所有活生物体在其中央代谢中都有类似的反应,为所有19个基本构件和降低力量提供了前体。确定糖酵解20的替代代谢途径是否可以在大肠杆菌中运行,我们在硅设计,合理的工程和自适应21实验室进化中互补。首先,我们使用了一个基因组规模模型,并在该生物体的22个代谢网络中鉴定了两种潜在途径,取代了规范的Embden-Meyerhof-Parnas(EMP)糖酵解,将23个转化为有机酸的磷酸化。这些糖酵解路线之一是通过甲基乙二醇(通过丝氨酸生物合成和降解)进行的。然后,我们在大肠杆菌菌株中实施了两种途径25具有缺陷的EMP糖酵解。令人惊讶的是,通过甲基乙二醇的途径立即在26个三氧磷酸异构酶缺失菌株中培养在甘油上。相比之下,在磷酸甘油酸激酶27缺失菌株中,对于实现功能性28甲基甘氨酸途径的过表达是必要的。此外,我们设计了“丝氨酸分流”,该“丝氨酸分流”通过丝氨酸生物合成和降解转换为丙酮酸,绕过烯醇酶缺失。最后,为了探索30种这些替代方案中的哪些替代方法,我们使用烯醇酶缺失菌株进行了自适应实验室31进化研究。证明进化的突变体使用丝氨酸分流。32我们的研究揭示了代谢途径的灵活性重新定位,以建立新的代谢产物链接和重新连接33中央代谢。34
草酸是生物体生产的最常见的低分子有机酸之一,它在草酸盐使用和处置的策略中多样化(Smith 2002)。例如,植物可能会在细胞内积聚,以获得电荷平衡,钙调节和防御,而真菌的草酸盐分泌与致病性有关,如Palmieri等人所述。(2019)。相反,细菌可以使用草酸盐作为能量和碳源(Herve等人2016)。在这种情况下,人类落在灰色区域。的确,在人类以及许多非人类动物中,草酸盐是乙二醇代谢的最终产物(Ermer等人。2023),由于酶促库缺乏草酸盐降解酶及其生理功能尚不确定(Palmieri等人2019)。然而,在自然界中草酸盐的广泛存在和使用反对人类中草酸盐的这种还原性的视力。的确,除了微生物或微生物群的结构化群落外,不能认为人类会殖民到外部环境中暴露于外部环境的所有表面,包括肠道,这代表了来自饮食中草酸盐的附加来源。据估计,在健康的个体中,饮食和内源性合成也同样有助于草酸盐水平(Mitchell等人。2019)。微生物群包括细菌和真菌,它们可能整合了宿主代谢途径,从而为草酸盐的合成和降解提供了酶,从而总体上有助于维持其稳态水平。考虑到分别称为原发性(pH)和次级(SH)高氧化尿症的草酸盐积累的病理弊端,这一点尤其重要,这导致肾脏中草酸盐的形成
摘要:由于牛奶乳清是一种丰富的乳制品副产品,并且对环境有重大威胁,因此其利用引起了极大的兴趣。这项研究比较了乳糖和乳酸(通过发酵)的乳糖和乳酸的价值(乳清的主要碳来源)。食品级细菌在发酵过程中释放的抗菌作用可以帮助提高食物的微生物安全性。丙酸 - 一种强的抗菌剂 - 主要是通过石化途径获得的,但对其在生物技术途径中的合成越来越兴趣。五株丙酸细菌(酸性核酸杆菌,酸性杆菌,环己丙己省丙糖酸,弗洛德尼丙肽杆菌,酸性核酸杆菌,Jensenii酸性杆菌,Jensenii和使用酸性的酸性酸杆菌的能力),并产生了酸性的酸性,并产生了有机酸酯的能力。碳源。在用食源性病原体研究期间,研究了选定的发酵液的抗菌效率:大肠杆菌,克雷伯氏菌肺炎,铜绿假单胞菌,铜绿假单胞菌,枯草芽孢杆菌,枯草菌和葡萄球菌aureus。结果证实,酸和生物量的产生对添加的碳源影响很大。测试的发酵液具有针对铜绿假单胞菌,枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的强大抗小体活性。此外,抑制金黄色葡萄球菌和肺炎肺炎的抑制取决于产生的细菌素的活性。本文还讨论了通过酸性提高发酵物抗菌活性的可能性。
焊接元件后,通常会对 PCB 进行清洁,以清除留在 PCB 上可能会影响使用寿命的污染物(如助焊剂残留物),并提供清洁的表面,以便随后涂覆的任何保形涂层具有良好的附着力。为了确保达到足够的清洁度,使用两种基本测试类型之一来监控清洁过程的有效性:1 清洁度监测器用于评估 PCB 上的实际污垢水平;这些结果可以在一小时内获得。2 加速测试用于评估污垢对 PCB 可靠性的影响;这些结果可能需要几天或几周才能获得。第一种方法采用溶剂萃取电导率 (SEC) 技术,使用酒精和水的混合物 (1)。这些技术依赖于将污垢溶解在酒精(通常是异丙醇)中,同时将任何离子物质带入水中。然后使用电导率计监测流体电阻的变化,从而监测去除的离子物质的量。这用作被评估 PCB 上污垢量的量度。该技术的缺点是,现代有机酸基助焊剂并不总是会导致萃取溶液的电导率增加。在第二种方法 (1) 中,通常由 PCB 表面上的交叉金属指状物组成的测试图案在偏置下暴露于温度和湿度的加速测试环境中。监测污垢对 PCB 表面绝缘电阻的任何影响。本文介绍了所涉及问题的研究,以便为 SIR 的理念和测量原理提供建议。讨论的问题是:- a 审查当前和潜在的 SIR 程序 b 分析 SIR 参数的重要性和敏感性 c 未来的建议 第一项,即当前 SIR 程序的审查已经报告(2a),本报告的目的是解决其中的最后两项。
抗菌抗性是一种全球性的威胁。已经建立了管理运动,并实施了政策,以保护在人类,动物和植物中适当使用抗臭虫。对动物生产中使用抗菌剂的限制在全球议程上。生产商正在投资措施,涉及生物安全,遗传学,医疗保健,农场管理,动物福利和营养,以防止疾病并最大程度地减少抗菌药物的使用。幼小的动物(小猪,肉鸡和小牛)特别容易受到疾病和疾病的影响,因此,在这些动物上使用抗菌素的使用相对较高。促进动物健康的功能营养是减少动物生产中抗菌素需求的可用工具之一。营养会影响宿主防御和抗病性所需的关键功能。动物营养策略应旨在支持这些宿主防御系统,并降低潜在有害亚情况的饲料和水中存在的风险,例如霉菌毒素,抗营养因素以及致病细菌和其他微生物。促进胃肠道健康(GIT)健康的一般饮食措施包括,例如,饮食纤维的功能用途来刺激胃肠道分泌和运动性,降低蛋白质含量,以避免在后肠里发酵过多的蛋白质,并选择性地使用饲料添加剂和饲料成分的稳定性和饲料量的稳定性。此外,有机酸的使用可能有助于饲料和水安全。这种知识用于建立动物营养中的最佳实践,可以采用策略来减少对抗菌剂的需求并含有抗菌素耐药性。关键词:抗菌素耐药性,抗菌使用,抗菌剂,抗生素,肠道健康,动物生产,动物健康,饲料,饲料,饲料添加剂,动物营养
环境问题激发了人们寻求更可持续和更安全的溶剂,旨在取代工业过程中的侵略性和有害化学产品。响应这种需求,深层溶剂(DES)已成为离子液体的逐步进化。这些创新的溶剂是由两种或多种化学化合物的协同组合引起的,当在特定的摩尔级分中混合时,熔点显着降低,最终在室温下实现了液态。近年来,一种自然变体称为天然深色溶剂(NADE)已获得突出。这种环境友好的替代方法是通过巧妙地结合糖,氨基酸或有机酸等化合物的巧妙结合,为可持续和环保化学过程提供了有希望的途径。这些“绿色”溶剂超出了化学或材料工程中的应用,在诸如生物催化,提取过程和二氧化碳捕获等不同领域中找到了应用。尽管他们的顾问众多,包括低成本,易于准备,可调性和生物效果,但由于理解不足,DES的全部潜力仍然难以捉摸,从而阻碍了他们无缝整合到工业应用中。虽然先前的评论主要集中于定义和展示DES的应用,但它们经常忽略物理化学表征的关键方面。类似于其他溶剂类别,DES的理化特性,例如极性,粘度,密度和电导率在确定其适用性方面起着关键作用。认识到这一差距,本综述的主要目标是提供一个实用的指南,其中包括DES的准备,表征和应用,从而为研究人员和从业人员都提供了对这些溶剂的全面理解。此外,手稿将深入研究DES的各种类型,探索其独特的物理化学特性和针对各种不同领域的各种应用程序量身定制的潜在修改。
摘要:橘子包含许多天然活性化学物质,有机酸和多糖。衰老处理通常用于修改水果的颜色,质量,功能成分和稳定性。本研究使用各种预处理和固体发酵评估黑色橘子老化的制备。橙子在新鲜的,非叶片的,蓝光和热空气辅助衰老周期(AA)组中陈化了六个星期。橙子的收缩比,色差值和可溶性固体含量发生了显着变化(p <0.05)。主成分分析表明,衰老的发酵处理加速糖酵解并增加了还原糖的比率。增强的褐变可能与抗坏血酸(0.66-0.47 mg/g)的氧化以及5-羟基甲基毛状曲面(5-HMF)(5-HMF)(0.09 mg/g)的形成有关。此外,游离多酚的存在导致总多酚和总类黄酮含量的增加。它也具有5-HMF的协同作用,以增加2,2-二苯基-1-丙酰羟基自由基自由基扫描能力和减少离子再离子的抗氧化能力(p <0.05)。AA具有上α-葡萄糖苷酶抑制能力从67.31增加到80.48%。 它也将开发时间降低了33%。 因此,老化技术可以增强橙子中的生物活性化合物,并为未来的全果衰老发酵和健康产品的创造提供参考。AA具有上α-葡萄糖苷酶抑制能力从67.31增加到80.48%。它也将开发时间降低了33%。因此,老化技术可以增强橙子中的生物活性化合物,并为未来的全果衰老发酵和健康产品的创造提供参考。
放牧干扰可改变植物根际微生物群落结构,从而改变反馈机制,促进植物生长或诱导植物防御。然而,人们对这种变化在不同放牧压力下如何发生和变化,以及根部代谢物在改变根际微生物群落组成中的作用知之甚少。本研究研究了不同放牧压力对微生物群落组成的影响,并利用代谢组学方法探索了不同放牧压力改变根际微生物组的机制。放牧改变了微生物群落的组成、功能和共表达网络。在轻度放牧(LG)下,一些腐生真菌,如香菇属、Ramichloridium 属、Ascobolus 属。和 Hyphoderma sp. 显著富集,而在重度放牧 (HG) 下,潜在有益的根际细菌,如 Stenotrophomonas sp.、Microbacterium sp. 和 Lysobacter sp. 显著富集。有益的菌根真菌 Schizothecium sp. 在 LG 和 HG 中均显著富集。此外,所有富集的有益微生物都与根系代谢物呈正相关,包括氨基酸 (AA)、短链有机酸 (SCOA) 和生物碱。这表明这些显著富集的根际微生物变化可能是由这些差异性根系代谢物引起的。在放牧压力下,推测根系代谢物,尤其是氨基酸如L-组氨酸,可能调控特定的腐生真菌参与物质转化和能量循环,促进植物生长。此外,为了缓解高放牧压力,提高植物的防御能力,推测根系在放牧干扰下会主动调节这些根系代谢物如氨基酸、中链氨基酸和生物碱的合成,然后分泌它们来促进一些特定的促进植物生长的根际细菌和真菌的生长。总之,禾本科植物可以通过改变根系代谢物的组成来调控有益微生物,在典型的草原生态系统中,不同的放牧压力下,其响应策略也不同。
非传统酵母东方伊萨酵母 (Issatchenkia orientalis) 的强健特性使其能够在高酸性条件下生长,因此,人们对使用多种碳源生产有机酸的兴趣日益浓厚。最近,东方伊萨酵母的遗传工具箱的开发,包括附加型质粒、多个启动子和终止子的特征以及 CRISPR-Cas9 工具,简化了东方伊萨酵母的代谢工程工作。然而,由于缺乏有效的多拷贝整合工具,多重工程仍然受到阻碍。为了促进通过多重 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑构建大型复杂代谢途径,我们开发了一条生物信息学流程来识别和确定全基因组基因间位点的优先级,并表征了位于 21 个基因间区域的 47 个 gRNA。对这些位点进行了向导 RNA 切割效率、基因盒的整合效率、由此产生的细胞适应度和 GFP 表达水平的筛选。我们进一步利用来自这些已充分表征的基因座的组件开发了一种着陆垫系统,该系统可帮助利用单个引导 RNA 和用户选择的多个修复模板整合多个基因。我们已经证明了利用着陆垫同时将 2、3、4 或 5 个基因整合到目标基因座中,效率超过 80%。作为概念验证,我们展示了如何通过一步整合多个位点的五个基因拷贝来提高 5-氨基乙酰丙酸的产量。我们进一步证明了该工具的效率,即利用单个引导 RNA 和五个不同的修复模板整合五个基因表达盒,构建了琥珀酸生产代谢途径,从而在批量发酵中生产出 9 g/L 的琥珀酸。这项研究证明了单个 gRNA 介导的 CRISPR 平台在非传统酵母中构建复杂代谢途径的有效性。该着陆垫系统将成为 I. orientalis 代谢工程的宝贵工具。
工业生物技术和代谢工程对工业生物技术的影响,微生物发酵用于生产用于农业,家庭护理产品,化妆品以及食品和制药企业的多种化学物质。传统产品包括有机酸(乳酸,柠檬酸盐),抗生素,用作饲料添加剂的氨基酸,用于人类和牲畜的维生素,用于洗涤剂和多种工业过程的酶以及用作生物燃料的乙醇。近年来,还开发了微生物发酵过程来生产用于生产材料的商品化学物质(参见词汇表),以及生产用作食品和化妆品中成分的精细化学物质(Box 1)。这一开发的关键驱动因素是我们能够设计微生物细胞具有量身定制的代谢网络的能力,该网络非常适合生产一种特定产品,通常称为代谢工程[1,2]。在过去的20年中,代谢工程领域取得了巨大的进步[3],文献报告了数百种有关可能在市场上潜在使用的不同化学物质的学术研究。但是,对于这些学术项目,重要的是要扩展流程并确保该过程能够满足某些技术经济目标。在这里,出售商品的成本(COGS)是评估新过程的关键参数,因为如果产品可以在市场上竞争,则可以确定。后者可以大大不同,具体取决于产品。当提出了已经具有已建立市场的化学物质以及制造必须将其定位在市场中的新化学物质时,这将达到这一点。齿轮基本上取决于以下成本因素:(i)原材料成本,(ii)运营成本,(iii)生产设施的贬值,以及(iv)贬值研究和开发成本。例如,由于昂贵的临床试验和注册费,新颖的小麦克糖的开发成本通常高于商品化学品的发展成本。正如我们最近讨论的[4],工程的研发成本在过去的10年中有明显减少,因此,今天它们仅占开发新流程的成本的一小部分。此外,即使扩展新过程可能会昂贵,但这通常会导致生产一些可以出售或用于开发市场的产品,并且在整体