检索结果-内蒙古大学图书馆

食品与发酵工业 2025年第6期51卷 120-126页

作者：李竹英张洪涛李嘉怡张子梦韩成许淳江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

乳糖-N-二糖(lacto-N-biose,LNB)是母乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)的主要组成部分,也是双歧因子候选者之一,但是目前缺少经济的大规模合成技术。该研究利用蔗糖磷酸化酶和LNB磷酸化酶的非依赖能荷再生优势,以酿酒酵母为能... 详细信息

乳糖-N-二糖(lacto-N-biose,LNB)是母乳寡糖(human milk oligosaccharides,HMOs)的主要组成部分,也是双歧因子候选者之一,但是目前缺少经济的大规模合成技术。该研究利用蔗糖磷酸化酶和LNB磷酸化酶的非依赖能荷再生优势,以酿酒酵母为能源供给细胞,建立了双菌共培养高效合成LNB的方法。首先构建了*** JM109(DE3)/pET28a-GalT1、*** JM109(DE3)/pET28a-GalT2、*** JM109(DE3)/pET28a-BLUSP的工程菌,筛选出合成二磷酸尿苷葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDP-Glc)产量高达10.5 g/L的最优菌株*** JM109(DE3)/pET28a-GalT1。然后与构建的工程菌*** JM109(DE3)/pET28a-SPase、*** JM109(DE3)/pET28a-GalE和*** JM109(DE3)/pET28a-BiGalHexNAcP四菌耦合发酵,LNB产量为6.78 g/L。最后构建了共表达菌株*** JM109(DE3)(含有质粒pRSFDuet1-SPase-GalT1和pETDuet1-GalE-BiGalHexNAcP),外源添加辅因子尿苷一磷酸(uridine monophosphate,UMP)(浓度为20 mmol/L),将其与酵母耦合发酵,LNB最高产量为28.66 g/L,与四菌株耦合发酵相比,产量提高了323%。这是目前关于LNB产量最高的报道。研究结果为低成本生产乳糖-N-二糖提供了新的技术路线。

关键词：乳糖-N-二糖蔗糖蔗糖磷酸化酶耦合发酵母乳寡糖

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微生物细胞代谢与环境适应调控研究进展

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生物工程学报 2025年第3期41卷 1133-1151页

作者：刘源胡贵鹏李晓敏刘佳高聪刘立明江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室

感应代谢与环境变化并做出自适应调控是细胞生命活动的关键。近年来，随着合成生物学技术的进步，越来越多的细胞感知代谢和环境差异的机制被揭示，同时相关应用也日益广泛。然而，目前缺乏关于细胞代谢与环境适应调控的研究的系统性综... 详细信息

感应代谢与环境变化并做出自适应调控是细胞生命活动的关键。近年来，随着合成生物学技术的进步，越来越多的细胞感知代谢和环境差异的机制被揭示，同时相关应用也日益广泛。然而，目前缺乏关于细胞代谢与环境适应调控的研究的系统性综述。本文介绍了细胞感知代谢和环境差异的关键跨膜蛋白及感应蛋白；总结了细胞在应对胞内外代谢差异时的天然自适应调控机制；从动态调控、理性代谢工程改造和适应性进化这3个方面探讨了基于细胞自适应调控的应用场景，并展望未来的发展方向。本文不仅为细胞感知代谢和环境变化的机制研究提供了系统性视角，还为合成生物学领域的进一步创新应用奠定了理论基础。随着未来技术的不断发展，深入理解细胞自适应调控机制有望推动新型生物制造平台的开发与应用。

关键词：细胞感应代谢环境自适应调控

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拉格啤酒酵母干燥过程中活力活性及海藻糖水平变化

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食品与发酵工业 2025年第6期51卷 25-32页

作者：付雪蓉钱思雨郑飞云钮成拓刘春凤李崎王金晶江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院酿酒科学与工程研究室江苏无锡214122

啤酒酵母活性干酵母产品近年来在啤酒酿造中得到广泛应用,其产品质量与复水后活性除了与加工过程有关,与酵母本身质量也有重要关系。由于目前缺乏对拉格啤酒酵母的生理性能与抗逆机制的深入了解,特定的拉格啤酒酵母在制成活性干酵母时... 详细信息

啤酒酵母活性干酵母产品近年来在啤酒酿造中得到广泛应用,其产品质量与复水后活性除了与加工过程有关,与酵母本身质量也有重要关系。由于目前缺乏对拉格啤酒酵母的生理性能与抗逆机制的深入了解,特定的拉格啤酒酵母在制成活性干酵母时产品质量不一,影响其复水活性的因素尚不明确。该研究选取了9株常用的拉格啤酒酵母,分析了其在干燥过程中的活力活性及胞内组分变化,结果发现具有较强抗干燥能力的菌株表现出较好的环境适应能力,具有较高的胞内ATP、线粒体膜电位和胞内海藻糖水平,同时表现出良好的抗氧化能力。转录组分析进一步发现,在干燥过程中氧化磷酸化途径显著上调,海藻糖合成与水解代谢显著增强。以上研究结果表明,在干燥过程中酵母能通过维持较高的线粒体活力和旺盛的能量代谢,修复在干燥过程中受到的损伤,进而提升抗干燥能力。

关键词：干燥海藻糖拉格酵母活性干酵母活力

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代谢工程改造酵母生产琥珀酸的研究进展

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微生物学报 2025年第2期65卷 467-488页

作者：顾子蕴唐永圣陈修来江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡

琥珀酸是一种重要的四碳二羧酸,广泛应用于食品、医药和化工等行业。与传统基于石化原料的化学合成方法相比,微生物发酵法生产琥珀酸是一种更具经济性和环境友好性的替代方案,具有较大的应用潜力。酵母具有良好的环境耐受性,因此酵母细... 详细信息

琥珀酸是一种重要的四碳二羧酸,广泛应用于食品、医药和化工等行业。与传统基于石化原料的化学合成方法相比,微生物发酵法生产琥珀酸是一种更具经济性和环境友好性的替代方案,具有较大的应用潜力。酵母具有良好的环境耐受性,因此酵母细胞工厂生产琥珀酸逐渐成为研究热点。本文以酵母生产琥珀酸为出发点,综述了构建酵母细胞工厂生产琥珀酸的相关代谢工程与调控策略,包括琥珀酸合成路径构建、辅因子供应优化、跨膜转运改造等,总结了利用廉价原料进行琥珀酸生物合成的最新研究进展,探讨了增强酵母菌株抗逆性的方法,最后展望了酵母在琥珀酸生物合成中的未来发展前景。

关键词：代谢工程微生物细胞工厂酵母琥珀酸

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成对甘氨酸基序(Gly-Gly)对胶原蛋白稳定性及柔性的影响

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中国生物化学与分子生物学报 2025年第4期41卷 541-550页

作者：王宣婷张萌许菲江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室

胶原蛋白是动物体内各种组织维持其功能所必需的基质蛋白质，脊椎动物中有多种类型，每种类型的胶原蛋白在体内的功能与其序列和结构均有着密切联系。在天然胶原中，除了普遍的Gly-X-Y氨基酸序列，也存在一种特殊结构Gly-Gly-Y,为了探... 详细信息

胶原蛋白是动物体内各种组织维持其功能所必需的基质蛋白质，脊椎动物中有多种类型，每种类型的胶原蛋白在体内的功能与其序列和结构均有着密切联系。在天然胶原中，除了普遍的Gly-X-Y氨基酸序列，也存在一种特殊结构Gly-Gly-Y,为了探究其对胶原的影响，本研究依次在胶原多肽、长链胶原、胶原高聚物层次上构建含有Gly-Gly-Y的突变体，通过圆二色谱扫描表征突变前后胶原的热稳定性。同时，采用分子动力学模拟计算胶原多肽的氢键成键概率以及弯曲度，解释胶原稳定性和柔性变化的分子机制。结果显示，含有Gly-Gly结构的突变体会降低样品的Tm值，但随着胶原三螺旋区域的加长以及蛋白质自组装程度的加强，这种影响会逐渐减弱，降低的Tm值分别为5℃、3℃和1℃。同时，模拟结果显示，含有Gly-Gly结构的多肽弯曲度也有一定增加，表明突变位点附近结构有更强的灵活性。这为具有一定柔性的胶原材料的设计提供了新思路。

关键词：重组胶原蛋白热稳定性圆二色谱分子动力学模拟

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酱香型白酒酿造过程中氨基甲酸乙酯前体来源解析

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食品与发酵工业 2025年第4期51卷 170-176页

作者：尹子瑞赵鑫锐堵国成江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122 江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)广泛存在于白酒中,由于其具有致癌性,对我国白酒品质和国民健康产生了负面影响,因此明确其形成机制十分必要。但酱香型白酒生产工艺复杂,EC的形成机制尚不清楚。该研究旨在明确酱香型白酒酿造过程中EC... 详细信息

氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)广泛存在于白酒中,由于其具有致癌性,对我国白酒品质和国民健康产生了负面影响,因此明确其形成机制十分必要。但酱香型白酒生产工艺复杂,EC的形成机制尚不清楚。该研究旨在明确酱香型白酒酿造过程中EC前体的来源,分析不同工艺阶段中的EC前体含量变化规律,为进一步明确EC的形成机制奠定基础。通过检测分析不同原辅料中EC前体含量,明确了EC前体的主要来源是大曲。通过检测分析不同工艺节点的EC及其前体的含量,明确了酱香型白酒中EC的主要形成阶段是蒸馏阶段,氰化物是蒸馏阶段的主要前体。模拟反应实验表明,高粱中的蜀黍糖苷是氰化物的主要来源,这一结论也与氰化物在发酵过程中的含量变化规律相符。最后,从白酒酒醅中筛选得到了一株与生氰糖苷形成氰化物密切相关的热带假丝酵母(Candida tropicalis)。该结果为后续调控酱香型白酒中的EC含量提供了思路。

关键词：氨基甲酸乙酯酱香型白酒尿素氰化物瓜氨酸生氰糖苷

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植物合成生物学与母乳低聚糖生物制造

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合成生物学 2025年

作者：于文文吕雪芹李兆丰刘龙江南大学未来食品科学中心江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室江南大学食品学院

母乳低聚糖（Human milk oligosaccharides, HMOs）是母乳中仅次于乳糖和脂肪的第三大固体成分，具有调节免疫系统、维持消化健康及促进大脑发育等生理功能。近期，加州大学伯克利分校Patrick M. Shih基于合成生物学使能技术，在模式植... 详细信息

母乳低聚糖（Human milk oligosaccharides, HMOs）是母乳中仅次于乳糖和脂肪的第三大固体成分，具有调节免疫系统、维持消化健康及促进大脑发育等生理功能。近期，加州大学伯克利分校Patrick M. Shih基于合成生物学使能技术，在模式植物本生烟中重构HMOs代谢合成途径，利用太阳光能将CO2转化为系列HMOs。相关研究为HMOs的生物制造提供了新思路与新范例，扩宽了植物合成生物学在乳基功能营养品可持续发展领域中的应用前景。

关键词：母乳低聚糖生物制造模式植物二氧化碳植物合成生物学

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环糊精葡萄糖基转移酶催化莱鲍迪苷A糖基化短链产物特异性研究

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食品与发酵工业 2025年第5期51卷 29-35页

作者：樊朝悦倪晔刘思言韩瑞枝江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

莱鲍迪苷A(rebaudioside A,RA)是从甜叶菊中提取的一类低热量甜味剂,被认为是理想的蔗糖替代品,但其令人不愉快的后苦味限制了其在食品领域的应用。对RA进行适度酶法糖基化被认为是减缓其后苦味有效的方法之一。环糊精葡萄糖基转移酶(cy... 详细信息

莱鲍迪苷A(rebaudioside A,RA)是从甜叶菊中提取的一类低热量甜味剂,被认为是理想的蔗糖替代品,但其令人不愉快的后苦味限制了其在食品领域的应用。对RA进行适度酶法糖基化被认为是减缓其后苦味有效的方法之一。环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glucosyltransferase,CGTase)是目前催化RA糖基化最常用的酶,其主要缺点是反应生成的产物复杂多样,尤其是长链糖基化产物的占比较高,严重影响了产物的口感和品质。该研究探索了不同来源的CGTase催化RA糖基化反应,选择转化率及短链产物特异性均较好的α-CGTase(来源于Paenibacillus macerans)进行研究。通过酶学性质研究及反应条件优化,获得最佳反应条件:以pH 6.0的PBS为反应介质,水溶性淀粉为糖基供体,底物质量比为RA∶水溶性淀粉=1∶1,加酶量25μg/mL,40℃下反应12 h可达平衡,RA的转化率最高达到74.8%,短链产物(RA-nG,n≤2)占总产物的占比为86.5%,较优化前提高了10%。因此,在此条件下可有效提高短链糖苷化RA的特异性,在甜菊糖苷的工业应用中具有更大的潜力。

关键词：莱鲍迪苷A 甜菊糖苷糖基化环糊精葡萄糖基转移酶短链产物特异性

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烟酰胺核糖激酶在大肠杆菌中的高效异源表达、酶学特性分析和发酵工艺探究

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食品与发酵工业 2025年第6期51卷 50-57页

作者：毛歆安龚劲松苏畅李恒徐国强许正宏史劲松江南大学生命科学与健康工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 四川大学轻工科学与工程学院四川成都610065

烟酰胺核糖激酶(nicotinamide riboside kinase,Nrk)催化烟酰胺核糖磷酸化生成β-烟酰胺单核苷(β-nicotinamide mononucleotide,β-NMN),是目前生物酶法合成β-NMN的重要途径。该研究通过异源表达体系筛选,实现Nrk在大肠杆菌中的可溶表... 详细信息

烟酰胺核糖激酶(nicotinamide riboside kinase,Nrk)催化烟酰胺核糖磷酸化生成β-烟酰胺单核苷(β-nicotinamide mononucleotide,β-NMN),是目前生物酶法合成β-NMN的重要途径。该研究通过异源表达体系筛选,实现Nrk在大肠杆菌中的可溶表达,初始酶活力为2.14 U/mL。通过核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)序列和启动子优化,将翻译起始速率为35000 a.u.的RBS序列与双启动子P alsR-T7组合,构建的重组菌酶活力可达5.56 U/mL,是初始水平的2.6倍。Nrk酶学性质研究表明,该酶的最适反应条件为50℃,pH 7.0,10 mmol/L Mg^(2+)。最后,对产Nrk重组菌进行培养条件优化,并在5 L发酵罐中进行罐上产酶放大工艺研究,最终使得酶活力达到72.33 U/mL,是摇瓶发酵水平的13倍。该研究显著提升了Nrk在大肠杆菌中的异源表达水平,为β-NMN的生物酶法合成奠定了基础。

关键词：烟酰胺核糖激酶 β-烟酰胺单核苷酸核糖体结合位点启动子工程异源表达

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蜡样芽孢杆菌胶原蛋白水解酶异源表达与胶原蛋白肽酶法制备

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食品与发酵工业 2025年第7期51卷 9-15,39页

作者：刘平胥睿睿黄浩唐瑶王阳康振江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122 江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

胶原蛋白肽广泛应用于化妆品与保健品,主要依赖于物理和化学降解法制备。相比较,酶法降解制备胶原蛋白肽由于降解条件温和、分子质量可控等特点具有更大优势。该研究旨在挖掘并实现一种具有商业化潜在价值的胶原蛋白水解酶的高效表达制... 详细信息

胶原蛋白肽广泛应用于化妆品与保健品,主要依赖于物理和化学降解法制备。相比较,酶法降解制备胶原蛋白肽由于降解条件温和、分子质量可控等特点具有更大优势。该研究旨在挖掘并实现一种具有商业化潜在价值的胶原蛋白水解酶的高效表达制备,实现胶原蛋白肽的酶法制备。首先,通过密码子优化合成了蜡样芽孢杆菌来源的胶原蛋白水解酶ColVD021编码基因,通过N-端序列截短优化,实现了ColVD021-Δ30在大肠杆菌中的活性表达(8.96±0.21) U/mL。进一步通过优化添加金属离子Zn^(2+)和Ca^(2+),ColVD021-Δ30的表达水平提高至(16.24±0.21) U/mL。在此基础上,确定了ColVD021-Δ30的最适pH为7.5,最适温度为37℃。酶解结果表明,重组ColVD021-Δ30对不同来源的胶原蛋白均具有高降解活力,胶原蛋白肽分子质量均低于1 000 Da。此外,农副产品鸡胸软骨的酶解结果表明,ColVD021-Δ30可以直接水解粉碎的新鲜鸡胸软骨生产胶原蛋白肽。该研究实现了蜡样芽孢杆菌胶原蛋白水解酶的高效表达,并建立了胶原蛋白肽的酶法制备工艺,为工业化酶法生产胶原蛋白肽提供了解决方案。

关键词：胶原蛋白水解酶表达优化金属离子水解条件优化低分子质量胶原蛋白肽

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