2020, 47(1):13-23.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.190090CSTR: 32113.14.j.MC.190090
摘要:【背景】解脂耶罗维亚酵母属于产油微生物,大量研究表明该酵母能够高产长链脂肪酸和油脂,但是应用该酵母合成超长链脂肪酸仍待研究。【目的】工程化解脂耶罗维亚酵母合成高值超长链脂肪酸,并研究温度对脂肪酸合成的影响。【方法】合成密码子优化的拟南芥(Arabidopsis thaliana)延长酶基因AtFAE1、非洲芥菜(Brassica tournefortii)延长酶基因BtFAE1和碎米芥属植物Cardamine graeca的延长酶基因CgKCS,分别构建质粒pYLEX1-AtFAE1、pYLEX1-BtFAE1、pYLEX1-CgKCS和pYLEX1-AtFAE1-BtFAE1-CgKCS。以解脂耶罗维亚酵母菌株Po1g为宿主,通过化学法分别转化上述4个质粒,获得工程菌Po1g-AtFAE1、Po1g-BtFAE1、Po1g-CgKCS和Po1g-AtFAE1-BtFAE1- CgKCS,比较评价超长链脂肪酸的合成。在此基础上,过表达内源二酯酰甘油酰基转移酶基因DGAT1 (diacylglycerol acyltransferase)提高产油量,并研究温度对生物量、产油、脂肪酸组成的影响。【结果】在解脂耶罗维亚酵母中3个延长酶的延长能力明显不同,AtFAE1主要催化C20:1脂肪酸的合成,BtFAE1更有利于芥酸(C22:1)的合成,而CgKCS能够催化合成神经酸(C24:1),但是三者共表达并未提高神经酸产量。在表达CgKCS基因的菌株中过表达DGAT1基因,细胞油脂含量提高50%。温度实验表明,低温有利于解脂耶罗维亚酵母合成不饱和脂肪酸,反之,高温利于其合成饱和脂肪酸。【结论】脂肪酸延长酶基因CgKCS可直接催化C18:1脂肪酸合成C24:1的超长链脂肪酸,并且通过优化培养温度可提高不饱和脂肪酸的合成。本研究为构建超长链脂肪酸细胞工厂以及发酵优化提供理论和技术参考。
2014, 41(2):211-217.
摘要:【目的】明确极端嗜热厌氧木质纤维素降解菌解糖热解纤维素菌F32代谢特征,并分析其产酶特性。【方法】使用细胞计数法绘制菌株的生长曲线,使用离子色谱及气相色谱进行产物和残糖量分析,以DNS法及对硝基苯酚法检测菌株胞外蛋白的酶活性。【结果】解糖热解纤维素菌F32在以葡萄糖、微晶纤维素和未经预处理小麦秸秆为碳源时生长状况优于解糖热解纤维素菌DSM 8903。在以葡萄糖为碳源进行培养时,与菌株DSM 8903相比,菌株F32具有产乳酸较多,而产氢气较少的特点。在以微晶纤维素和未经预处理小麦秸秆为碳源进行培养时,与菌株DSM 8903相比,菌株F32胞外蛋白具有较高的内切纤维素酶活性和木聚糖酶活性。【结论】解糖热解纤维素菌F32表现出较强的木质纤维素降解能力,其与DSM 8903的产物组成及胞外蛋白的酶活性具有明显差异。
2025, 52(1):152-167.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240273CSTR: 32113.14.j.Microbiol.China.12240273
摘要:【背景】高氯酸盐是新型的水体污染物,利用微生物对含高氯酸盐的工业废液进行无害化处理具有高效、经济和环境友好性的特点。【目的】挖掘生长速度快、活性强、还原效率高的本土高氯酸盐还原细菌资源。【方法】从活性污泥中分离筛选高氯酸盐还原细菌,使用分子生物学技术对其进行种属鉴定,并通过微生物培养实验探究分离菌株的生理代谢特性。【结果】最终分离得到一株高氯酸盐还原细菌QD19-16,经过16S rRNA基因分析鉴定其属于布鲁氏杆菌(Brucella sp.)。菌株QD19-16属于兼性厌氧菌,最适生长温度为30 ℃,最适pH 7.0。菌株QD19-16是异养微生物,表现出多样的代谢能力,可以利用多种电子供体,如乙酸盐、酵母提取物和乳酸等,能够利用的电子受体包括硝酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、硫酸盐和氧气等。在厌氧条件下,以高氯酸盐作为电子受体生长时,菌株QD19-16的最大比生长速率(μmax)为0.279 d−1,对高氯酸盐的半饱和常数(Ks)为0.294 mmol/L。【结论】菌株QD19-16是布鲁氏菌属中第一株被发现的高氯酸盐还原菌,扩大了变形菌门(Proteobacteria)中高氯酸盐还原菌的分布,能够应用于厌氧生物反应器中高氯酸盐还原微生物菌群的构建。
2011, 38(8):1155-1159.
摘要:为了进一步提高氧化葡萄糖杆菌右旋糖酐糊精酶的产量, 在3 L发酵罐水平上考察了pH (3.5?6.0)对菌体生长和产酶的影响。基于不同pH发酵过程中菌体生长及产物合成的变化, 确定了pH两阶段控制策略, 即0?6 h时控制pH 5.0, 6 h后将pH调至4.0。通过采用这一优化策略, 右旋糖酐糊精酶酶活有了较大的提高, 可达4.03 U/mL, 比不控制pH模式下提高了38.5%, 是摇瓶水平的12.5倍, 同时发酵时间从47 h缩短为15 h。
2017, 44(5):1056-1064.DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160514CSTR: 32113.14.j.MC.160514
摘要:【目的】从嗜热厌氧微生物热解纤维素菌属F32 (Caldicellulosiruptor sp. F32)菌株中鉴定出可水解木聚糖侧链乙酰基团的脂酶。【方法】通过基因组序列注释、比对以及蛋白结构预测的方法,发现一个潜在的脂酶7家族的(CE-7)乙酰木聚糖脂酶Axe7。利用基因克隆、质粒构建以及在大肠杆菌中表达目标蛋白并纯化等实验方法,获得了该酶的重组蛋白。【结果】以4-甲基乙酸伞形酯(4-Methylumbelliferyl-acetate)作为底物时,该酶的最适反应pH在6.5?7.0之间,最适反应温度为85 °C,在最适的温度和pH条件下,Axe7活性半衰期(Half-life)超过4 h。在不同金属离子(1.5 mmol/L)存在下,Axe7活性可保持为最适反应酶活的(66.3±4.6)%?(95.7±2.3)%之间,说明金属离子对其酶活有一定的影响。通过测定酶动力学发现Axe7的Km和kcat值分别为0.39 mmol/L和66.95 s?1。【结论】从高温厌氧微生物中发现并表征一个热稳定性良好的乙酰木聚糖脂酶,为木质纤维素的高温糖化和生物炼制提供了一个可工业化的潜在选择。