SAM合成酶基因的克隆及在酿酒酵母中的高效表达

采用PCR技术从S.cerevisiae TCCC 31012菌株的染色体DNA中扩增得到S-腺苷甲硫氨酸合成酶-2基因(sam2),将sam2克隆到酿酒酵母表达载体pACT2的强启动子PADHI控制下,以构建高效表达质粒,并在酿酒酵母亮氨酸缺陷型茵株YS58中表达.重组质粒经鉴定含有sam2基因.工程菌YS58-2表达产物经SDS-PAGE,结果显示重组菌S-腺苷甲硫氨酸合成酶的分子质量约为43ku,经凝胶电泳扫描,表达带约占菌体总蛋白的14%.YS58-2菌株培养72 h的SAM合成酶活力为16.5 U/mg茵体蛋白,较出发菌S.cerevisiae TCCC 31012提高了40.3倍,较受体菌YS58提高了32倍.
以8种酿造啤酒大麦及麦芽为原料,分别提取游离酚和结合酚,分析多酚组分变化,并测定其抗氧化活性.结果显示,啤酒大麦发芽前后多酚含量及组分均有显著变化,大麦发芽后总酚含量普遍高于发芽前,其中,Hindmarsh发芽后总酚增加率最高;阿魏酸、荭草素含量在发芽过程中显著增加(P<0.05).Hindmarsh游离没食子酸、香草醛与阿魏酸增加率最高;Metcalf结合阿魏酸与荭草素增加率最高.体外抗氧化结果表明,相比发芽前,麦芽多酚清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基能力及氧自由基吸收能力普遍增强,其中,Scope麦芽游离酚清除DPPH自由基能力最强,Baudin麦芽结合酚的氧自由基吸收能力最好.
L-异亮氨酸是人体必需氨基酸之一,具有很大的商业价值.在谷氨酸棒杆菌中,合成一分子L-异亮氨酸需要消耗四分子NADPH.因此,提高胞内NADPH浓度是提高L-异亮氨酸产量的重要手段之一.在乳糖发酵短杆菌JHI3-156中过量表达酿酒酵母的NADH激酶编码基因POS5△MTS,发酵48 h表达菌株JHI3-156/pDXW-10-POS5△MTS的胞内NADP+浓度增加了27μmol/L(17％),NADPH浓度增加了36 μmol/L (96％);发酵72 h后L-异亮氨酸产量是(3.02±0.52)g/L,比对照菌(1.96±0.04) g/L提高了54％.本研究表明,过表达POS5△MTS基因能提高NADPH的供应,促进了L-异亮氨酸的生物合成.
分析了酿酒葡萄生长发育所必需的营养元素的种类、主要作用、来源和矿质营养的吸收特点;对天津市酿酒葡萄主要产区蓟县、汉沽区的土壤理化指标进行了测定分析,并与国际农化服务中心土壤养分状况系统(ASI)、全国土壤养分分级指标进行了比较,根据国际名种酿酒葡萄起源于欧洲这一特性,分析并确定了天津地区酿酒葡萄施肥元素种类,此项研究对酿酒葡萄的合理施肥具有指导意义.
采用微生物检测方法,分别检测啤酒冷麦汁中的有害菌数量,再利用MRS培养基检测方法,监测乳酸杆菌在冷麦汁中的分布情况.结果表明,冷麦汁中有害菌检出阳性有10 d(监测52 d),乳酸杆菌数有12 d检出超标(监测30 d).通过添加抑菌剂5%乳酸钠和0.05%乳酸链球菌素可显著控制乳酸杆菌的数量,对冷麦汁中的乳酸杆菌的抑制作用达到100%.
脂肪酸及其衍生物具有广泛的应用前景,特别是作为先进燃料能够缓解目前全球范围内的能源危机与环境污染问题.从微生物出发,利用生物发酵的方法生产脂肪酸及其衍生物被认为是一种可再生且环境友好的生产模式.随着酵母细胞研究的不断深入以及基因操作平台的日益完善,酵母细胞工厂成为继大肠杆菌细胞工厂之后又一脂肪酸类化合物的高产平台,也在其工业化进程的不断推动下面临着前所未有的机遇与挑战.因此,本文中,笔者综述了近年来以酵母细胞(主要包括酿酒酵母、解脂耶氏酵母和圆红冬孢酵母)为宿主菌构建的细胞工厂在生产脂肪酸、脂肪醇和烷烃方面的研究进展.同时,提出了提高酵母产脂肪酸及其衍生物产量的基本合成生物学策略,为其进一步的研究和工业化进程奠定良好的理论基础.