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• 2017年, 46卷, 第3期
  刊出日期：2017-08-25

    

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研究报告
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  研究报告

  酿酒酵母醛酮还原酶的克隆表达和酶学性质研究

  应向贤，高　亮，张　丽，毛王伟，赵　嫚，汪　钊

  2017, 46(3): 129-133. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.001

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  从酿酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）ＣＩＣＣ　１００２基因组中克隆获得醛酮还原酶基因，并在大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）中实现过量表达．重组醛酮还原酶经Ｎｉ－ＮＴＡ亲和层析分离纯化获得高纯度目的蛋白，并对其进行酶学性质表征．该重组酶经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ检测为单一条带，分子量为３８ｋＤａ．该酶的最适ｐＨ 和最适温度分别为６．０，６０℃，且具有良好的稳定性．１ｍｍｏｌ／Ｌ金属离子Ｃｏ２＋ 或Ｎｉ　２＋ 显著提高酶活力．底物特异性分析表明：该重组酶对邻位二酮具有较高活力，其中对酮基泛解酸内酯的比酶活可达２０．５３Ｕ／ｍｇ．
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  研究报告

  酿酒酵母产泛酸工程菌株的构建与诱变

  孙　杰，姜　杰，任　郑，魏　春

  2017, 46(3): 134-137+142. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.002

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  泛酸具有重要的生理功能，参与糖、脂肪、蛋白质及能量的代谢，广泛用作微生物药物、食品添加剂和饲料添加剂．通过强化酿酒酵母泛酸生物合成途径的酮泛解酸羟甲基转移酶、酮泛解酸还原酶、泛酸合成酶和多胺氧化酶的表达水平，提高酵母泛酸合成量．在不含泛酸的培养基中培养１０２ｈ后，泛酸质量浓度达到２９０μｇ／Ｌ．进一步对菌株ＢＹＰＡＮ０１进行微波辐照诱变，筛选到的突变株ＢＹＰＡＮ０２泛酸质量浓度较菌株ＢＹＰＡＮ０１和ＢＹ４７４１分别提高了４３．３％和２０３．２％，达到４１５．７μｇ／Ｌ，为实现泛酸的环保和低成本合成提供了新的思路．
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  研究报告

  异亮氨酸发酵过程中浓度近红外预测模型的建立

  郭宇飞，石　拓，徐庆阳

  2017, 46(3): 138-142. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.003

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  利用近红外分析仪和相关近红外软件，建立谷氨酸棒杆菌发酵过程中异亮氨酸质量浓度的近红外预测模型．结合偏最小二乘法，在波数为７　４００～９　１００ｃｍ－１，减去一条直线作为光谱预处理的条件下，获得异亮氨酸质量浓度最优近红外预测模型．该模预测偏差（ＲＰＤ）为３．３６，交叉验证误差均方根（ＲＭＳＥＣＶ）为１．７３ｇ／Ｌ，决定系数（Ｒ２）为０．９９７．通过外部验证，该模型能够较好地检测发酵过程中异亮氨酸的质量浓度．
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  研究报告

  大肠杆菌生产莽草酸的基因工程菌构建

  韩　超，蔡灵芝，毛　倩，李燕军，谢希贤

  2017, 46(3): 143-146+187. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.004

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  莽草酸是芳香族氨基酸合成中的重要中间代谢物，可用于多种药物的化学合成．在代谢工程理论的指导下，构建积累莽草酸的高产菌株．通过构建敲除编码莽草酸激酶的基因ａｒｏＬ 与ａｒｏＫ的菌株阻断莽草酸的代谢；通过构建敲除编码奎尼酸／莽草酸脱氢酶的基因ｙｄｉＢ 的菌株减少副产物的合成；同时通过构建人工操纵子过表达编码ＤＡＨＰ合酶、莽草酸脱氢酶、脱氢奎尼酸脱水酶和三脱氢奎尼酸合酶的基因ａｒｏＧ，ａｒｏＥ，ａｒｏＤ 和ａｒｏＢ 以强化莽草酸合成途径．最终得到Ｅ．ｃｏｌｉＳＨＩＫΔａｒｏＬΔｙｄｉＢ 菌株，摇瓶发酵能够积累莽草酸５．５ｇ／Ｌ．
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  研究报告

  鹰嘴豆中异黄酮类化合物体外模拟胃肠道代谢研究

  李辛慧，梁现蕊

  2017, 46(3): 147-152. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.005

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  为了研究鹰嘴豆中异黄酮类化合物在体外模拟胃肠道中的代谢转化．将鹰嘴豆提取液及其主要异黄酮单体化合物分别在模拟胃液、肠液和肠道菌群中孵育，并采用ＵＰＬＣ－ＱＴＯＦ－ＭＳ方法分析代谢物．结果显示：鹰嘴豆提取液在模拟胃液和肠液中不发生代谢变化；在肠道菌群中芒柄花苷产生２个代谢物，６″－Ｏ－丙二酰芒柄花苷和６″－Ｏ－丙二酰印度黄檀苷分别产生４个代谢物，而芒柄花素和鹰嘴豆芽素Ａ并未发生明显变化；异黄酮苷主要的代谢方式有水解、去糖基化、羟基化和去羟基化．表明鹰嘴豆中异黄酮类化合物在模拟胃液、肠液中稳定，肠道菌群对其代谢起了关键作用．
  
综述
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  综述

  生物催化法制备手性酮基布洛芬的研究进展

  胡琦蔚，张俊伟，王远山

  2017, 46(3): 153-157. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.006

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  酮基布洛芬是一种重要的消炎镇痛药，广泛应用于风湿、类风湿性关节炎、脊髓炎和痛风等疾病的治疗，成为处方量最大的药物之一．市售的酮基布洛芬以外消旋体为主，（Ｓ）－酮基布洛芬为其活性对映体，（Ｒ）－酮基布洛芬的存在会加重肝脏的代谢负担．目前手性酮基布洛芬主要通过化学合成法生产，与传统的化学法相比，生物催化法具有反应条件温和、对环境友好等优点，成为近年来研究的热点．生物催化法主要利用脂肪酶、酯酶和腈水合酶／酰胺酶双酶体系等催化制备手性酮基布洛芬．同时对生物催化法制备手性酮基布洛芬的研究进展进行了综述．
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  综述

  谷氨酸棒杆菌分支链氨基酸合成的转录调控

  马　倩，张权威，隋进廷，谢希贤

  2017, 46(3): 158-161. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.007

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  谷氨酸棒杆菌中存在复杂的转录调控系统，其调控机制不清晰的问题严重制约着代谢工程策略的选择与应用．目前，针对谷氨酸棒杆菌分支链氨基酸合成的转录调控网络展开了一系列研究，发现了诸多转录调控因子及其靶向调控基因，而其具体调控机制及不同调控模块间的相互作用仍有待进行深入研究．随着转录调控网络的深入研究，将为谷氨酸棒杆菌的代谢工程改造提供更有方向性的指导．目前，对谷氨酸棒杆菌中心碳代谢、分支链氨基酸合成过程中重要转录调控因子进行了相应的介绍．
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  综述

  酰胺酶催化合成手性氨基酸的研究进展

  顾诚伟，曹成浩，金利群，薛亚平

  2017, 46(3): 162-169. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.008

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  手性氨基酸广泛应用于医药、农药、食品、化妆品等行业，开发高效、原子经济性高、环境友好的手性氨基酸合成方法具有重要的意义．酰胺酶由于其底物范围广、立体选择性专一、反应条件温和，在制备光学纯氨基酸方面具有巨大潜力．对酰胺酶的来源、分类、作用机理及在制备手性氨基酸中的应用等方面进行了综述，重点介绍了酰胺酶在制备Ｄ－苯丙氨酸、Ｌ－色氨酸、Ｌ－苯甘氨酸、Ｏ－甲基－Ｄ－丝氨酸和Ｌ－２－羧酸－哌嗪中的应用．探讨了酰胺酶存在的问题与未来的发展趋势，随着基因工程技术研究的不断深入，将会有更多的酰胺酶被开发出来并用于手性氨基酸的生产．
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  综述

  酰胺酶催化机制研究进展

  金建强，吴哲明，郑仁朝

  2017, 46(3): 170-177. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.009

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  酰胺酶是一类主要作用于分子内Ｃ—Ｎ键，催化酰胺水解生成相应的羧酸和氨的水解酶，在自然界中广泛存在．根据酰胺酶氨基酸序列，可将其分为腈水解酶家族和酰胺酶标签家族两类．综述了近年来对上述两类酰胺酶结构和催化机制方面的研究进展，并着重阐述了数个不同来源酰胺酶的具体催化过程．腈水解酶家族成员的催化三联体为Ｃｙｓ－Ｌｙｓ－Ｇｌｕ，其催化过程比较一致，Ｃｙｓ主要负责亲核进攻，Ｇｌｕ作为广义碱参与催化反应，Ｌｙｓ则负责稳定过渡态．酰胺酶标签家族酰胺酶
  的催化三联体为Ｓｅｒ－ｃｉｓ　Ｓｅｒ－Ｌｙｓ，但不同来源的酰胺酶之间的催化机理差异较大，依据Ｌｙｓ所扮演的角色可以将其催化机制分为广义酸催化和广义碱催化两种模式．
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  综述

  生物法合成５－氨基乙酰丙酸的研究进展

  李智祥，赵　磊，梁云龙，张成林

  2017, 46(3): 178-182. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.010

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  ５－氨基乙酰丙酸（５－ａｍｉｎｏｌｅｖｕｌｉｎｉｃ　ａｃｉｄ，ＡＬＡ）是血红素、叶绿素等吡咯化合物生物合成的重要前体，在农业和医药上得到广泛应用．５－氨基乙酰丙酸的生物合成途径主要包括Ｃ４和Ｃ５途径．对５－氨基乙酰丙酸的合成途径和调控机制以及利用大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌通过Ｃ４途径和Ｃ５
  途径合成５－氨基乙酰丙酸的代谢工程研究进展进行了综述．
应用开发
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  应用开发

  复配胶体对面包烘焙品质的影响

  范婷婷，岳　征，李树标

  2017, 46(3): 183-187. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.011

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  研究了不同胶体复配（黄原胶、瓜尔豆胶、羟丙基甲基纤维素（ＨＰＭＣ）和海藻酸钠）对面包烘焙品质的影响．结果表明：面包中添加复配胶体可弥补添加单一胶体时在比容、质构特性和感官等方面的不足，改善面包的烘焙品质，提高面包抗老化性能，延长产品货架期．黄原胶、海藻酸钠与ＨＰＭＣ最优质量配比为１∶２∶６，质量分数为０．１５％时，面包的烘焙品质和抗老化效果得到了明显的改善．
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  应用开发

  瑞舒伐他汀侧链（３Ｒ，５Ｓ）－６－Ｒ－取代基－３，５－二羟基己酸叔丁酯合成研究进展

  何人宝，胡忠梁，金逸中，林娇华，张晓健，王亚军，柳志强

  2017, 46(3): 188-192. https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.012

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  瑞舒伐他汀是一种高效的羟甲戊二酰辅酶Ａ（ＨＭＧ－ＣｏＡ）还原酶抑制剂，能有效降低低密度脂蛋白（ＬＤＬ）胆固醇，且无副作用，被称为“超级他汀”．瑞舒伐他汀是由疏水性母核和开环侧链构成，其手性侧链是合成中的难点．目前，化学法和生物酶法合成瑞舒伐他汀关键手性侧链（３Ｒ，５Ｓ）－６－Ｒ－取代基－３，５－二羟基己酸叔丁酯受到研究者广泛的关注．主要介绍了不对称还原合成（３Ｒ，５Ｓ）－６－Ｒ－取代基－３，５－二羟基己酸叔丁酯的研究进展．