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天然甲醇化学品细胞工厂改造进展与展望

生物工程学报 2024年第8期40卷 2747-2760页

作者：汪淑贤方嘉煜张延平李寅朱泰承中国科学院微生物研究所微生物生理与代谢工程研究室微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

甲醇因具有生产工艺成熟、价格低廉和可再生等优点,被认为是下一代生物制造的核心原料之一。通过构建高效的微生物细胞工厂将甲醇转化为化学品已经成为绿色生物制造行业的研究热点。本文聚焦天然甲醇细胞工厂,对非天然甲醇细胞工厂和天... 详细信息

甲醇因具有生产工艺成熟、价格低廉和可再生等优点,被认为是下一代生物制造的核心原料之一。通过构建高效的微生物细胞工厂将甲醇转化为化学品已经成为绿色生物制造行业的研究热点。本文聚焦天然甲醇细胞工厂,对非天然甲醇细胞工厂和天然甲醇细胞工厂进行了比较,讨论了天然甲醇细胞工厂存在的关键问题和挑战,综述了近年来围绕这些问题对天然甲醇细胞工厂进行改造的研究进展,并进一步展望了可能的解决方案,为未来天然甲醇细胞工厂的改造提供了可行的研究策略。

关键词：甲醇生物转化天然甲醇细胞工厂合成生物学化学品生产

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红茶菌功能性微生物开发与利用研究进展

食品工业科技 2024年第11期45卷 388-395页

作者：刘思琪樊璐瑶王硕王莹袁磊扬州大学食品科学与工程学院江苏扬州225127 南阳理工学院河南省工业微生物资源与发酵技术重点实验室河南南阳473004

红茶菌(Kombucha)是一种以糖茶水为主要发酵基质,经酵母、醋酸菌和乳酸菌组成的共生菌群代谢所形成的天然保健饮料,因其抗氧化、降血糖、抑菌等生理活性而深受国内外学者关注和消费者喜爱。现有研究结果表明,红茶菌的感官品质和功能性... 详细信息

红茶菌(Kombucha)是一种以糖茶水为主要发酵基质,经酵母、醋酸菌和乳酸菌组成的共生菌群代谢所形成的天然保健饮料,因其抗氧化、降血糖、抑菌等生理活性而深受国内外学者关注和消费者喜爱。现有研究结果表明,红茶菌的感官品质和功能性组分差异与红茶菌发酵过程中微生物群落的组成和变化密切相关。因此,本综述总结了红茶菌微生物群落结构及其发酵机理、红茶菌中促进特征风味和益生物质生成和细菌纤维素合成的功能性微生物,以及当前红茶菌研究的局限性,以期为更好地挖掘和探索我国特色红茶菌微生物资源对产品风味和益生功能的作用,并为我国红茶菌高价值产品的工业化生产提供主要理论基础。

关键词：红茶菌菌群结构功能性微生物风味物质益生物质

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诺丽多糖复合膜的制备及性能研究

食品与发酵工业 2024年第7期50卷 180-189页

作者：陈运坤白新鹏常会敏朱恒伟乔振栓海南大学食品科学与工程学院海南海口570203 热带多糖资源利用教育部工程研究中心海南海口570203 海口植之素生物资源研究所有限公司海南海口570100

为开发出良好环保的可食性复合膜,该研究利用亚临界水萃取法从诺丽果中提取出天然的植物多糖,并以不同比例的诺丽多糖与壳聚糖共混从而制备出可食性诺丽多糖复合膜,并对其物理性质和光学性能进行了表征。将共混比例不同的复合膜进行30 ... 详细信息

为开发出良好环保的可食性复合膜,该研究利用亚临界水萃取法从诺丽果中提取出天然的植物多糖,并以不同比例的诺丽多糖与壳聚糖共混从而制备出可食性诺丽多糖复合膜,并对其物理性质和光学性能进行了表征。将共混比例不同的复合膜进行30 d的土壤埋藏实验,并测试其耐油性能。结果表明,随着复合膜中诺丽多糖添加比例的增大,提高了复合膜的溶解度、阻氧率和抗拉伸强度,降低了复合膜的水蒸气透过率和断裂伸长率,膜的色度a^(*)、b^(*)、ΔE值和不透明度显著增加,而L^(*)值显著降低,复合膜表观良好。电镜观察到膜的形貌结构光滑致密,X衍射和热分析可知复合膜各组分良好相容,同时具有良好的土壤生物降解率和耐油性能。因此诺丽多糖复合膜有望作为良好的环保型可食性复合膜应用到食品包装材料中。

关键词：诺丽果多糖壳聚糖复合膜

鼠李糖脂组分可控生产菌的构建及其鼠李糖脂性能

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生物工程学报 2024年第3期40卷 786-798页

作者：赵敏郑雅倩于海英马旅雁中国科学院微生物研究所、微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)被认为是最具有应用潜力的生物表面活性剂之一。由于其单鼠李糖脂与双鼠李糖脂的比例对其性能有着重要的影响,因此构建鼠李糖脂组分可调控的生产菌更有利于其在不同的场景中应用。本研究通过敲除铜绿假单胞菌... 详细信息

鼠李糖脂(rhamnolipids,RLs)被认为是最具有应用潜力的生物表面活性剂之一。由于其单鼠李糖脂与双鼠李糖脂的比例对其性能有着重要的影响,因此构建鼠李糖脂组分可调控的生产菌更有利于其在不同的场景中应用。本研究通过敲除铜绿假单胞菌PAO1中编码鼠李糖基转移酶的基因(rhlC),获得只产单鼠李糖脂的菌株;然后通过将受阿拉伯糖诱导表达的PBAD-rhlC基因以整合到染色体上的方式或在质粒上表达的方式进行回补,得到两种类型的回补菌株。结果表明,随着阿拉伯糖诱导浓度的增加,回补菌株合成的鼠李糖脂中单鼠李糖脂所占的比例逐渐降低,表面张力逐渐升高、临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)值逐渐升高和乳化能力逐渐减弱。未诱导的回补菌株可以产生少量的双鼠李糖脂,合成的鼠李糖脂的表面性能更优,而0.10%阿拉伯糖诱导的鼠李糖脂表现出更好的抑菌效果。

关键词：铜绿假单胞菌PAO1 单双鼠李糖脂比例鼠李糖基转移酶Ⅱ(RhlC) 阿拉伯糖诱导

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武陵山西部优先区大型真菌多样性及其特点

菌物学报 2024年第3期43卷 187-202页

作者：王晶刘冬梅张菁王敏邓春英文庭池贵州科学院贵州省生物研究所贵州贵阳550009 中国环境科学研究院生态研究所北京100012 贵州大学西南特色药用生物资源开发利用教育部工程研究中心贵州贵阳550025

本研究对武陵山区西部优先区的赤水市、习水县、务川县、印江县、江口县及重庆市南川区6个区域开展了大型真菌的调查和评估,分析了该地区大型真菌的种类组成、优势科属种的数量和分布、物种区系地理成分以及物种多样性现状。研究发现,... 详细信息

本研究对武陵山区西部优先区的赤水市、习水县、务川县、印江县、江口县及重庆市南川区6个区域开展了大型真菌的调查和评估,分析了该地区大型真菌的种类组成、优势科属种的数量和分布、物种区系地理成分以及物种多样性现状。研究发现,该地区分布大型真菌1148种,隶属于2门13纲26目91科304属,新增武陵山西部优先区新记录物种784种。优势科为红菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、牛肝菌科Boletaceae、蘑菇科Agaricaceae等,科内种数占总种数的81.27%;优势属为红菇属Russula、乳菇属Lactarius、鹅膏属Amanita、小皮伞属Marasmius、小菇属Mycena等,属内种数占总种数的48.69%;在地理分布上,世界广布种和北温带分布种是该地区最常见的物种,分别含有763种和230种,分别占总数的66.46%和20.03%,中国特有种93种,占总种数的8.1%;受威胁、易危、近危种共29种,仅占总物种的2.52%;本研究为保护和管理该地区生态环境和生物多样性提供了重要的科学依据。

关键词：分类优势科属区系组成特有种

水酶法提取青金桔籽油及抗氧化活性分析的研究

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中国粮油学报 2024年第8期39卷 146-156页

作者：朱鹏田燕白新鹏桥振栓谭望桥海南大学食品科学与工程学院海口570203 热带多糖资源利用教育部工程研究中心海口570203 海口植之素生物资源研究所有限公司海口570100

研究以青金桔籽为原料,通过水酶法提取青金桔籽油,优化提取工艺参数、分析其脂肪酸组成与抗氧化活性。首先,以青金桔籽油提取率为指标,通过单因素实验(酶解时间、酶解温度、料液比、酶解pH值以及酶质量分数)考察了对青金桔籽油提取率的... 详细信息

研究以青金桔籽为原料,通过水酶法提取青金桔籽油,优化提取工艺参数、分析其脂肪酸组成与抗氧化活性。首先,以青金桔籽油提取率为指标,通过单因素实验(酶解时间、酶解温度、料液比、酶解pH值以及酶质量分数)考察了对青金桔籽油提取率的影响;在此基础上,采用响应面实验法确定出水酶法提取青金桔籽油的最佳工艺条件:酶解时间为12 h、酶解温度为55℃、料液比为1∶6.47、pH值为3.30、酶质量分数为4.47%。其次,用气相色谱仪对以上工艺所得青金桔籽油脂肪酸组成及相对含量进行检测分析。结果表明,青金桔籽油中含有8种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸相对质量分数高达67%。最后,对青金桔籽油进行抗氧化活性测定。结果表明,青金桔籽油具有一定的还原能力,对DPPH·、O_(2)^(-·)、·OH的半数清除率值IC 50分别为0.76、2.55、0.23 mg/mL。

关键词：青金桔籽油水酶法脂肪酸抗氧化活性

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多级双水相萃取木瓜蛋白酶的研究

食品与发酵工业 2024年第4期50卷 152-156页

作者：朱恒伟白新鹏梁秋杨钟泷彬常会敏陈运坤乔振栓海南大学食品科学与工程学院海南海口570203 热带多糖资源利用教育部工程研究中心海南海口570203 海口植之素生物资源研究所有限公司海南海口570100

使用双水相萃取大规模生产木瓜蛋白酶时,为获得较高的回收率,通常需要较高的萃取剂浓度和体积比,但这会导致目标物的纯度和浓度降低。该研究采用聚乙二醇和柠檬酸钠组成的双水相体系在多个离心管之间的转移来模拟工业上常用的多级错流... 详细信息

使用双水相萃取大规模生产木瓜蛋白酶时,为获得较高的回收率,通常需要较高的萃取剂浓度和体积比,但这会导致目标物的纯度和浓度降低。该研究采用聚乙二醇和柠檬酸钠组成的双水相体系在多个离心管之间的转移来模拟工业上常用的多级错流萃取和多级逆流萃取过程,以分配系数、酶活性回收率为指标,采用McCabe Thiele图解法得到多级逆流双水相萃取的理论级数,结果表明,当相比为0.5,原料液下相的木瓜蛋白酶的初始质量浓度为0.20 mg/mL时,使用3级逆流双水相萃取木瓜蛋白酶的酶活性回收率达到了96.75%,同时设计出多级逆流双水相萃取木瓜蛋白酶的优化方案。

关键词：木瓜蛋白酶双水相体系多级错流萃取多级逆流萃取 McCabe Thiele图解法

过渡金属催化的关键反应在异戊烯基吲哚生物碱全合成中的研究进展

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有机化学 2024年第4期44卷 1160-1180页

作者：彭天凤赵玉祥浦绍健罗娟刘腾缪应纯沈先福曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南曲靖655011 曲靖师范学院化学与环境科学学院云南曲靖655011

异戊烯基吲哚生物碱是一类结构有趣和重要的天然产物家族化合物,其典型结构特征是有一个吲哚环或其衍生物(即螺环氧化吲哚或假吲哚),由一个或多个异戊烯基或异戊烯基的残基修饰.异戊烯基吲哚生物碱组成了一个庞大和结构多样化的具有广... 详细信息

异戊烯基吲哚生物碱是一类结构有趣和重要的天然产物家族化合物,其典型结构特征是有一个吲哚环或其衍生物(即螺环氧化吲哚或假吲哚),由一个或多个异戊烯基或异戊烯基的残基修饰.异戊烯基吲哚生物碱组成了一个庞大和结构多样化的具有广泛且重要的生物活性天然产物家族化合物.自然界以焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)和焦磷酸异戊烯基(IPP)为起始原料,生物合成了许多异戊烯基吲哚生物碱,而异戊烯基吲哚生物碱的吲哚核心通常来源于L-色氨酸,或者少部分来源于吲哚-3-甘油磷酸酯.异戊烯基化是几乎所有生物普遍存在的过程,是有机合成中的关键转化.近年来,异戊烯基吲哚生物碱因其独特的结构单元和多样的生物学活性,受到合成化学家和药理学家的持续深入研究.迄今为止,发展一类直接和高效的方法来合成结构多样的异戊烯基吲哚生物碱是非常理想的,同时也是非常具有挑战性的研究工作.综述了近期过渡金属催化的关键反应在异戊基化吲哚生物碱全合成中的研究进展.

关键词：过渡金属催化异戊烯基吲哚生物碱天然产物手性季碳中心全合成

小桐子植物特异性酪蛋白激酶PS-CK1-5基因的克隆及原核表达分析

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热带亚热带植物学报 2024年第1期32卷 93-100页

作者：王海波吴贞莹郭俊云曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南曲靖655011

酪蛋白激酶(casein kinase,CK)作为一类普遍存在的Ser/Thr蛋白激酶,通过调节靶标蛋白的活性与稳定性,在植物整个生理过程及信号转导途径中发挥重要作用。基于同源序列比对,该研究对小桐子(Jatropha curcas)酪蛋白激酶基因家族进行鉴定... 详细信息

酪蛋白激酶(casein kinase,CK)作为一类普遍存在的Ser/Thr蛋白激酶,通过调节靶标蛋白的活性与稳定性,在植物整个生理过程及信号转导途径中发挥重要作用。基于同源序列比对,该研究对小桐子(Jatropha curcas)酪蛋白激酶基因家族进行鉴定与表达分析。结果表明,小桐子基因组中共鉴定到7个酪蛋白激酶1基因(CK1)、5个植物特异性酪蛋白激酶1基因(PS-CK1)、3个酪蛋白激酶2α亚基基因(CK2-α)、2个酪蛋白激酶2β亚基基因(CK2-β),4个亚家族成员在氨基酸长度、等电点及外显子数目等都有其家族特异性。蛋白的氨基酸序列比对表明,小桐子酪蛋白激酶1都包含N端保守激酶结构域,同时其内部都鉴定到典型的激酶活性环基序、ATP结合核心基序、核定位信号肽。qRT-PCR表达分析表明,小桐子JcPS-CK1-5基因在叶片与根中都属于低温诱导基因,可能参与小桐子抗冷性过程。构建其原核表达载体pET-32a-JcPS-CK1-5,并在BL21(DE3)中诱导表达,得到81.6 kD的条带,与理论融合蛋白的分子量一致。这可为小桐子CK基因的功能鉴定及逆境信号转导机制研究提供参考。

关键词：小桐子基因家族酪蛋白激酶基因克隆原核表达

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