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聚-γ-谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

中試階段/n成果簡介：目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減肥增效、節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染是人們關(guān)注的熱點。聚γ-谷氨酸（簡稱“γ-PGA”）作為一種綠色生物大分子材料，不僅可使作物增產(chǎn)10-30％，節(jié)肥10-20％，還可提高作物品質(zhì)和作物抗病耐旱能力。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點實驗室率先在國際上開展了γ-PGA在農(nóng)作物栽培中的應(yīng)用，已申請γ-PGA發(fā)酵及γ-PGA在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等5項中國發(fā)明專利，其中獲得3項發(fā)明專利授權(quán)。三項相關(guān)課題鑒定成果分別于2007年，2008年，2009年通過湖北省科技廳組織的專家鑒定

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2021-01-12

一種溶酶體定位熒光探針硒代嗎啉-氟硼二吡咯及其制備方法和應(yīng)用

一種溶酶體定位熒光探針硒代嗎啉?氟硼二吡咯及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供一種熒光分子Se?BODIPY，該熒光分子Se?BODIPY包含氟硼二吡咯熒光團和硒代嗎啉溶酶體定位基。本發(fā)明還提供了該熒光分子Se?BODIPY的制備方法和應(yīng)用。該熒光分子可以作為溶酶體定位熒光探針。本發(fā)明的溶酶體定位熒光探針是由8?氯甲基?1,3,5,7?四甲基?氟硼二吡咯和硒代嗎啉反應(yīng)制得的熒光分子，通過過氧化氫誘導(dǎo)的硒代嗎啉氧化反應(yīng)，由光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移機制靈敏調(diào)控探針分子的熒光發(fā)射性能，其靈敏度高、選擇性強、生物相容性好，能快速進(jìn)入溶酶體，可作為性能優(yōu)異的溶酶體定位熒光探針，在熒光成像、生物熒光分析、熒光標(biāo)記、內(nèi)源性或外源性過氧化氫檢測及凋亡細(xì)胞黏度檢測方面具有重要應(yīng)用。

東南大學(xué) 2021-04-11

異亮氨酸工業(yè)生產(chǎn)菌代謝工程系統(tǒng)改造

本項目首先借助比較蛋白組學(xué)研究技術(shù)，從細(xì)胞內(nèi)異亮氨酸合成及轉(zhuǎn)運的整體網(wǎng)絡(luò)入手，揭示其中影響氨基酸胞外積累的若干關(guān)鍵蛋白質(zhì)，研究氨基酸合成及轉(zhuǎn)運、代謝調(diào)控、底物利用、細(xì)胞通透等相關(guān)蛋白質(zhì)的作用機制。然后采用系統(tǒng)生物學(xué)和代謝工程研究手段，利用啟動子改造、基因共表達(dá)、酶定向進(jìn)化等技 術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)改造，以顯著提高乳糖發(fā)酵短桿菌支鏈氨基酸生產(chǎn)水平。比較蛋白組學(xué)分析將為支鏈氨基酸高產(chǎn)機理研究奠定堅實理論基礎(chǔ)，乳糖發(fā)酵短桿菌代謝工程系統(tǒng)改造為工業(yè)化應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。 關(guān)鍵技術(shù) L-異亮氨酸是人體 8 種必需氨基酸之一，因其具特殊的結(jié)構(gòu)和功能，其用量逐年增長，目前國際上日本生產(chǎn) L-異亮氨酸且占壟斷地位，廠家有味之素、協(xié)和發(fā)酵和田邊制藥三家，均已發(fā)酵法生產(chǎn)，產(chǎn)率達(dá) 30-35 g/L，提取率 60-70%，我國的異亮氨酸研究起步晚，目前分批發(fā)酵大罐產(chǎn)酸率為 20-22g/L，總得率為 40- 50%，與日本相比較，我國的 L-異亮氨酸生產(chǎn)水平還很低下，主要是由于生產(chǎn)菌株絕大多數(shù)通過誘變選育獲得，少數(shù)菌株利用基因工程手段改造，但僅局限于少數(shù)合成酶基因，這嚴(yán)重制約了支鏈氨基酸產(chǎn)率的進(jìn)一步提高。本成果克服了行業(yè)內(nèi)的菌株瓶頸，并優(yōu)化獲得了工業(yè)發(fā)酵工藝。

江南大學(xué) 2021-04-11

甘氨酸螯合鐵的制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)

成果描述：甘氨酸螯合鐵是一種新型的鐵強化劑，具有穩(wěn)定性適中，吸收率高，生物效價高，雙重營養(yǎng)，安全性高等特點。但是目前我國對氨基酸螯合鐵的研究不深入，合成、檢測技術(shù)不成熟。國內(nèi)用于營養(yǎng)素補充劑的螯合鐵一般是從國外進(jìn)口，成本高，并且無法獲得國外生產(chǎn)廠家的合成及檢測技術(shù)，給生產(chǎn)、加工、貯藏過程中產(chǎn)品的質(zhì)量控制帶來了許多困難。我們研究了甘氨酸螯合鐵的合成工藝。通過單因素和正交實驗，以產(chǎn)物的重量，產(chǎn)物中鐵和亞鐵含量，鐵和亞鐵的得率為指標(biāo)，確定了下面合成條件適宜值：配位比（甘氨酸:：鐵），反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溶液，pH值，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，乙醇用量倍，抗氧化劑（鐵粉）用量。我們對用最優(yōu)工藝制備出的產(chǎn)物進(jìn)行了分析，并與SKP, CMC, Albion, 地奧四家公司的甘氨酸螯合鐵商品進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示，自制的甘氨酸螯合鐵的總鐵含量和亞鐵含量基本達(dá)到商品氨基酸螯合鐵的水平，達(dá)到了功能性食品添加劑原料的標(biāo)準(zhǔn)。市場前景分析：保健食品市場。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：符合中國衛(wèi)生部關(guān)于保健食品的原料要求，產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)、理化指標(biāo)、功效成分指標(biāo)和安全性指標(biāo)等均符合衛(wèi)生部關(guān)于保健食品的相關(guān)要求。

四川大學(xué) 2021-04-10

聚谷氨酸的微生物合成及其應(yīng)用研究

微生物合成的γ-聚谷氨酸為均聚氨基酸化合物，分子量在100－1000kDa之間，相當(dāng)于500－5000個左右的谷氨酸單體，具有優(yōu)良的成膜性、成纖維性、阻氧性、可塑性、粘結(jié)性和極其強的吸水性，從而在高分子材料工程中具有增稠、乳化、凝膠、成膜、保溫、緩釋、助溶、粘結(jié)和強吸水等功能。作為一種生物材料，γ-PGA又具有生物可降解性好、可食、對人體和環(huán)境無毒害等優(yōu)點，因而在食品、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和水處理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。南開大學(xué)專利技術(shù)：一種提高水溶性高聚物發(fā)酵產(chǎn)率的方法（公開號： CN1

南開大學(xué) 2021-04-14

一種多取代色原酮并吡咯環(huán)類衍生物及其合成方法和應(yīng)用

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中山大學(xué) 2021-04-10

西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物免疫研究團隊揭示條銹菌富含甘氨酸/絲氨酸效應(yīng)子抑制植物免疫反應(yīng)的分子機理

該研究鑒定到一個新的小麥條銹菌富含甘氨酸/絲氨酸效應(yīng)子PstGSRE4，揭示其通過靶向小麥抗病相關(guān)蛋白銅鋅超氧化物歧化酶TaCZSOD2抑制植物免疫的分子機理。

西北農(nóng)林科技大學(xué) 2022-10-13

聚 β 羥基丁酸酯與異亮氨酸聯(lián)產(chǎn)菌代謝工程改造

本研究構(gòu)建一種谷氨酸棒桿菌基因工程菌，使其同時發(fā)酵生產(chǎn)兩種產(chǎn)品：聚羥基脂肪酸酯和異亮氨酸；前者是胞內(nèi)產(chǎn)品，后者是胞外產(chǎn)品。該基因工程菌可以降低生產(chǎn)成本，具有工業(yè)應(yīng)用前景。研究結(jié)果顯示：將 phaCAB 基因簇導(dǎo)入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 產(chǎn)量為 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 產(chǎn)量為6.65 g/L，產(chǎn)率提高 65%達(dá)到 0.15g 異亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 產(chǎn)量達(dá)到 28.7%(w/w)。關(guān)鍵技術(shù) 聚羥基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有較高碳源與氮源的條件下，生成的一類微生物自身碳源、能源儲備物的胞內(nèi)聚酯。根據(jù)相關(guān)報道，將 PHB 合成代謝基因簇導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，可實現(xiàn) PHB 與某些代謝產(chǎn)物的聯(lián)產(chǎn)和增產(chǎn)，提高底物的利用率。L-異亮氨酸是一種人體必需氨基酸，因其在醫(yī)藥、食品和健康保健領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，而使其近幾年的生產(chǎn)能力發(fā)展迅速，目前國際上比較先進(jìn)的主流生產(chǎn)方式為發(fā)酵法生產(chǎn) L-異亮氨酸。谷氨酸棒桿菌(Corynebacteriumglutamicum)是一種小棒狀、革蘭氏陽性的食品安全生產(chǎn)菌，目前已經(jīng)用于工業(yè)生產(chǎn) L-異亮氨酸，本成果構(gòu)建能高產(chǎn) PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工業(yè)化應(yīng)用潛力。 

江南大學(xué) 2021-04-11

環(huán)保型水處理劑聚天冬氨酸（PASP）的研制

目前國內(nèi)外工業(yè)用水處理中對金屬材料設(shè)備結(jié)垢和腐蝕的緩蝕劑和阻垢劑，大部分系含磷（或膦）的藥劑，由于排放后對周圍水體易引起富營養(yǎng)化。國內(nèi)外排放水總磷要求小于1mg/L，在這一背景下急需研發(fā)不含磷（或膦）的水處理劑。而聚天冬氨酸PASP就是近年來國內(nèi)外公認(rèn)的符合環(huán)保要求的綠色水處理劑。本項目合成制備采用的原料全部為國產(chǎn)的環(huán)保型原料,和國內(nèi)外其他制備方法不同，采用了單體本體熱聚合的一步反應(yīng)工藝技術(shù)，具有創(chuàng)新性，該工藝具有反應(yīng)時間短，不涉及投加其他化學(xué)品等優(yōu)點，產(chǎn)品不僅可應(yīng)用于工業(yè)水如工業(yè)冷卻水的阻垢和防腐蝕，由于抑制水垢和腐蝕可提高傳熱效率并防止跑冒滴漏而取得顯著的節(jié)能減排效果，經(jīng)拓展研究后發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于農(nóng)作物，先后對蔬菜類，如青菜、花菜，瓜果類，如西瓜、甜瓜，以及糧油作物等均可取得以下三方面的增效作用：1）促進(jìn)農(nóng)作物營養(yǎng)的吸收而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，不同作物品種可提高5%-15%左右。2）改善了作物的品質(zhì)，如西瓜的甜度可由原先的10-12%提高到15-16%。3）對肥料起到增效作用，可減少化肥的用量，有利于改善土壤和環(huán)境。

華東理工大學(xué) 2021-04-11

新型生物食品防腐劑 ε-聚賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)

ε-聚賴氨酸是由 25-35 個 L-賴氨酸通過其 α-羧基與 ε-氨基縮合形成的一種同型氨基酸聚合物，分子量在 2500-4500 Da。目前，ε-聚賴氨酸主要作為一種食品防腐劑被廣泛應(yīng)用于日本、韓國、美國和歐盟。2014 年 4 月，我國衛(wèi)計委也正式批準(zhǔn)其在我國食品加工業(yè)中的使用。本項目通過 10 多年的技術(shù)攻關(guān)，聚焦于產(chǎn)生菌篩選、高產(chǎn)菌選育、發(fā)酵過程優(yōu)化與調(diào)控、產(chǎn)物的分離提取與精制等研究內(nèi)容，獲得了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的系列高產(chǎn)菌，實現(xiàn)了實驗室（5 L）-中試（1 m3）-試生產(chǎn)（10 m3）不同規(guī)模的 ε-聚賴氨酸發(fā)酵生產(chǎn)，并建立了與發(fā)酵規(guī)模相匹配的 ε-聚賴氨酸高效提取和精制工藝。

江南大學(xué) 2021-04-11