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米根霉在氮源限制下的木糖代谢和关键酶特性
  • ISSN号:0001-6209
  • 期刊名称:微生物学报
  • 时间:2013.11.4
  • 页码:1189-1194
  • 分类:Q935[生物学—微生物学]
  • 作者机构:[1]南京工业大学生物与制药工程学院,南京210009
  • 相关基金:国家自然科学基金(21076104,21106065);国家“973项目”(2009CB724701);国家“863计划”(2011AA02A206);江苏省“青蓝工程”项目
  • 相关项目:基于热力学特性的富马酸细胞膜转运机制研究
中文摘要:

【目的】解析氮源浓度对米根霉木糖代谢途径及产物的影响,提高木糖利用率。【方法】以木糖为碳源,考察不同氮源浓度下米根霉的生物量、有机酸积累量、木糖代谢关键酶(木糖还原酶、葡萄糖.6.磷酸脱氢酶)活力以及胞内还原力(NADH/NAD+、NADPH/NADP+)的差异。【结果】富氮条件下(2.4g/L尿素),木糖代谢速率达2.03g/(L·h),木糖还原酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活力以及胞内还原力较高,生物量达18.01g/L,几乎不积累有机酸;限氮条件下(0.15g/L尿素),木糖还原酶、葡萄糖.6.磷酸脱氢酶的活力以及胞内还原力水平降低,生物量仅4.02g/L,富马酸积累量为6.55g/L,残余木糖量较高;氮源浓度为0.6g/L时,木糖还原酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活力以及NADPH/NADP+处于前二者之间,此时生物量9.11g/L,有机酸积累量较大,其中富马酸为12.28g/L。【结论】充足的氮源可使米根霉通过木糖代谢关键酶与胞内还原力的协同效应强化木糖代谢活力,通过优化氮源浓度后,米根霉可积累更多有机酸。

英文摘要:

[ Objective] We studied the effects of nitrogen concentration on xylose metabolism and organic acid production in Rhizopus oryzae. [ Methods] We studied the effect of different nitrogen concentration in media on biomass, organic acids accumulation, activity of key enzymes (xylose reductase, XR, glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6PD) involved in the metabolism and intracellular redox ratios of R. oryzae. [ Results ] Both intracellular redox ratios and key enzymes activities stayed low, resulting in 4.02 g/L biomass, 6.55 g/L fumaric acid production and high concentration of residual xylose under nitrogen-limitation conditions (0. 15 g/L urea). Intracellular redox ratios and activity of key enzymes increased under rich nitrogen culture (2.4 g/L urea), leading to high biomass 18.01 g/L, high xylose uptake speed 2.03g/(L.h) but low fumaric acid production (0.27 g/L). When concentration of urea was 0.6 g〈/L, biomass 9. 11 g/L and fumaric acid 12.28 g/L, NADPH/NADP + , XR and G6PD activities were medium whereas NADH/NAD + reached the highest compared to those in rich nitrogen or nitrogen limitation. ~ Conclusionl Sufficient nitrogen source strengthened the xylose metabolic activity by promoting the key enzymes activity and intracellular redox ratios in R. oryzae. Optimized nitrogen concentration will enhance fumaric acid production with R. oryzae.

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期刊信息
  • 《微生物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国微生物学会 中国科学院微生物研究所
  • 主编:谭华荣
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路3号中国科学院微生物研究所B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:actamicro@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807516
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-6209
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1995/Q
  • 邮发代号:2-504
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协首届优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21879