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赖氨酸合成途径

赖氨酸合成途径

细菌细胞中赖氨(天冬氨酸族氨基酸)合成途径

ATP

ADP

推荐-甘草有效成分的提取与分离 精品

20XX-20XX学年第二学期 药用植物资源与开发 名称甘草化学成分的提取与分离 年级 20XX 学院中药材学院 专业植物科学与技术 学号 07107107 姓名林俊旭 任课教师张永刚 完成时间 20XX-5-11 成绩

甘草中化学成分的提取与分离 摘要:本文主要介绍了甘草中主要的化学成分以及这些化学成分的含量和性质,并简述了甘草酸,甘草次酸和甘草甘的提取和有效成分的含量测定,为进一步的生产实践做出贡献。 关键词:甘草化学成分提取 正文:甘草属于豆科甘草属,以根和根状茎入药。甘草在我国集中分布于三北地区(东北、华北和西北各省区),而以新疆、内蒙古、宁夏和甘肃为中心产区。随着药学及其相关学科以及科研设备的发展,甘草中主要含有的甘草酸、甘草次酸、黄酮、生物碱和氨基酸等化学成分,具有广泛的生物活性。 一、化学成分 药用甘草质量与其化学成分的组成、积累变化有直接的关系。先后从甘草属植物中提取、分离、鉴定了200多种化学成分,涉及甘草属植物10个种。其中最重要并已证实具有生物活性的成分主要是甘草酸等三萜皂苷类、黄酮类、香豆素类、多糖、生物碱、氨基酸等。 三萜皂苷类化合物:甘草属植物中三萜皂类成分具有量高、生理活性强的特点,甘草的许多药理作用都与这类成分有直接关系。至今在甘草属植物中已鉴定得到61种三萜类化合物,其中苷元45个。这些三萜类化合物其苷元均为3β-经基齐墩果烷型化合物的衍生物;皂苷一般为3β-羟基上的氧苷,糖元多为D-葡萄糖酸或D-葡萄糖。甘草酸一直被认为是甘草中最重要三萜类化合物,《中国药典》把甘草酸的量作为评价甘草药材及其制品质量的重要指标,通常要求不低于2%。 黄酮类成分:是近年来研究最活跃的天然活性成分之一,广泛存在于植物界中。这类化合物的存在对植物生长、发育、开花、结果以及抵御异物的侵入起着重要的作用。目前,从甘草属植物中已发现黄酮及其衍生物153种,它们的基本母核结构类型有15种,其中包括:黄酮、黄酮醇、双氢黄酮、双氢黄酮醇、查尔酮、异黄酮、双氢异黄酮、异黄烷、异黄烯等。对甘草中黄酮类成分的药理作用研究表明,这些成分在抗肿瘤、抗氧化、抗病毒方面作用显著。 甘草中黄酮类成分的分布和积策也表现出一定的特点。乌拉尔甘草无论是野生还是栽培,在一个生长季中,叶中总黄酮量最高,而地下部分的t相对较低;在5—10月,叶中的总黄酮量逐渐下降,而地下部分总黄酮盆具有上升趋势。各

信号转导

信号转导 061M5007H 学期:2015-2016学年秋| 课程属性:| 任课教师:谢旗等 教学目的、要求 本课程为细胞生物学专业研究生的专业基础课,同时也可作为相关专业研究生的选修课。细胞信号转导是细胞生物学学科进展最快的研究领域之一,信号转导的概念已经开始深入到生命科学的各个领域。本课程内容涵盖动植物受体、G蛋白、环核苷酸第二信使、质膜磷脂代谢产物胞内信使、酶活性受体、蛋白质可逆磷酸化、泛素蛋白化及其对基因表达的调控、信号转导途径的多样性、网络化和专一性等方面的研究现状和进展。 预修课程 生物化学、分子生物学 教材 生命科学学院 主要内容 第一章绪论(3学时,教师:谢旗)细胞信号转导的研究对象和研究意义,细胞信号的主要种类,细胞化学信号分子与信号传递途径的特征。真核生物的蛋白激酶,蛋白磷酸酶,蛋白质可逆磷酸化对信号转导的调节方式,蛋白质可逆磷酸化与基因表达调控,蛋白质可逆磷酸化在细胞信号中的意义。蛋白质稳定性与信号转导。第二章植物免疫的表观遗传调控(3学时,教师:郭惠珊)表观遗传调控包含RNA干扰、DNA修饰、组蛋白翻译后修饰和染色质重塑等各种过程互相交叠,共同调控基因组表观修饰的动态平衡;除了影响生长和发育,表观遗传调控的另一重要功能是抗病免疫作用。本讲将着重介绍植物表观遗传途径及其抗病免疫信号的调控作用。第三章MicroRNA介导的信号(3学时,教师:郭惠珊)microRNA 广泛存在于生物体内,是生物体保守机制RNA沉默过程产生并具有序列特异性调控功能的一类非编码小分子RNA。本课程主要讲授植物microRNA的产生、加工、特性及其调控作用的基本生物学过程;以及植物miRNAs和其他小分子RNA参与植物生长素信号途径和其他植物生理性状的调控作用。第四章钙离子通道及信号转导(3学时,教师:陈宇航)钙离子是生命活动的必需元素,基本分布和内稳,代谢平衡和疾病;钙离子发挥重要生物学功能,简述历史发现,作为第二信使的化学基础,功能调控的基本模式,以钙结合蛋白为例子展开介绍钙离子发挥功能调控的分子结构基础等;介绍钙离子信号转导系统的组成,

甘草有效成分的提取与分离

2012-2013学年第二学期 药用植物资源与开发 论文名称甘草化学成分的提取与分离 年级 2010 学院中药材学院 专业植物科学与技术 学号 07107107 姓名林俊旭 任课教师张永刚 完成时间 2013-5-11 成绩

甘草中化学成分的提取与分离 摘要:本文主要介绍了甘草中主要的化学成分以及这些化学成分的含量和性质,并简述了甘草酸,甘草次酸和甘草甘的提取和有效成分的含量测定,为进一步的生产实践做出贡献。 关键词:甘草化学成分提取 正文:甘草属于豆科甘草属,以根和根状茎入药。甘草在我国集中分布于三北地区(东北、华北和西北各省区),而以新疆、内蒙古、宁夏和甘肃为中心产区。随着药学及其相关学科以及科研设备的发展,甘草中主要含有的甘草酸、甘草次酸、黄酮、生物碱和氨基酸等化学成分,具有广泛的生物活性。 一、化学成分 药用甘草质量与其化学成分的组成、积累变化有直接的关系。先后从甘草属植物中提取、分离、鉴定了200多种化学成分,涉及甘草属植物10个种。其中最重要并已证实具有生物活性的成分主要是甘草酸等三萜皂苷类、黄酮类、香豆素类、多糖、生物碱、氨基酸等。 三萜皂苷类化合物:甘草属植物中三萜皂类成分具有量高、生理活性强的特点,甘草的许多药理作用都与这类成分有直接关系。至今在甘草属植物中已鉴定得到61种三萜类化合物,其中苷元45个。这些三萜类化合物其苷元均为3β-经基齐墩果烷型化合物的衍生物;皂苷一般为3β-羟基上的氧苷,糖元多为D-葡萄糖酸或D-葡萄糖。甘草酸一直被认为是甘草中最重要三萜类化合物,《中国药典》把甘草酸的量作为评价甘草药材及其制品质量的重要指标,通常要求不低于2%。 黄酮类成分:是近年来研究最活跃的天然活性成分之一,广泛存在于植物界中。这类化合物的存在对植物生长、发育、开花、结果以及抵御异物的侵入起着重要的作用。目前,从甘草属植物中已发现黄酮及其衍生物153种,它们的基本母核结构类型有15种,其中包括:黄酮、黄酮醇、双氢黄酮、双氢黄酮醇、查尔酮、异黄酮、双氢异黄酮、异黄烷、异黄烯等。对甘草中黄酮类成分的药理作用研究表明,这些成分在抗肿瘤、抗氧化、抗病毒方面作用显著。 甘草中黄酮类成分的分布和积策也表现出一定的特点。乌拉尔甘草无论是野生还是栽培,在一个生长季中,叶中总黄酮量最高,而地下部分的t相对较低;在5—10月,叶中的总黄酮量逐渐下降,而地下部分总黄酮盆具有上升趋势。各

甘草酸的提取、分离和纯化

甘草酸的提取、分离及纯化实验 甘草酸的性质及用途 甘草为豆科植物的根,主要产于我国内蒙古、山西、甘肃、宁夏、新疆等地。甘草味甘,故又名甜草、蜜草。其主要化学成分有四类:三萜类、黄酮类、生物碱类及多糖类。其中三萜类成分有甘草酸、羟基甘草次酸等。 甘草酸又称甘草皂苷、甘草甜素。白色结晶,可用冰醋酸结晶,有很强的甜味。分子式为C42H62O16,分子量为822.90。纯品为白色、无臭的结晶性粉末,熔点212~217℃,易溶于热水及热的稀乙醇,几乎不溶于无水乙醇或乙醚。甘草酸在植物中常以钙、钾、铵盐等形式存在。从甘草根为原料制得的甘草浸膏中提取的铵盐,其甜度为蔗糖的50~100倍,精制甘草酸钠、钾盐的甜度为蔗糖的200~300倍,是一种天然的甜味剂。 甘草素入口后不能立刻感觉到甜味,而是逐渐才有感觉,并且一直延续很长时间还留有余味,因此甘草素与砂糖、葡萄糖等糖类复配,可以得到口感良好的甜味。因为它是非糖类、高甜度的甜味剂,因此没有褐变、吸湿及发酵等缺点。甘草素在医药上还可用作消化道溃疡治疗剂、解毒剂、消炎剂以及降血脂、抗动脉粥样硬化、降胆固醇等。目前,甘草素已广泛用于食品、医药、化妆品、饮料、卷烟等行业。 我国甘草资源丰富,带皮甘草中含甘草酸7%~10%,去皮甘草中约5.5%~9.0%。甘草经溶剂浸取,可以制得甘草浸膏,再进一步加工可以制得甘草酸。 1 实验目的 1.掌握甘草酸的提取原理和方法。 2.掌握甘草酸的分离纯化方法。 2 实验原理 甘草酸在原料中以钾盐或钙盐形式存在,其盐易溶于水,因此可用极性溶剂提取。 提取后滤液再加硫酸,因难溶于酸性溶液而析出游离甘草酸。 3实验材料、仪器和试剂 实验材料:甘草 实验仪器:电子分析天平(精确至0.001g)、移液管、紫外分光光度计、超声波清洗器、抽滤装置、水浴锅、旋转蒸发仪、容量瓶(10mL、25mL、100mL) 试剂:70 %的乙醇溶液、蒸馏水、硫酸(3.5mol/L)、浓氨水、25 %氨水、冰醋酸、80%甲醇 质量分数为70 %的乙醇溶液(100 mL):用量筒量取75 mL 无水乙醇,25 mL 二次重蒸馏水于烧杯中,混匀;质量分数为10 %的乙醇溶液(100 mL):用量筒量取12.5 mL 无水乙醇,87.5 mL 二次重蒸馏水于烧杯中,混匀;质量分数为0.5 %的氨水溶液(100 mL):

各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸,即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2),温度降到10 以下沉淀,离心分离谷氨酸,再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂,用氨水调上清液pH10进行洗脱,洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取,离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是:废水量大,治理成本高,酸碱用量大。 (2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右,连续加入有晶种的等电罐中,同时加入硫酸,控制等电罐中PH值维持在3.2左右,温度40℃进行结晶。 该工艺方法废的优点是:水量相对较少;缺点是:氨酸提取率及产品质量较差。 (3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤,澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20~3.25,然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶,分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和母液,将一部分母液进入脱盐装置,脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并;另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5~7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20~3.25后,进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置,使母液中的谷氨酸充分结晶出来,低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和二次母液。(4)水解等电点法 发酵液-----浓缩(78.9kPa,0.15MPa蒸汽)----盐酸水解(130 ℃,4h )----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和,调pH至3.0-3.2(NaOH或发酵液) -----低温放置,析晶-------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (5)低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种,育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离 --------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (6)直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 (1)浓缩段 原料:蒸汽 将一次母液通入浓缩罐内,通入蒸汽,温度120度,气压-0.09Mpa,浓缩时间6h,结晶。终点产物:结晶液(去一次中和段) (2)一次中和段 辅料:硫酸,纯水 结晶液进入一次中和罐,通入硫酸,纯水,温度80,中和时间4h,过滤 终点产物:1,滤液(回收利用)2,滤渣(去氨解段)

赖氨酸 论文

南京科技职业学院 毕业设计(论文) 题目赖氨酸的生产工艺概况 姓名顾宇天 学号220228 所在系部化工系 专业班级精细1322 指导教师陈腊梅 2016 年 4 月

摘要 赖氨酸是构成蛋白质的基本单位,是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一,组成蛋白质分子的氨基酸都是L-氨基酸,但近年内证实了它们可以异构为D-氨基酸,该文章介绍了赖氨酸的发展历史和应用前景,系统介绍了赖氨酸的发展起步,国内外市场的概况。介绍了赖氨酸的生产工艺,并详细介绍了赖氨酸发酵法的工艺 关键词:发酵工艺,发展历史,市场概况

目录 1赖氨酸的概况 (1) 1.1赖氨酸的简介 (1) 1.2赖氨酸的性质 (1) 1.3赖氨酸的营养功能 (2) 1.4赖氨酸的分类 (2) 1.5赖氨酸的国外市场发展概况 (3) 1.5赖氨酸的国内市场发展概况 (4) 1.6 未来几年中国需求量预测 (5) 2赖氨酸的生产工艺 (6) 2.1 赖氨酸的生产原料及菌种 (6) 2.2赖氨酸发酵工艺控制 (6) 2.3发酵法 (7) 2.4赖氨酸合成途径的调节机制 (8) 2.5赖氨酸生产菌的育种 (8) 2.6培养基 (9) 2.7菌种培养 (9) 2.8发酵工艺条件以及影响因素 (10) 3微生物发酵工艺原理概述 (11) 3.1微生物工业发酵的历史 (11) 3.2微生物发酵工业用菌种 (11) 3.3发酵机制与代谢机制 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)

1赖氨酸的概况 1.1赖氨酸的简介 赖氨酸是构成蛋白质的基本单位,是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一。L—赖氨酸是人体必需氨基酸,能促进人体生长发育、增强免疫力和免疫功能,并有显著提高中枢神经组织功能的作用。而且还是是人体内不能合成的八种氨基酸 (色氨酸、苯、丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸等。这八种氨基酸称营养必需氨基酸)之一缺少时会产生蛋白质代谢障碍和机能障碍。而且在人们的主食大米和面粉蛋白质中赖氨酸含量极少。如缺乏则引起蛋白质代谢障碍及功能障碍,导致生长障碍。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。如在小麦面粉中添加0.2肠的赖氨酸,则可使其蛋白质的营养价值从原来的47帕提高到71.1帕。作为食品强化剂赖氨酸的营养强化作用已受人们的极大重视。目前,国内外氨基酸的工业生产中,除谷氨酸外,产量最大的就数L—赖氨酸。 1.2赖氨酸的性质 (1)物理性质 白色或近白色自由流动的结晶性粉末。几乎无臭,263~264℃熔化并分解。通常较稳定,高温度下易结块,稍着色。相对湿度60%以下时稳定,60%以上则生成二水合物。与维生素C和维生素K3共存则着色。碱性条件及直接与还原糖存在下加热则分解。易溶于水(40g/100ml,35℃),水溶液呈中性至微酸性,与磷酸、盐酸、氢氧化钠、离子交换树脂等一起加热,起外消旋作用。 (2)化学性质 赖氨酸相关修饰:其ε-氨基的甲基化是一种通常的翻译后修饰,形成一甲基,二甲基和三甲基赖氨酸。三甲基赖氨酸会发生在钙调蛋白中。另外,赖氨酸残基还能进行乙酰化和泛素化等修饰。胶原蛋白中含有的羟基赖氨酸是由赖氨酸经赖氨酸羟化酶羟基化而来。内质网或高尔基体中,羟基赖氨酸残基的O-糖基化可用来标记特定蛋白从细胞中的分泌。

甘草酸提取方法总结

甘草酸提取方法总结-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

甘草酸提取方法总结 1、甘草酸一般以钾盐或钙盐形式存在于甘草中,其盐易溶于水。同时,甘草酸为有机弱酸,酸性条件下游离。这是我们采用水酸提取法从甘草中提取甘草酸的理论依据。操作方法:将甘草进行适当粉碎,取lOOg甘草粗粉置于1000mL烧杯中,加500mL水,加热煮沸10min,然后置于振荡器上,于60℃下恒温振荡2h。过滤,将滤渣重复上述操作,至滤液于252nm无明显吸收为止。合并滤液,蒸发浓缩至200mL左右,然后边搅拌边滴加浓H2SO4。至不再析出沉淀;陈化2h,离心分离,将沉淀物置于100℃下干燥lh,得到棕色块状物 8.9g,即为甘草酸粗品,粉碎备用。 2、甘草经室温干燥后磨成粗末以适量水浸泡20h,过滤,,滤渣再用适量水浸泡20h,过滤。合并滤液, 在搅拌下缓缓滴加3.5-4mol/L硫酸至溶液的pH为1.9,放置冰箱6h以上,倾去上清液。沉淀以适量甲醇回流提取两次,合并提取液,滴加氨水至ph7.5-8.0,减压蒸干,得糖浆状物。趁热加入冰醋酸使溶解,室温静置,投入甘草酸单铵盐晶种。翌日吸滤,以少量冷冰醋酸洗涤,减压干燥,称重。 3、以下实验提取溶剂组成经优化均为60%乙醇+1%氨水+水 ①、热回流提取法:称取相应粒度的甘草10克,第1次加入溶剂100ml于约80℃温度下进行回流提取1.5小时,过滤;提取后的残渣加入溶剂80ml进行第二次回流提取1.5小时,过滤;再次将残渣加入溶剂80ml进行第三次回流提取1.5小时,过滤。 ②、索氏提取法:称取相应粒度的甘草10克,加入溶剂200ml在约80℃下提取5小时或10小时,过滤。 ③、室温提取法:称取相应粒度的甘草3克,加入溶剂30ml,间断2小时手摇,室温(约15℃)下提取相应时间,过滤。 ④、微波辅助提取法:称取相应粒度的甘草10克,加入溶剂100ml,在经技术改造后的微波辅助提取设备内约80℃温度下提取相应时间,过滤。 连续3次提取时,第1 次提取4min,过滤,残渣再重复提取2次。 4、以70﹪乙醇作为提取溶剂,对以下4种提取方法进行了考察: ①、室温静置提取法:取10.00g甘草切片,加入70﹪乙醇100ml,静置1h,减压过滤,滤渣继续静置0.5h,过滤,合并两次滤液并定容到250 ml。 ②、超声波辅助提取法:取10.00g甘草,加100ml70﹪乙醇浸泡1 h,超声提取30min, 减压过滤,滤渣继续合并滤液超声提取30min, 合并两次滤液定容到250ml。 ③、醇热回流法:取10.00g甘草,加入70﹪乙醇100ml,90。C热回流提取2次,第一次1h, 减压过滤,滤渣继续热回流0.5h,合并两次滤液定容到 250ml。 ④、0.5﹪稀氨水和70﹪乙醇混合回流法:取10.00g甘草,加入混合溶剂100ml(按1:1比例),90。C热回流提取1h, 减压过滤,滤渣继续热回流0.5h,合并两次滤液定容到250ml。 5、称取一定质量的甘草粉放入反应器中,加入其5倍质量的水,在搅拌下于85 ℃以上加热回流2.5 h,过滤、滤渣再加3倍质量的水重复提取一次,合并滤液。 6、氨性醇提取法:称取一定量的甘草饮片,分别加5、4、4倍量的含氨0.3%的60%乙醇回流提取3次,每次1.5h。

植物激素信号转导途径简介

植物生长发育的各个阶段, 包括胚胎发生、种子萌发、营养生长、果实成熟、叶片衰老等都受到多种植物激素信号的控制。人们对植物激素的生物合成途径、生理作用已有大量阐述,在生产上的应用也已取得很大进展,但对其信号转导途径的认识并不是很全面。今天小编和大家聊一聊,9大类植物激素信号转导途径。 1.生长素 与生长素信号转导相关的三类蛋白组分是:生长素受体相关SCF复合体(SKP1, Cullin and F-box complex)、发挥御制功能的生长素蛋白(Aux/IAA)和生长素响应因子(ARF)。早期响应基因有Aux/IAA基因家族、GH1、GH3、GH2/4、SAUR基因家族、ACS、GST。生长素信号转导通路主要有4条: TIR1/AFBAux/IAA/TPL-ARFs途径、T MK1-IAA32/34-ARFs途径、TMK1/ABP1-ROP2/6-PINs或RICs 途径和SKP2AE2FC/DPB途径。 2.细胞分裂素

细胞分裂素信号转导途径是基于双元信号系统(TCS),通过磷酸基团在主要组分之间的连续传递而实现。双元信号系统主要包含3类蛋白成员及4次磷酸化事件: (ⅰ)位于内质网膜或细胞膜的组氨酸受体激酶(histidine kinases, HKs)感知细胞分裂素后发生组氨酸的自磷酸化;(ⅱ)将组氨酸残基的磷酸基团转移至自身接受区的天冬氨酸残基上;(ⅲ)受体天冬氨酸残基上的磷酸基团转移至细胞质的组氨酸磷酸化转移蛋白(His-containing phosphotransfer protein, HPs)的组氨酸残基上;(ⅳ)磷酸化的组氨酸转移蛋白进入细胞核并将磷酸基团转移至A类或B类响应调节因子(response regulators, ARR s)。在拟南芥中已知的细胞分裂素受体有AHK2、AHK3和AHK4 3个,AHP有6个(AHP1?6),A类和B类ARR分別有10个和1 2个,它们是细胞分裂素信号转导通路的主要组成部分。

L-赖氨酸的生产工艺研究

L-赖氨酸的发酵生产工艺研究 摘要: L-赖氨酸是人体和动物所不能合成的八种必需氨基酸中最重要的一种。L-赖氨酸是国际市场上发展前景良好的产品,消费需求每年以7-10%的速度递增,国内年产量则以每年20-30%以上的速度递增。其广泛应用于医药、食品和饲料等领域。目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。本文从赖氨酸的生产现状、生产方法,发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺。 关键词: 赖氨酸;发酵;菌种;展望 前言 赖氨酸(Lysine) 的化学名称为2,6-二氨基己酸,有L-型(左旋)、D-型(右旋)和DL 型(消旋)三种旋学异构体。赖氨酸是人和动物营养的必需氨基酸之一,不能参加转氨作用[1]。人类和动物可吸收利用的只有L型。它对调节体内代谢平衡、提高体内对谷类蛋白质的吸收、改善人类膳食营养和动物营养、促进生长发育均有重要作用。L-赖氨酸主要用于医药、食品和饲料工业。全球约9 0%的赖氨酸用作饲料添加剂,约5%用作食品添加剂,其余5%用作医药中间体[2]。目前,全球赖氨酸年总需求量约为85万t/a,年增长率为7%一8%。现全球赖氨酸总产能约为80万t/a,产量较大的是日本味之素公司(26万t/a)、美国ADM公司、BASF韩国公司和协和发酵工业公司等。国内赖氨酸需求量估计在13万t/a左右。赖氨酸应用范围较广,2003年以后,我国已成为全球最大的赖氨酸生产大国。目前已建成和正在建设的赖氨酸厂主要有广西赖氨酸公司、福建大泉赖氨酸有限公司、四川川化味之素有限公司、大成赖氨酸厂、肇东赖氨酸厂等。文章从赖氨酸的生产现状、生产方法,发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望等方面论述了赖氨酸生产工艺的研究进展。 1赖氨酸生产现状 L-赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的,蛋白质水解法一般以动物血粉为原料,此法最多的特点是工艺流程简单,但是原料来源很有限,仅适合小规模生产。此后又出现了化学合成法、水解法,酶法。直到1960年,日本首先采用微生物发酵法生产赖氨酸。微生物发酵生产氨基酸是人为地解除氨基酸生物合成的代谢控制机制,使其积累大量所需氨基酸。氨基酸的L-型立体专一性决定了发

生长素的作用机理

生长素的作用机理 生长素是发现最早的一类植物激素也是植物五大类激素中的一种.它参与着植物体内很多的生理作用如细胞的伸长生长、形成层的细胞分裂、维管组织的分化、叶片和花的脱落、顶端优势、向性、生根和同化物的运输等。所以研究生长素的作用机理对认识植物生长发育的许多生理过程有着不可估量的意义。 目前对激素作用的机理有各种解释,可以归纳为二:一是认为激素作用于核酸代谢,可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化,形成一些新的mRNA、新的蛋白质(主要是酶),进而影响细胞内的新陈代谢,引起生长发育的变化。另一则认为激素作用于细胞膜,即质膜首先受激素的影响,发生一系列膜结构与功能的变化,使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应的变化,或者失活或者活化。酶系统的变化使新陈代谢和整个细胞的生长发育也随之发生变化。此外,还有人认为激素对核和质膜都有影响;或认为激素的效应先从质膜再经过细胞质,最后传到核中。 虽然对激素作用机理有不同的解释,但是,无论哪一种解释都认为,激素必须首先与细胞内某种物质特异地结合,才能产生有效的调节作用。这种物质就是激素的受体。生长素作用于细胞时,首先与受体结合。经过一系列过程,引起细胞壁介质酸化和影响蛋白质合成,最终导致细胞的变化。 1.生长素受体结合蛋白(ABP1) ABP包括位于内质网膜上的ABP-I、可能位于液泡膜上的ABP-∏、位于质膜上ABP -III 以及生长素运输抑制剂 N1-naphthylp- hthalamic acid(NPA)和2,3,5一三碘苯甲酸(TIBA)的结合蛋白4类。 内质网上的ABP1合成后运输到细胞质膜上发挥生长素受体作用。生长素与细胞质膜上的ABP1结合后,钝化的坞蛋白转变为活性状态,并进一步激活质子泵将膜内H+泵到膜外,引起质膜的超极化,胞壁松弛,于是引起细胞的生长反应。内质网上的ABP1可能只是起贮藏库的作用。由于发育或其他信号引起的质膜上ABP1量的改变是通过内质网上的ABP1输出增加或减少调节的。由此可见,ABP1的分布和数量可以调节IAA功能的行使。 研究还发现,各种植物的ABP基因结构相似,编码的前体蛋白都具有主要的功能性结构序列。在氨基末端有一疏水信号序列,利于ABP在内质网膜间的穿透和转移,起信号转导作用;在羧基末端的KDEL四肽结构则使得ABP定位于内质网中的特定区域。研究认为,ABP1是一个同型二聚体糖蛋白,其亚基由163个氨基酸残基组成。如玉米的ABP1由3个组氨酸残基和1个谷氨酸残基组成1个结合部位,内含1个金属阳离子,这个部位极其疏水。在第2和第5位的半胱氨酸残基间还有1个二硫键,当生长素结合到这个部位时,羧酸酯与金属离子结合,而芳香环则与第151位的色氨酸残基等疏水性氨基酸残基结合。对ABP1羧基末端高度保守的氨基酸残基作定点突变时,发现第177位的半胱氨酸残基、第175位的天冬氨酸残基和第176位的谷氨酸残基是ABP1折叠和在质膜上起作用的重要残基,ABP1构象变化引发质膜信号传递。 2.信号转导 生长素信号传导分为两条主要途径:(1)质膜上的生长素结合蛋白(ASP)可能起接收细胞外生长素信号的作用,并将细胞外信号向细胞内传导.从而诱导细胞伸长。2)细胞中存在的细胞液/细胞核可溶性结合蛋白(SABP)与生长素结合,在转录和翻译水平上影响基因表达。生长素要引发细胞内的生化反应和特定基因表

赖氨酸工业化生产

赖氨酸工业化生产 赖氨酸,Lysine ,化学名称 2,6-二氨基己酸 化学组成 C6H14O2N2 CH2NH2 CH2 CH2 CH2 CH ·NH2 COOH Lys 发酵工艺流程: ↓ 淀粉酶 ↓ ↓ ↓ → ↓ ↓ 淀 粉 糖 化 过 滤 液体葡萄糖 糖 蜜 加N.P.K.Mg 配 料 灭 菌 菌种斜面 ↓ 摇瓶种子 ↓ 种子罐 发酵罐 发酵液 提取、精制 Lys 压缩空气 ↓ 油水分离 ↓ 总过滤器 分过滤器

(一)培养基 1、碳源:(不能直接利用淀粉) ◆葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖(来源大米、玉米和薯类) ◆糖蜜(甘蔗、甜菜) 2、氮源:(不能直接利用蛋白质) 无机氮源: (1)尿素(2)液氮(3)碳酸氢铵; 有机氮源:玉米浆、麸皮水解液、豆饼水解液和糖蜜等。 作用: 合成菌体、赖氨酸。 调节pH 目前,工业生产采用大豆饼粉。花生饼粉和毛发的水解液为有机氮源,用量2-5%。 3、生物素:赖氨酸菌种为生物素缺陷型和某些营养素缺陷型(高丝氨酸、甲 硫氨酸、丙氨酸等)。因严格控制用量。 (二)菌种的扩大培养和种子的质量要求 种子培养过程 斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵罐 1、菌种: 短棒杆菌属:黄色短杆菌;乳糖发酵短杆菌。 棒杆菌属:谷氨酸棒杆菌。 2、分类(按表型) 营养缺陷型:谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌选育的Hse-、Met-、Thr-。敏感性菌株:Met、Thr突变株。 代谢调节突变株:谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌选育的AECr;AECr +AHVr 组合型菌株:Hse -、Met-、Thr-组合AECr;AECr +AHVr 3、生长特点: 适用于糖质原料,需氧,以生物素为生长因子。 4、斜面种子的制备:要求种子纯,没有杂菌和噬菌体污染。 培养基:蛋白胨1%、牛肉膏1%、氯化钠0.5%、葡萄糖0.5%、琼脂2%。组成pH7.0-7.2琼脂培养基。灭菌后30℃保温24h检查无菌后放冰箱备用。 培养条件:30-32℃培养18-24h。 5、一级种子培养: 培养基:葡萄糖2%、玉米浆1-2%、尿素0.1%、磷酸氢二钾0.1%、硫酸镁0.04%、硫酸氨0.4%。pH7.0-7.2。 培养条件:30-32℃,培养15-16h。 6、二级种子培养:用种子罐培养,用水解糖代替葡萄糖。 培养条件:温度30-32℃;通风量1:0.2(V/V),搅拌200r/min。时间8-11h。 7、接种量:二级种子,接种量2-5%,种龄12h。三级种子,接种量稍大,约10%,种龄6-8h。 (三)赖氨酸发酵工艺控制 1、温度对谷氨酸发酵的影响 赖氨酸发酵前期,主要进行菌体繁殖。幼龄菌对温度敏感,温度控制在产

甘草酸提取方法总结

甘草酸提取方法总结 1、甘草酸一般以钾盐或钙盐形式存在于甘草中,其盐易溶于水。同时,甘草酸为有机 弱酸,酸性条件下游离。这是我们采用水酸提取法从甘草中提取甘草酸的理论依据。操作 方法:将甘草进行适当粉碎,取lOOg甘草粗粉置于1000m烧杯中,加500m水,加热煮沸 10min,然后置于振荡器上,于60C下恒温振荡2h。过滤,将滤渣重复上述操作,至滤液于 252nn无明显吸收为止。合并滤液,蒸发浓缩至200m左右,然后边搅拌边滴加浓H2SO4至不再析出沉淀;陈化2h,离心分离,将沉淀物置于100C下干燥lh,得到棕色块状物8. 9g,即为甘草酸粗品,粉碎备用。 2、甘草经室温干燥后磨成粗末以适量水浸泡20h,过滤,,滤渣再用适量水浸泡20h,过滤。合并滤液,在搅拌下缓缓滴加3.5-4mol/L硫酸至溶液的pH为1.9,放置冰箱6h以上,倾去上清液。沉淀以适量甲醇回流提取两次,合并提取液,滴加氨水至ph7.5-8.0 ,减压蒸干,得糖浆状物。趁热加入冰醋酸使溶解,室温静置,投入甘草酸单铵盐晶种。翌日吸滤,以少量冷冰醋酸洗涤,减压干燥,称重。 3、以下实验提取溶剂组成经优化均为60%乙醇+1 %氨水+水 ①、热回流提取法:称取相应粒度的甘草10克,第1次加入溶剂100ml于约80C温度下进行回流提取1.5小时,过滤;提取后的残渣加入溶剂80ml进行第二次回流提取1.5小时,过滤;再次将残渣加入溶剂80ml进行第三次回流提取1.5小时,过滤。 ②、索氏提取法:称取相应粒度的甘草10克,加入溶剂200ml在约80C下提取5小时或10小时,过滤。 ③、室温提取法:称取相应粒度的甘草3克,加入溶剂30ml,间断2小时手摇,室温(约15C)下提取相应时间,过滤。 ④、微波辅助提取法:称取相应粒度的甘草10克,加入溶剂100ml,在经技术改造后的微波辅助提取设备内约80C温度下提取相应时间,过滤。

L赖氨酸的发酵方法与设计方案

本技术涉及发酵领域,具体提供了一种L赖氨酸的发酵方法,在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸 盐,并优化了上述各培养基的配方和发酵工艺。本技术所提供的发酵方法,能够促进产赖氨酸菌体的生长和赖氨酸的合成,显著提高终点赖氨酸含 量、总酸量及糖酸转化率,并显著缩短发酵周期。 技术要求 1.一种L-赖氨酸的发酵方法,其特征在于,在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐。 2.根据权利要求1所述的发酵方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)赖氨酸一级种子培养:赖氨酸摇瓶种子接入赖氨酸一级种子培养基在一级种子罐中培养,一级种子罐中硫酸铵的初始浓度为8-12g/L,当一级种 子培养基中总糖浓度下降至8-15g/L时,停止培养,得成熟赖氨酸一级种子液; (2)赖氨酸二级种子培养:将成熟赖氨酸一级种子液接入赖氨酸二级种子培养基在二级种子罐中培养,二级种子罐中硫酸铵的初始浓度为10- 15g/L,当二级种子培养基中还原糖浓度下降至5-8g/L时,停止培养,得成熟赖氨酸二级种子液; (3)赖氨酸发酵培养:将成熟赖氨酸二级种子液接入赖氨酸发酵培养基中,在流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的条件下,在发酵罐中发酵培养,发酵 罐中的硫酸铵初始浓度为9-14g/L,培养40-44小时,得到L-赖氨酸。 3.根据权利要求1或2所述的发酵方法,其特征在于,所述赖氨酸一级种子培养基包括:蔗糖20-40g/L,硫酸镁0.5-1.5g/L,磷酸二氢钾0.5-1.5g/L, 硫酸铵8-12g/L,酵母浸粉5-10g/L,苏氨酸0.4-0.6g/L,蛋氨酸0.4-0.6g/L,味精7-10g/L,丙酮酸钠0.5-0.8g/L,醋酸盐1-3g/L。 4.根据权利要求1或2所述的发酵方法,其特征在于,所述赖氨酸二级种子培养基包括:葡萄糖60-80g/L,硫酸镁0.5-1.5g/L,磷酸二氢钾0.5- 1.5g/L,硫酸铵10-15g/L,玉米浆水解液1-1.5g/L,毛发水解液1-1.5g/L,甜菜糖蜜10-15ml/L,苏氨酸0.4-0.6g/L,蛋氨酸0.4-0.6g/L,醋酸盐1-3g/L。 5.根据权利要求1或2所述的发酵方法,其特征在于,所述赖氨酸发酵培养基包括:葡萄糖20-40g/L,硫酸镁0.5-1.5g/L,磷酸0.3-0.5ml/L,硫酸铵9- 14g/L,玉米浆水解液0.5-1g/L,毛发水解液0.5-1g/L,甜菜糖蜜10-15ml/L,甜菜碱0.5-0.8g/L,醋酸盐1-3g/L。 6.根据权利要求2所述的发酵方法,其特征在于,步骤(3)流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的方法为:发酵培养过程中每2-4h取样测发酵液的还原糖浓 度和氨氮浓度,当发酵液中的还原糖浓度下降至4-8g/L时,开始流加质量体积浓度为50-60%葡萄糖溶液并维持发酵液的还原糖浓度为4-8g/L,当 发酵液中的氨氮浓度下降为1-2g/L时,开始流加质量体积浓度为40-45%硫酸铵溶液并维持发酵液中的氨氮浓度为1-3g/L。 7.根据权利要求6所述的发酵方法,其特征在于,流加质量体积浓度为40%的硫酸铵溶液。 8.根据权利要求2所述的发酵方法,其特征在于,步骤(1)赖氨酸摇瓶种子的接种量为赖氨酸一级培养基体积的1-3‰,培养过程中控制溶氧30%- 50%。 9.根据权利要求2所述的发酵方法,其特征在于,步骤(2)成熟赖氨酸一级种子液的接种量为赖氨酸二级培养基体积的2-5%,培养过程中控制溶氧 30%-50%。 10.根据权利要求2所述的发酵方法,其特征在于,步骤(3)成熟赖氨酸二级种子液的接种量为赖氨酸发酵培养基体积的10-15%,培养过程中控制溶 氧25%-40%。 技术说明书 一种L-赖氨酸的发酵方法 技术领域 本技术属于微生物发酵领域,具体地说,涉及一种发酵生产L-赖氨酸的方法。 背景技术 L-赖氨酸为碱性必需氨基酸,同时也是人体和动物所不能合成的八种必需氨基酸中最重要的一种,故常称为第一限制性氨基酸。人体必需通过日常饮食和补赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏,造成赖氨酸缺乏。 L-赖氨酸在医药工业、食品工业、畜牧饲料等领域都有着广泛的应用。在谷类为主的食品中添加一定量的L-赖氨酸,可提高其蛋白质的吸收率和营养价值;在高饲料的利用率;在医药工业上,L-赖氨酸一般被用作氨基酸输液,可以作为治疗铅中毒的药物、利尿的辅助治疗剂、血栓预防剂。

赖氨酸的生产工艺研究进展(__综述)

L-赖氨酸的生产工艺研究 摘要: 赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸之一,并且广泛应用于医药、食品和饲料等领域。目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。本文 从赖氨酸的生产现状、生产方法,发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的 选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺的研究进展。关键词: 赖氨酸;发酵;离子交换;菌种;超滤 Abstract: As one of the essential amino acids for human beings and animals, Lysine is widely used in many fields such as pharmaceutical , food and forage. At present, the fermentation is the frequently used method of Lysine production . This artic stated the research evolution focused on the aspects of production situation,production method, metabolic control and regulation and prospect of Lysine. Keywords: Lysine; fermentation; ion exchange; strain; ultrafiltration 目录 前言 (2) 1 赖氨酸生产现状 (2) 2 赖氨酸工业生产方法概述 (3) 2.1 合成法 (3) 2 .3 酶法 (3) 2 .4 发酵法 (3) 3 发酵法生产赖氨酸工业技术 (4) 3.1 生产菌种 (4) 3.2 发酵 (5) 3.3 提取 (5) 3.4 浓缩和结晶 (6)

赖氨酸

赖氨酸 1.基本技术知识: 赖氨酸,英文名:lysine,也称为L -赖氨酸盐酸盐,是人体必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能,并有提高中枢神经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。 众所周知,赖氨酸是一种人类和动物必需的氨基酸之一,学名二氨基己酸。按其光学活性可分为L型(左旋)、D型(右旋)和DL型(消旋)3种构型,其中只有L型赖氨酸才能为生物体所利用。通常所说的商品赖氨酸均指L型赖氨酸。饲料中添加赖氨酸,能增进动物食欲,促进生长。在动物的成长阶段添加赖氨酸可以降低原料成本。赖氨酸的工业化生产随市场细分及政策导向调整,目前饲料级赖氨酸产品有主要有3种形 (1)赖氨酸盐酸盐。由于其纯度高,颗粒均匀,抗潮性能优越,在全球市场已被广泛接受。但该产品生产工艺复杂,能源与水的成本费用相对较高,污染较重,成为制约其发展的重要因素。 (2)赖氨酸硫酸盐。近年来,赖氨酸硫酸盐的工业化生产得到快速的发展。此产品充分克服了赖氨酸盐酸盐能耗与水耗大的缺点,几乎没有“三废”污染,生产成本方面也具有相当高的竞争优势,但易

吸潮,产品稳定性较差,对生产技术也提出更高的要求。 (3)液态赖氨酸。近年来随着工业化生产技术的进步,液态赖氨酸也步入规模化生产的进程。此产品具有更低的生产成本,但由于是液体商品,其运输难度及用户使用难度大而限制了该产品的大规模应用。 2.主要应用领域 2.1赖氨酸在医药上的应用 赖氨酸是构成蛋白质的基本单位,是合成人体激素、酶及抗体的原料,参与人体新陈代谢和各种生理活动,赖氨酸是人体必需氨基酸,在各种氨基酸输液配方中基本上都有。赖氨酸还可作为利尿药的辅助治疗剂,治疗因血中氯化物减少所致的铝中毒;可与酸(如水扬酸)作用生成盐,以减轻不良反应;与蛋氨酸合用能抑制重高血压病;同时赖氨酸也是优良的血栓预防剂。近年来研究发现,赖氨酸对营养不良、乙型肝炎、支气管炎病有一定疗效;赖氨酸与亚铁化合物一起治疗贫血,效果显著。据国外报道,将赖氨酸加入四环素中,可以消除四环素在治疗中的副作用。 2.2赖氨酸在食品上的应用 2.2.1食品营养强化剂 赖氨酸是人体第一限制性氨基酸,即人类食品中最为缺乏的一种氨基酸,它是合成大脑神经再生性细胞和其它核蛋白以及血红蛋白等重要蛋白质所需的氨基酸,当食物中赖氨酸含量不足时,就会限制其它氨基

生长素的作用机理

生长素的作用机理 学院:农业资源与环境专业:10农资学号:2010310501 姓名:夏选发生长素(auxin)是最早被发现的植物激素,它的发现史可追溯到1872年波兰园艺学家西斯勒克(Ciesielski)对根尖的伸长与向地弯曲的研究。他发现,置于水平方向的根因重力影响而弯曲生长,根对重力的感应部分在根尖,而弯曲主要发生在伸长区。他认为可能有一种从根尖向基部传导的剌激性物质使根的伸长区在上下两侧发生不均匀的生长。它能调控细胞伸长、细胞分裂与分化、顶端优势、向性生长、根原基的发生、胚的形成和维管分化等。很多研究表明, 生长素是茎伸长生长所必需的, 生长素的亏缺(deficiency)会导致茎伸长受阻。外源生长素处理能促进茎切段的伸长, 促进亏缺生长素的整体植株茎伸长。作为植物的一种重要的内源激素,生长素参与植物生长和发育的诸多过程,如根和茎的发育和生长、器官的衰老、维管束组织的形成和分化发育,以及植物的向地和向光反应等。 研究生长素的作用机制对深入认识植物生长发育的许多生理过程有重要意义。早在上个世纪30年代有关生长素作用机制的研究就已经开始,到60年代末、70年代初形成两派学说,即基因表达学说和酸生长学说。之后,随着生物化学和生物学技术的发展,两种学说都有了新的发展,但同时其所存在的不足之处也日益暴露。近年来,由于分子生物学和遗传工程实验手段的广泛应用,在分子水平上的生长素作用机制研究日益深入,尤其是生长素信号转导途径的研究已经成为当前的热点。 1.生长素的作用机理 生长素, 如IAA作用于细胞核上, 作为基因的脱阻抑剂, 首先是被阻抑的基因活化。随之, 在已活化的基因控制下, 通过调节酶蛋白的种类和数量来表现其继发的生理作用[ 2 ]。生长素的生物试验表明,用生长素处理时,细胞壁变软,因而增加了其可塑性。可塑性是指细胞壁不可逆转的伸展张力。生长试验证明,在生长素的影响下,细胞壁可塑性的变化与生长素所促进的生长增加幅度是很相似的。因此可以认为,生长的增加确实是通过细胞壁可塑性的变化而实现的。这些生长试验,必须以活的器官或组织为材料,并在呼吸作用能够顺利进行的条件才能完成。这就表明,生长素诱导生长是在原生质内进行的。试验证明,在生长素的影响下,原生质的粘度下降、流动性增加、呼吸作用增强,对水和溶质的透性也提高,从而导致更多的营养物质和水分进入细胞,为细胞增大体积提供了必要的物质条件。 1.1酸生长理论

微生物产赖氨酸的研究进展_刘晓飞

微生物产赖氨酸的研究进展 收稿日期:2009-09-09 基金项目:黑龙江省科技厅项目(GA07B401-5) 作者简介:刘晓飞(1980-),女,博士研究生,研究方向为农业微生物。E-mail:liuxiaofei72@https://www.wendangku.net/doc/8a13587535.html, *通讯作者:高学军,教授,博士生导师,研究方向为生物化学与分子生物学。E-mail:gaoxj5390@https://www.wendangku.net/doc/8a13587535.html, 刘晓飞1,高学军1*,刘 营2,敖金霞2,王青竹1 (1.乳品科学教育部重点实验室,东北农业大学,哈尔滨150030;2.东北农业大学生命科学与生物技术研究中心,哈尔滨150030) 摘要:赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸中的第一必需氨基酸,广泛应用于医药、食品和饲料等领域。发酵法是目前生产赖氨酸最主要的方法。文章从赖氨酸的生产现状、生物合成途径、代谢调控,育种等方面阐述了微生物生产赖氨酸的研究进展。 关键词:赖氨酸;发酵;生物合成;代谢调控中图分类号:Q93-91 文献标志码:A 文章编号:1005-9369(2010)01-0157-04 Research progress on microbial production of Lysine/LIU Xiaofei 1,GAO Xuejun 1,LIU Ying 2,AO Jinxia 2,WANG Qingzhu 1(1.Key Laboratory of Dairy Sciences ,Ministry of Education,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China ;2.Research Center of life Sciences and Biotechnique ,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China ) Abstract:As one of the essential amino acids for human beings and animals,Lysine is widely used in many fields,such as pharmaceutical,food and forage.The fermention is the frequently used method of Lysine production at present.This paper stated the research evolution focused on aspects of production situation,biosynthetic pathways,metabolic controland regulation and breeding of Lysine. Key words:Lysine;fermentation;biosynthesis;metabolic control and regulation 赖氨酸(Lysine )的化学名称为2,6-二氨基己酸,有L-型(左旋)、D-型(右旋)和DL 型(消旋)三种旋学异构体。人类和动物可吸收利用的只有L-型。它对调节体内代谢平衡、提高体内对谷类蛋白质的吸收、改善人类膳食营养和动物营养、促进生长发育均有重要作用。饲料中添加赖氨酸对单胃动物极其重要,如豆粕中添加适量的赖氨酸,可以大大提高蛋白质的利用率,促进禽畜生长。赖氨酸还决定断奶仔猪体内蛋白质合成、沉积以及其他氨基酸的利用率,赖氨酸转化为体蛋白的效率高达86%[1]。赖氨酸应用范围较广目前,有90%的赖氨酸应用于饲料工业,尤其是2003年以后,我国已成为全球最大的赖氨酸生产国。本文从赖氨酸生产现状、生物合成途径、发酵调节机制、微生物应用等方面综述了微生物产赖氨酸的研 究现状及应用前景。 1赖氨酸生产现状 L-赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的, 蛋白质水解法一般以动物血粉为原料,此法特点是工艺简单,但原料来源有限,仅适合小规模生产。后又出现了化学合成法、酶法,使用的合成法主要有荷兰的DMS (Dutch State Mijinen )法和日本的东丽法,此法最大缺点是使用剧毒原料光气,可能残留催化剂,产品安全性差,存在严重的环保问题[2]。1960年,日木首先采用微生物发酵法生产。微生物发酵生产氨基酸是人为地解除氨基酸生物合成的代谢控制机制,使其积累大量所需氨基酸。氨基酸的L-型立体专一性决定了发酵法生产氨基酸较化学合成的工艺更简单、快捷。我国于20世纪60年代中 第41卷第1期东北农业大学学报41(1):157~160 2010年1月 Journal of Northeast Agricultural University Jan.2010

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