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利用玉米芯水解液产苹果酸的戴尔根霉突变菌株选育及代谢分析
  • ISSN号:1002-6630
  • 期刊名称:《食品科学》
  • 时间:0
  • 分类:TS201.3[轻工技术与工程—食品科学;轻工技术与工程—食品科学与工程]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽合肥230009, [2]安徽建筑大学环境与能源工程学院,安徽合肥230601
  • 相关基金:国家自然科学基金面上项目(31470002;31371859)
中文摘要:

诱变筛选发酵玉米芯水解液高产苹果酸的根霉属菌株,并对其进行代谢分析,研究其高产苹果酸的机理。对分离得到的菌株进行ITS序列鉴定,进一步利用软X射线辐射对菌种进行诱变筛选、对出发菌株和突变菌株的相关酶活力进行测定及代谢通量分析。利用软X射线辐射结合丙烯醇平板筛选乙醇脱氢酶缺陷型菌株,得到突变株-1,发现其乙醇脱氢酶基因的3处密码子突变为"TAA",阻断了突变菌株的乙醇代谢途径。进而利用软X射线辐射结合氟乙酸平板筛选乙醛酸循环缺陷型菌株,得到复合突变株-2,降低了副产物富马酸及琥珀酸的产量。复合突变株-2的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶中几处NADP(H)结合位点发生突变,增加了糖酵解和磷酸戊糖两种途径的相互作用,促进了其戊糖代谢。经过两步分离筛选,得到的复合突变株-2能发酵玉米芯水解液高产苹果酸,且减少了副产物乙醇、富马酸、琥珀酸的生成。复合突变株-2的苹果酸产量占代谢物总产量的比例由出发菌株的71%增加到91%,苹果酸产量增大1倍,研究成果对工业化利用突变菌株生产苹果酸具有重要意义。

英文摘要:

High-level production of malic acid by fermentation of com cob hydrolysate with an isolated Rhizopus delemar strain was expected. Then metabolic analysis and research of the underlying mechanism were carried out. Phylogenetic analysis based on ITS region sequences was carded out for the identification of X-ray-induced mutant strains, and the key enzyme activities and metabolic flux were also analyzed. The results showed 3 "TAA" codons in the alcohol dehydrogenase gene of the anti-allyl mutant strain, which interrupt the pathway of ethanol metabolism. The breeding for the anti- fluoroacetate mutant strain succeeded to decrease the flux of fumaric and succinic acid. Some NADP (H)-binding loci were mutated in the G6PDH gene of the mutant, probably leading to increased interaction of Embden-Meyerhof-Parnas pathway with Hexose-Monophophate pathway and improved pentose metabolism. After two-step breeding and regulation for this isolated strain, the production of malic acid was enhanced markedly; the formation of ethanol, fumaric acid and succinic acid were decreased simultaneously. Compared with the parent strain, the proportion of malic acid in mutant strain-2 increased to 91% from 71% and the yield of malic acid was increased markedly, which is of significance for deep industrial development.

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期刊信息
  • 《食品科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国商业联合会
  • 主办单位:北京市食品研究所
  • 主编:孙勇
  • 地址:北京西城区禄长街头条4号
  • 邮编:100050
  • 邮箱:foodsci@126.com
  • 电话:010-83155446-8006
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-6630
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2206/TS
  • 邮发代号:2-439
  • 获奖情况:
  • 国家“双效”期刊,1986年原商业部重大成果三等奖,1997年国内贸易部优秀科技期刊三等奖,第三届中国出版政府奖提名奖,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:115579