微生物生产3-羟基丁酮研究进展
微生物学-5-5 整理微生物的代谢
硝酸盐呼吸（反硝化作用）
同化性硝酸盐还原： NO3- NH3 - N 异化性硝酸盐还原： 无氧条件下，利用NO3-为最终氢受体 NO3- 反硝化意义：
1）使土壤中的氮（硝酸盐NO3-）还原成氮气而消失，降低土壤的肥力；
R - NH2 （氨基酸）
NO2
硝酸盐还原酶
亚硝酸还原酶 氧化亚氮还原酶 氧化氮还原酶
产生6ATP;
在无氧条件下， NADH＋H+可还原丙酮酸产生乳酸或乙醇。
EMP途径的意义: ① 提供能量和还原力(ATP,NADH)；
② 连接其它代谢途径的桥(TCA,HMP,ED)；
③ 提供生物合成的中间产物(丙酮酸，甘油醛-3磷酸）
④ 逆向合成多糖（淀粉、纤维糖、果胶 ）。
(2) HMP 途径（Hexose Monophophate Pathway）
1G
EMP
2 丙酮酸
（丙酮酸甲酸解酶）
甲酸 + 乙酰-- CoA
乙醛脱氢酶
乙醛 乙醇
2）乳酸发酵
同型乳酸发酵：德氏乳杆菌（
反应式： EMP C6H12O6＋2ADP 2CH3CHOHCOOH＋2ATP 同型乳酸发酵是将1分子葡萄糖转化为2分子乳酸，消耗能量少。 应用： 食品加工业的应用（鲜奶加工酸奶；腌制泡菜）； 农业上用于青饲料的发酵； 工业上用于规模化生产乳酸 。
HMP途径的意义:
• 供应合成原料，该途径可产生从3C到7C的碳化合物，如戊糖-磷
酸、赤藓糖-4-磷酸;
• • • HMP途径是戊糖代谢的主要途径，作为固定CO2的中介（Calvin） 单独HMP途径较少，一般与EMP途径同存; 产生大量的NADPH+H+形式的还原力 。
上海应用技术学院(大学)微生物作业2答案
作业2 一、名词解释(选作10题，2*10=20分)1. 抗生素是一类由微生物或其它生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或干扰它种生物（包括病原菌、病毒、癌细胞等）的生命活动，因而可用作优良的化学治疗剂。
2. 抗代谢物一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰正常代谢活动的化学物质。
3. 灭菌采用任何一种方法，将物体的表面和内部的微生物及其各种芽孢、孢子全部杀死。
一类采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物彻底丧失其生长繁殖能力的措施。
4. 消毒利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施。
5. 恒浊器根据培养器内微生物的生长密度，借光电控制系统控制培养液流速，以达到菌体密度高、生长速率恒定的连续培养器。
6. 恒化器通过保持有一种生长限制因子的培养液的流速不变，可使微生物始终处在低于其最高生长速率的条件下进行长期生长繁殖的连续培养装置。
7. 兼性厌氧菌是一类以在有氧条件下的生长为主也可在无氧条件下生长的微生物。
特点是在有氧下借呼吸产能，而在无氧条件下可借发酵或无氧呼吸产能；细胞含超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。
8. 耐氧菌即耐氧性厌氧菌的简称。
一类可在有氧条件下正常生长却不需氧，而仅借发酵和底物水平磷酸化产能的微生物。
9. 微好氧菌是一类只能在较低的氧分压（103~3*103 Pa）下才能正常生长的微生物。
10. 化学治疗指利用具有高选择毒力即对病原菌具有高度毒力而对其宿主基本无害的化学物质来抑制或杀死宿主体内病原微生物，借以达到治疗传染病的一种措施。
11. 次级代谢微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对于该微生物没有明显的生理功能且非其生长和繁殖所必需的物质的过程。
12. 同型乳酸发酵指一分子葡萄糖经EMP途径后仅产生两分子乳酸的发酵。
13. 呼吸作用葡萄糖在好氧和兼性好氧微生物中通过氧化作用放出电子，该电子经电子传递链传给外源电子受体分子氧或其它氧化型化合物生成水或其它还原型产物，并伴随有能量放出的生物学过程称为呼吸作用14. 硝酸盐呼吸又称反硝化作用，是在无氧条件下，某些兼性厌氧菌利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，使硝酸盐还原成亚硝酸盐、NO、N2O或N2的过程。
微生物学-第六章-微生物的代谢课件
G
6-磷酸-果糖
特征性酶 磷酸己糖酮解酶
4-磷酸-赤藓糖 + 乙酰磷酸
6-磷酸-果糖
5-磷酸-木酮糖 ，5-磷酸-核糖
戊糖酮解酶
乙酸
3--磷酸甘油醛+ 乙酰磷酸
乳酸
乙酸
1 G 乳酸 + 1.5乙酸 + 2.5 ATP
三、发酵（fermentantion）
1、定义
广义：利用微生物生产有用代谢一种生产方式。 狭义：厌氧条件下，以自身内部某些中间代谢
氧化氮还原酶
反硝化意义：
1）使土壤中的氮（硝酸盐NO3-）还原成氮气而消失，降低土壤的肥力；
2）反硝化作用在氮素循环中起重要作用。
硫酸盐呼吸（硫酸盐还原）
——厌氧时，SO42- 、SO32-、S2O32- 等为末端电 子受体的呼吸过程。
特点：
a、严格厌氧； b、大多为古细菌 c、极大多专性化能异氧型，少数混合型； d、最终产物为H2S；
用所需的硝酸盐还原酶A亚硝酸还原酶等 c 兼性厌氧 细菌：铜绿假单胞、地衣芽孢杆菌等。
硝酸盐作用
同化性硝酸盐作用：
NO3- NH3 - N R - NH2 异化性硝酸盐作用：
无氧条件下，利用NO3-为最终氢受体
NO3- NO2 NO N2O N2
硝酸盐还原酶
亚硝酸还原酶
氧化亚氮还原酶
a、a1、a2、a4、b、b1、c、c1、c4、c5、d、o等； 末端氧化酶：
cyt a1、a2、a3、d、o，H2O2酶、过氧化物酶；呼吸链组分多变 存在分支呼吸链：
细菌的电子传递链更短并P／O比更低，在电子传递链的几个位置进入链和 通过几个位置的末端氧化酶而离开链。 E.coli （缺氧） CoQ cyt.b556 cyt.o
2024年3-羟基丁酸盐市场分析现状
2024年3-羟基丁酸盐市场分析现状摘要本文对3-羟基丁酸盐市场进行了概述和分析。
首先介绍了3-羟基丁酸盐的定义和特点，然后分析了市场规模、市场竞争力以及市场增长潜力。
接下来，讨论了市场的主要驱动因素和挑战。
最后，提出了几点市场发展的建议。
1. 引言3-羟基丁酸盐是一种重要的化工产品，在医药和工业领域有广泛应用。
本节将对3-羟基丁酸盐进行简要介绍。
2. 3-羟基丁酸盐市场概述2.1 定义和特点3-羟基丁酸盐是一种有机酸盐，具有多种功能和特性。
它可以用作化妆品、医药和食品添加剂等。
2.2 市场规模根据市场调研数据显示，3-羟基丁酸盐市场在过去几年呈现出稳定增长的态势。
市场规模预计将继续扩大，并在未来几年内保持良好的增长势头。
2.3 市场竞争力3-羟基丁酸盐市场存在较多的竞争对手，主要包括国内外多家大型制药和化工企业。
这些企业在产品质量、价格竞争和市场份额等方面展开竞争。
3. 市场分析3.1 市场增长潜力3-羟基丁酸盐市场具有巨大的增长潜力。
随着化工产业的发展，对3-羟基丁酸盐的需求不断增加，这将推动市场的进一步扩大。
3.2 主要驱动因素市场增长的主要驱动因素包括： - 工业需求的增加 - 医药领域的发展 - 化妆品市场的扩大3.3 市场挑战3-羟基丁酸盐市场面临一些挑战，包括： - 市场竞争加剧 - 市场价格波动 - 新产品的研发与推广4. 市场发展建议针对3-羟基丁酸盐市场的发展现状和挑战，提出以下几点建议： - 提高产品质量和技术水平，增强市场竞争力。
- 加强市场营销，拓展市场份额。
- 加大研发投入，推动创新产品的开发。
- 加强产业合作，共同应对挑战。
结论综上所述，3-羟基丁酸盐市场具有良好的增长潜力，但同时也面临一些挑战。
通过合理应对挑战并采取有效措施，可以进一步发展和壮大市场。
第4章 微生物的生理(续)
2、好氧呼吸
好氧呼吸是一种最普遍和最重要的生物 氧化方式，其特点是在有氧条件下，底 物按常规方式脱氢后，经完整的呼吸链 递氢，最终由分子氧接受氢并产生水和 释放能量。
仍然以葡萄糖为例子，讲解好氧呼吸过程
葡萄糖的好氧呼吸分为两个阶段： 1、糖酵解阶段，形成丙酮酸，即EMP途径酵 解阶段 2、丙酮酸有氧分解阶段，即三羧酸循环 （TCA循环）阶段
有氧呼吸中传递电子的一系列偶联反应，由NAD 或NADP、FAD或FMN、辅酶Q、细胞色素等组成。其 功能是传递电子和产生ATP。
在好氧呼吸中，由EMP和TCA产生的［H］（ NADH+H+和FADH2 ），通过电子传递体系（呼吸链 ），最终到达分子氧，形成水。在这一传递过程中， 产生ATP（称为氧化磷酸化）。
产物
微生物
乙醇、CO2
酵母菌属（Saccharomyces)
乳酸
乳酸细菌属（Lactobacillus)
乳酸异型发酵 混合酸发酵 丁二醇发酵 丁酸发酵
乳酸、乙酸、乙醇、CO2
明串球菌属（Leuconostoc)
乳酸、乙酸、乙醇、甲酸、CO2、H2
大肠埃希氏菌（Escherichia coli)
丁二醇、乳酸、乙酸、乙醇、CO2、 H2
AH2 + B → A + BH2
供氢体 受氢体
AH2→A + 2H+ + 2e- 失去电子伴随脱氢 B + 2H+ + 2e-→BH2 得到电子伴随加氢或脱氧
1、发酵
定义：无外源电子受体的条件下，底物脱氢后所产生 的还原力［H］未经呼吸链传递而直接交给某一内 源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能 的一类生物氧化反应。
羟醛缩合产物3-羟基丙醛的分析
羟醛缩合产物3-羟基丙醛的分析
臧红霞
【期刊名称】《福建分析测试》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】本文通过丙烯醛水合反应制取3-羟基丙醛,结合色谱、质谱测试及质谱分析软件Highchem Massfrontier3.0,建立了定性分析3-羟基丙醛的方法.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】臧红霞
【作者单位】邢台学院,河北,邢台,054001
【正文语种】中文
【中图分类】O657.72
【相关文献】
1.产3-羟基丁酮菌株的筛选及产物分析 [J], 范宜晓;赵祥颖;张家祥;杨丽萍;刘建军
2.3-羟基丙醛的定量分析 [J], 顾超然;徐泽辉;夏蓉晖
3.克雷伯杆菌诱变菌株利用生物柴油副产物甘油制备3-羟基丙醛 [J], 彭益强;林芳;王园园;方柏山;张文珍
4.气相色谱法分析2,2-二甲基-3-羟基丙醛 [J], 胡媛;卢文新;刘佳;张大洲
5.气相色谱法分析2,2-二甲基-3-羟基丙醛 [J], 胡媛;卢文新;刘佳;张大洲
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3-羟基丁酸乙酯历史故事
3-羟基丁酸乙酯(Ethyl 3-hydroxybutanoate) 是一种有机化合物，是一种香气物质，常用于食品和饮料的香料。
它的历史故事主要涉及到它在食品饮料行业的应用。
这种化合物最早是在19世纪末由德国科学家制造出来的,并在20世纪初期广泛应用于香料配方中，因其具有柔和的果味和香气，适用于多种食品和饮料中。
在20世纪50年代，随着食品工业的发展和技术的进步，3-羟基丁酸乙酯开始被广泛用于食品饮料行业中。
由于其独特的香气和果味，它成为了许多饮料和果汁的必备配料。
现在3-羟基丁酸乙酯已被广泛用于各种食品和饮料中，如苹果汁、橙汁、葡萄汁、柠檬汁、果酒、啤酒、香料、调味料等。
同时，由于其在食品行业的广泛使用，3-羟基丁酸乙酯已成为食品香精的主要原料之一。
3-羟基丁酸乙酯也可以通过微生物代谢产生，在酿酒过程中微生物可以将糖转化为酒精，同时产生3-羟基丁酸乙酯，因此它也是葡萄酒和啤酒中的一种天然香料。
3-羟基丁酸乙酯还可以由植物提取，例如苹果, 梨, 桃, 黑加仑莓，柠檬等。
这些植物中都有3-羟基丁酸乙酯的成分。
简而言之，3-羟基丁酸乙酯是一种非常常见的香料，它的发展史与食品和饮料行业密切相关，并可以通过化学合成、微生物代谢和植物提取获得。
3-羟基-2-丁酮513-86-0
1 化学品及企业标识1.1 产品标识符化学品俗名或商品名：3-羟基-2-丁酮CAS No.：513-86-0别名：3-氧代-1-丁醇;甲基乙酰基原醇;2,3-丁醇酮;甲基乙酰甲醇;乙酰基乙醇;乙偶姻;1.2 鉴别的其他方法无数据资料1.3 有关的确定了的物质或混合物的用途和建议不适合的用途无数据资料2 危险性概述2.1 GHS分类物理性危害：FlammableLiquids:Flam.Liq.3健康危害严重损伤/刺激眼睛：EyeIrrit.2皮肤腐蚀/刺激：SkinIrrit.22.2 GHS 标记要素，包括预防性的陈述危害类型GHS02:易燃物; GHS07:感叹号;信号词 【警告】危险申明H226 易燃液体和蒸气。
H315 引起皮肤过敏。
H319 造成了严重的眼睛发炎。
警告申明P305+P351+P338 如进入眼睛：用水小心清洗几分钟。
如果可以做到，摘掉隐形眼镜，继续冲洗。
P210 远离热源/火花/明火/热表面。
禁止吸烟。
P240 接地，以防静电。
P280 戴防护手套/防护服/护眼/防护面具。
RSHazard symbol(s) XiR-phrase(s) R10;R38S-phrase(s) S26;S362.3 其它危害物-无3 成分/组成信息3.1 物质分子式 - C4H8O2分子量 - 88.114 急救措施4.1 必要的急救措施描述一般的建议请教医生。
出示此安全技术说明书给到现场的医生看。
如果吸入如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。
如果停止了呼吸,给于人工呼吸。
请教医生。
在皮肤接触的情况下用肥皂和大量的水冲洗。
请教医生。
在眼睛接触的情况下用大量水彻底冲洗至少15分钟并请教医生。
如果误服禁止催吐。
切勿给失去知觉者从嘴里喂食任何东西。
用水漱口。
请教医生。
4.2 最重要的症状和影响，急性的和滞后的据我们所知，此化学，物理和毒性性质尚未经完整的研究。
4.3 及时的医疗处理和所需的特殊处理的说明和指示无数据资料5 消防措施5.1 灭火介质火灾特征无数据资料灭火方法及灭火剂小（起始）火时，使用媒介物如“乙醇”泡沫、干化学品或二氧化碳。
药用植物中3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的研究现状与展望
药用植物中3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A 还原酶的研究现状与展望张贵翔1，吴连花2，吴友根*1，杨东梅1，于靖1，张军锋1（1海南大学园艺学院，海南海口570228；2湖南省衡阳市中心医院）3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A 还原酶（HMGCR ）在植物体内可将HMG-CoA 催化成甲羟戊酸、MK 、FPS 。
通过MVA 或DXP 途径合成的IPP 和DMAPP 被FPS 催化形成FDP ，它是很多倍半萜类化合物的合成底物，如青蒿素、百秋李醇等，与很多药用植物体内活性物质的合成具有密切关系。
从HMGCR 还原酶的催化、克隆、功能研究等方面阐述其进展，为进一步开发和利用药用植物中HMGCR 提供理论依据。
HMGCR ；甲羟戊酸；药用植物HMGCR ，可为进一步开发利用药用植物的商业价值，开拓更广阔的市场提供借鉴。
1HMG-CoA 还原酶的催化机制1.1HMG-CoA 还原酶的结构特征研究表明，植物HMGCR 亚型都具有相似的结构组织，表明了共同的进化起源，该蛋白的一级结构中界定了4个区域：N 末端（N-terminal region ）、连接区（linker region ）、跨膜区（membrane domain ）以及C 末端催化域（catalytic domain ）[8]。
跨膜区及C 末端在植物的HMGCR 中具有高度保守性，而N 端和连接区在长度和氨基酸序列上都有显著的差异性。
植物HMGCR 序列的5'端主要编码形成N 末端区域，而3'则形成大约由400个氨基酸残基组成且具有高度保守性的C 末端催化域，除此之外，植物的HMGCR 结构还包括一部分开放阅读框区域（ORF ），用于翻译编码蛋白[9]。
并且，HMGCR 的蛋白质序列具有4个高度保守的基序，它们存在于所有植物的HMGCR 催化区域中，即2个HMG-CoA 结合结构域序列EMPIGYVQIP 和TTEGCLVA 以及2个NADP （H ）结合结构域DAMGM-NM 和GTVGGGT ，这也反映了功能域在分子进化中具有很高的稳定性[10]。
甲基营养型芽胞杆菌的研究进展
甲基营养型芽胞杆菌的研究进展张妙宜;云天艳;周登博;冯仁军;起登凤;张锡炎【摘要】Bacillus methylotrophicus is a non-pathogenic bacterium, and has a multiple resistance to the environment. As a "rising star" of bacillus, B. methylotrophicus has been gradually used in various industries. The advances in researches in physiological and biological characteristics and metabolite, and application of B. methylotrophicus were reviewed.%甲基营养型芽胞杆菌是一种无致病性的细菌,对外界环境具有多抗逆性,作为芽胞杆菌属的"后起之秀",被越来越多的应用于各行业中.本文主要从甲基营养型芽胞杆菌的生理生化特征﹑代谢产物及应用等方面论述其研究进展.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2017(037)009【总页数】6页(P66-71)【关键词】甲基营养型芽胞杆菌;特征;代谢产物;应用【作者】张妙宜;云天艳;周登博;冯仁军;起登凤;张锡炎【作者单位】中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571101;海南大学热带农林学院海南海口 570228;海南大学热带农林学院海南海口 570228;中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571101【正文语种】中文【中图分类】Q93甲基营养型芽胞杆菌的最早记载出现在M.Madhaiyan等[4]关于菌株CBMB205T 的研究中，通过表型特征观察、生理生化鉴定、基因序列分析、DNA-DNA杂交试验将其描述为芽胞杆菌属的新种并命名为甲基营养型芽胞杆菌，与该属的其他种类一样具有利用低碳化合物的能力。
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２１ ０ １年 １ 月 １
生
物
加
工
过
程
Ｖｏ ． ． １９ Ｎｏ ６
ＮＯ ． ２ Ｖ ０１ｌ
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３一 基 丁酮 （一ｙｒ ｙｕａ０ｅ ， 名 乙偶姻 、 羟 ３ｈｄ０ ｂｔ ｎ ） 又 ｘ ｎ
甲基 乙酰 甲醇 ， 有 独 特 的 奶 油 香 味 和 羟 基 、 基 具 羰
氧 化工 艺 和 丁 酮 氯 化 水 解 工 艺 等 方 法 。该 法 操 作 简单 易行 ， 但原 料 、 产 成 本 、 境 污染 以及 产 品 生 环 安 全性 等 因素 制 约 其 进 一 步 的 发 展 应 用 。酶 转 化
势 和 发 展 方 向。 关 键 词 ： 酵 ； 羟 基 丁 酮 ； 谢 机 制 发 ３一 代 中 图分 类 号 ：Ｑ ２ ． ２ Ｔ ２ ４ ２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２— ６８ ２ １ ）６— ０ ３ ６ １７ ３ ７ （０ １ ０ ０ ６ —０
Ｐｒ ｇ ｅ ｓｉ ｉｒ ｂ ａ ｏ ｕｃｉ ｎ ｏ ｈ ｄ ０ ｙ ｕ ａ ０ ｏ ｒ ｓ ｎ ｍ ｃ ｏ ｉ ｌｐｒ ｄ ｔｏ ｆ３＿ ｙ ｒ ｘ ｂ ｔ ｎ ｎｅ
摘
要材 料 ， ３一 广泛应 用于食 品 、 药 、 工等领域 。相 比化 学 制 化
合成法和 生物酶 转化 法 ， 生物发酵 法具有低 成本 、 微 高纯度 、 高产率等特点。本文在详细总结微生物发 酵生产３一 羟
基 丁酮在菌种选 育、 代谢机 制以及 高产策略等 方面研 究进展 的基础 上 ， 展望 了微 生物发 酵法生产 ３一 羟基 丁酮的优
微 生物 生产 ３一 羟基 丁酮 研 究 进 展
李树波 高 翔 刘立 明 ， 坚 ， ， 陈
（ ．江 南大 学 食 品科 学 与技 术 国家重 点实验 室， １ 无锡 ２ ４ ２ ； １ １２
２ ．江南 大 学 工业 生 物技术 教 育部重 点 实验 室 ， 无锡 ２４２ ） １１２
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