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甘氨酸鈉碳酸鹽的微波合成方法
成果描述：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。市場前景分析：1、可應(yīng)用于面包行業(yè)作為發(fā)酵產(chǎn)品的中和劑，以代替目前用的小蘇打，從而避免用小蘇打產(chǎn)生配料變稀的情況，而且可同引入甘氨酸同步制成營養(yǎng)型面包。 2、可中和血液中的尿酸，作為醫(yī)治痛風(fēng)病人病痛的藥劑。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：產(chǎn)率95%以上，純度95~98%以上。本產(chǎn)品過程中無三廢，主要消耗為能量（電能），而且本法比濕法可節(jié)約能量20~30%（主要是反應(yīng)條件不同，合成時間大大縮短，且產(chǎn)率提高）。
四川大學(xué)
2021-04-10
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
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L-蘇氨酸的微生物高效生產(chǎn)方法
L-蘇氨酸在食品、飼料、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域的用量呈長期穩(wěn)定增長趨勢，尤其在飼料添加劑中增長最為迅速。以添加了 L-蘇氨酸的低蛋白配方飼料作為家禽日糧，不但可以緩解天然蛋白的匱乏，減少動物氨的排放，還能提高家禽的生產(chǎn)性能。而在醫(yī)藥領(lǐng)域，L-蘇氨酸除了用于氨基酸輸液之外，隨著人類保健意識的提高，各類氨基酸保健飲品涌現(xiàn)市場，L-蘇氨酸是必不可少的配方成分。L-蘇氨酸有望取代色氨酸，成為繼賴氨酸和甲硫氨酸之后第三大發(fā)展最迅速的氨基酸。因此 L-蘇氨酸產(chǎn)業(yè)迫切需要提高產(chǎn)量，降低成本，以滿足市場需求。本實(shí)驗(yàn)室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術(shù)手段進(jìn)行基因敲除和敲入，對關(guān)鍵基因進(jìn)行了測序、蛋白結(jié)構(gòu)解析及定向改造，以達(dá)到“開源節(jié)流”，即增強(qiáng) L-蘇氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高L-蘇氨酸產(chǎn)率近 20 倍，具有較好的應(yīng)用前景。
江南大學(xué)
2021-04-11
L-甲硫氨酸的微生物高效生產(chǎn)方法
L-甲硫氨酸廣泛應(yīng)用于飼料業(yè)，是家禽飼料中首選的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是強(qiáng)肝解毒劑、促進(jìn)發(fā)育劑，當(dāng)缺乏時會引起食欲減退。甲硫氨酸廣泛應(yīng)用于營養(yǎng)補(bǔ)充與畜產(chǎn)飼料，由于甲硫氨酸容易被雞吸收而轉(zhuǎn)變?yōu)殡u肉蛋白，在雞飼料中添加甲硫氨酸，可少耗飼料，并使雞肉生長健全。L-甲硫氨酸合成方法主要為化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法兩種。因化學(xué)合成法會產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)甲硫氨酸越來越受到關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)室以谷氨酸棒狀桿菌為出發(fā)菌株，通過代謝工程技術(shù)手段進(jìn)行基因敲除和敲入，以達(dá)到“開源節(jié)流”，即增強(qiáng) L-甲硫氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高 L-甲硫氨酸產(chǎn)率，目前中間菌株產(chǎn)率已達(dá) 21 mmol/L，具有重要的應(yīng)用前景。
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子去轉(zhuǎn)錄四環(huán)素啟動子阻遏蛋白，四環(huán)素啟動子后的報(bào)告基因 37 度表達(dá)，42 度不表達(dá)。
江南大學(xué)
2021-04-11
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
抗肝癌、黑素瘤藥物－重組精氨酸脫亞胺酶的制備
精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase，EC 3.5.3.6，ADI）因其可以作為 精氨酸營養(yǎng)缺陷型腫瘤細(xì)胞（如：肝癌、黑素瘤）的靶向治療藥物而受到廣泛關(guān)注。目前，進(jìn)入癌癥臨床研究的僅有支原體來源的 ADI，處于臨床三期試驗(yàn)。本項(xiàng)目從自然界篩選到產(chǎn)精氨酸脫亞胺酶的變形假單胞菌，在大腸桿菌實(shí)現(xiàn) 了該酶的重組表達(dá)，采用該重組 ADI 進(jìn)行體外和小鼠體內(nèi)抗癌活性研究，對肝癌細(xì)胞人肝癌細(xì)胞系 HepG2 和小鼠肝癌細(xì)胞系 H22 有顯著抑制作用。基于簡便靈敏的 96 孔板高通量篩選模型，篩選在體內(nèi)生理?xiàng)l件下具有較高酶活以及底物親和性的精氨酸脫亞胺酶突變株，采用隨機(jī)突變、定點(diǎn)突變等非理性和半理性的蛋白質(zhì)定向進(jìn)化手段，獲得了最適 pH 由 6.0 提高至 7.0，在生理中性條件下（pH 7.4）酶活力較野生型 ADI 提高了 33 倍以上的 ADI 突變株，比活力為 15－17 U/mg。該改造后的 ADI 的 PEG 化和小鼠實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。
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
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
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