文档介绍：氧化葡萄糖酸杆菌 Gluconobacter oxydans 裴承强 1. 氧化葡萄糖酸杆菌简介 2. 1,3- 二羟***的代谢途径及相关酶类 3. 气升式生物反应器发酵生产二羟*** 4. 氧化葡萄糖酸杆菌膜结合乙醇脱氢酶的应用和性质 DHA 中的应用简介氧化葡萄糖酸杆菌,是一种专性好氧的革兰氏阴性菌属于醋酸杆菌科,对人和其它动物无病原性,但可引起水果的细菌性腐烂和褐变。该菌种含有多种酶类能不完全氧化有机物,产生多种重要化合物, 这使得氧化葡萄糖酸杆菌在工业应用中占有一席之地。其酶类主要有两大类:第一种是颗粒酶,结合在细胞膜上,如 D- 葡萄糖脱氢酶、甘油脱氢酶、 D- 山梨醇脱氢酶等,这些酶为黄素蛋白类或者细胞色素;第二种存在于胞质中,催化胞内碳水化合物的代谢。 1,3- 二羟***( DHA )的代谢途径和参与酶 G. oxydans 代谢甘油产生 DHA 主要有两条氧化途径: (1)不需要 ATP 和辅酶因子 NAD +,甘油可被细胞膜上的甘油脱氢酶一步直接氧化成 DHA ,电子传递链与 ADP 氧化磷酸化形成 ATP 的过程相耦合,当细胞中糖酵解途径及三羧酸循环途径缺乏时,这条途径可为细胞生长及其他代谢过程提供所需的能量; (2)甘油进入细胞后,在细胞质中甘油脱氢酶的作用下生成 DHA ,然后在二羟***激酶作用下转变为磷酸二羟***(DHAP) ,或者甘油在磷酸激酶作用下磷酸化成甘油-3- 磷酸(Glycerol-3-P) ,然后经细胞质内甘油-3- 磷酸脱氢酶作用转变成 DHAP ,再进入磷酸戊糖循环途径,这一过程需要 ATP ,也需要辅酶因子 NAD +。微生物中的甘油脱氢酶(Glycerol dehydrogenase , GDH) 按照其依赖辅酶的情况可划分为 3 种类型: (1)依赖 NAD +的 GDH () ,主要存在于细胞质中,它将甘油转化为 DHA 后, DHA 进一步磷酸化,进入糖酵解和三羧酸循环途径,为微生物生长提供能量; (2) GDH ( 、 ) 需要以 NADP +作为辅酶因子,这类 GDH 大多存在于霉菌和动物组织中,可将甘油氧化为 DHA 或甘油醛; (3) GDH() 既不依赖 NAD +、也不依赖 NADP +,主要存在于葡萄糖酸杆菌属(氧化葡萄糖酸杆菌、弱氧化葡萄糖酸杆菌等) 的细胞膜上。气升式生物反应器发酵生产二羟***气升式反应器不需机械搅拌,而是利用两个区域间流体静压力的不同来使液相循环。其优势是高位液体循环, 高效热量传递,低剪切力,低能量损耗,低维护费用。获得具有高活性甘油脱氢酶的静息细胞优化培养基的成分: 酵母浸出液, 甘油, 甘露醇, K 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 , MgSO 4 .7H 2 O , CaCO 3 , pH 。膜结合乙醇脱氢酶的应用和性质应用:乙醇脱氢酶可参与全细胞催化 1,2- 丙二醇生成 D- 乳酸性质:此酶由两个亚基组成,其表观相对分子质量分别为 80000 和 50000 。其催化条件及