙酸浓度在1 g/l以下。乙胺是合成l-茶氨酸的前体物,但其具有极强的易燃性和毒性。为了减少在生产过程中流加乙胺,在工程菌THEA3-2的基础上,引入从乙酰辅酶A到乙胺的合成途径。首先,将来源于Pseudomonas putida的转氨酶基因spu C整合至大肠杆菌基因组中,构建乙醛到乙胺的代谢途径;然后,增强丙氨酸脱羧酶编码基因eut E的表达量,为转氨酶催化反应提供充足的底物;随后,整合来源于lysinibacillus sphaericus的丙氨酸脱氢酶编码基因al D,增强丙酮酸到丙氨酸的代谢流,与转氨酶催化丙氨酸生成丙酮酸形成互补关系,弥补单一反应造成的丙氨酸亚适量。通过上述策略构建的工程菌THEB3,在不添加乙胺的条件下,摇瓶发酵l-茶氨酸产量达到5.91 g/l。

关键词： l-茶氨酸代谢工程 γ-谷氨酰甲胺合成酶乙胺合成途径发酵优化

l-茶氨酸对断奶仔猪生长性能、骨骼肌肌纤维类型转化和脂质代谢的影响

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L-茶氨酸对断奶仔猪生长性能、骨骼肌肌纤维类型转化和脂质代谢的...

作者：秦亚宁四川农业大学

学位级别：硕士

本试验旨在研究饲粮中添加l-茶氨酸(l-theanine,lT)对断奶仔猪生长性能、骨骼肌肌纤维类型转化和脂质代谢的影响。将21头28日龄断奶“杜×长×大”(DlY)三元阉公猪随机分为三组(分别为0%lT组、0.05%lT组和0.1%lT组),每组7个重复,每个重... 详细信息

本试验旨在研究饲粮中添加l-茶氨酸(l-theanine,lT)对断奶仔猪生长性能、骨骼肌肌纤维类型转化和脂质代谢的影响。将21头28日龄断奶“杜×长×大”(DlY)三元阉公猪随机分为三组(分别为0%lT组、0.05%lT组和0.1%lT组),每组7个重复,每个重复1头猪。试验期为28 d。试验主要结果如下:(1)饲粮中添加0.05%lT使断奶仔猪的平均终末体重、平均日采食量(ADFI)和平均日增重(ADG)分别提高了8.86%、12.93%和15.99%(P>0.05)。(2)饲粮中添加0.05%和0.1%lT显著上调断奶仔猪背最长肌中Slow肌球蛋白重链(Slow My HC)的蛋白表达量和My HC I、My HC IIa、My HC IIx、肌红蛋白(Myoglobin)、肌钙蛋白t1(Tnnt1)、Tnnc1和Tnni1的m RNA表达水平(PlT显著增加背最长肌中Troponin I-SS的蛋白表达水平(PlT显著增加背最长肌中慢肌纤维的比例和减少快肌纤维的比例(PlT能显著增加背最长肌中苹果酸脱氢酶(MDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性和降低乳酸脱氢酶(lDH)的活性(PlT显著提高背最长肌中钙调神经磷酸酶催化亚基(CNA)、prospero同源框1(prox1)和肌细胞增强子因子2C(MEF2C)的蛋白表达(PlT显著提高CNA的蛋白表达(PlT显著提高背最长肌中钙调神经磷酸酶(Ca N)、prox1和活化T细胞核因子1(NFATc1)的m RNA表达(PlT显著增加断奶仔猪背最长肌中磷酸化AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)和沉默信息调节因子1(Sirt1)的蛋白表达水平(PlT显著提高背最长肌中细胞核呼吸因子1(Nrf1)、线粒体转录因子A(TFAM)、线粒体转录因子B1(TFB1M)、细胞色素c(Cytc)和ATP5G的m RNA表达水平(PlT显著提高背最长肌中TFB1M、Cytc和ATP5G的m RNA表达水平(PlT显著提高肝脏中磷酸化AMPK和PGC-1α的蛋白表达水平(PlT显著提高肝脏中Nrf1、TFAM、TFB1M、Cytc、细胞色素c氧化酶亚基I(COXI)和ATP5G的m RNA表达水平(PlT显著提高肝脏中ATP5G的m RNA表达水平(PlT显著降低断奶仔猪血清中丙二醛(MDA)的含量和增加总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性以及还原型谷胱甘肽(GSH)的含量和总抗氧化能力(T-AOC)的水平(PlT显著降低MDA的含量以及增加T-AOC的水平和GSH的含量(PlT显著降低背最长肌和肝脏中MDA的含量和增加过氧化氢酶(CAT)、T-SOD、GPx的活性以及TAOC的水平和肝脏中GSH的含量(PlT显著降低背最长肌和肝脏中MDA的含量,增加背最长肌中T-SOD和GPx的活性和肝脏中CAT和GPx活性以及T-AOC的水平和GSH的含量(PlT显著增加断奶仔猪背最长肌中醌氧化还原酶1(NQO1)、血红素加氧酶-1(HO-1)和核因子E2相关因子(Nrf2)的蛋白表达和SOD1、SOD2、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)和Nrf2的m RNA表达(Plch样ECH相关蛋白1(Keap1)的蛋白和m RNA表达(PlT显著降低Keap1的蛋白和m RNA表达(PlT显著增加肝脏中NQO1、HO-1和核内Nrf2的蛋白表达水平(PlT显著降低肝脏中Keap1的m RNA表达和增加SOD2、CAT、GPx1和Nrf2的m RNA表达(PlT显著降低Keap1的m RNA表达和增加CAT、GPx1和Nrf2的m RNA表达(PlT显著降低断奶仔猪血清中低密度脂蛋白(lDl-C)、甘油三酯(TG)和载脂蛋白B(apo B)的含量和增加高密度

关键词： l-茶氨酸断奶仔猪生长性能肌纤维类型转化脂质代谢