我国科学家构建高效生物合成类胡萝卜素细胞工厂

酶底物抑制效应是影响微生物异源生物合成天然产物效率的主要因素之一,尤其是存在于生物合成途径的中间环节时,特别不利于目标产物的合成。然而如何有效去除底物抑制目前报道不多。近期,我国科学家构建了高效异源生物合成类胡萝卜素的细胞工厂,研究成果发表在《Nature Communications》期刊,标题为“Removal of lycopene substrate inhibition enables high carotenoid productivity in Yarrowia lipolytica”。 高浓度的底物番茄红素对番茄红素环化酶有强烈的抑制作用,是利用解脂耶氏酵母生物合成类胡萝卜素的主要限制因素。为了克服这个瓶颈,研究人员建立了两种独立的方法:第一种是通过蛋白质工程对番茄红素环化酶进行改良,获得的突变体Y27R能够完全解除底物抑制且不降低酶活性;第二种是建立一个调控代谢的流量控制器,限制番茄红素合成速率,从而控制......阅读全文

类胡萝卜素的分类

迄今, 被发现的天然类胡萝卜素已达700多种, 根据化学结构的不同可以将其分为两类, 一类是胡萝卜素(只含碳氢两种元素, 不含氧元素,如B2胡萝卜素和番茄红素), 另一类是叶黄素(有羟基、酮基、羧基、甲氧基等含氧官能团, 如叶黄素和虾青素) 。

类胡萝卜素的结构与命名

一、习惯命名新类胡萝卜素的发现者们在给新类胡萝卜素命名时,一般选择那些能体现它们的来源或特性(如最大吸收波长)的名字。因此,人们把来自胡萝卜的色素称为胡萝卜素,把来自紫罗兰的称为“紫黄质”,把来自海藻的主要色素称岩藻黄质。这些名称可以称为是类胡萝卜素的习惯命名。在历史上,由于从某种类胡萝卜素的第一次

类胡萝卜素的定义和功能

类胡萝卜素( carotenoids)是一类重要的天然色素的总称, 普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类的黄色、橙红色或红色的色素之中。类胡萝卜素是体内维生素A的主要来源, 同时还具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等功效。

类胡萝卜素的制备方法介绍

类胡萝卜素的制备方法有3种, 即化学合成法、生物合成法以及天然提取的方法。化学合成法化学合成法是大批量生产类胡萝卜素的主要方法。类胡萝卜素的合成最早可以追溯到1950年, Karrer和Eugster开发了合成B2胡萝卜素和番茄红素的方法。同时期的另一位科学家Inhoffen提出了合成B2胡萝卜素更

类胡萝卜素的基本信息

类胡萝卜素( carotenoids)是一类重要的天然色素的总称, 普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类的黄色、橙红色或红色的色素之中。它是含40个碳的类异戊烯聚合物, 即四萜化合物。典型的类胡萝卜素是由8个异戊二烯单位首尾相连形成。类胡萝卜素的颜色因共轭双键的数目不同而变化。共轭双键的数目越多,

类胡萝卜素的作用功效

类胡萝卜素是体内维生素A的主要来源, 同时还具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等功效。如叶黄素具有抗氧化和光过滤作用, 能够在一定程度上保护视力, 防止视力衰退, 预防白内障等眼科疾病 ; 虾青素有很强的抗氧化能力, 对于人体对抗炎症、免疫调节有一定的帮助。

类胡萝卜素的分布情况介绍

绿色蔬菜和水果植物的绿色组织除了叶子和茎外还包括绿色果实、豆荚和豆类的种子(如豌豆)。这些组织显现绿色的原因是这些植物组织中的叶绿体含有叶绿素。在叶绿体中的光合系统Ⅰ和Ⅱ的蛋白复合体均含有类胡萝卜素,其作用是淬灭过剩的光能。叶绿体中的类胡萝卜素种类是恒定不变的,其中含量较大的类胡萝卜素包括β- 胡萝

简述类胡萝卜素的生理功能

  类胡萝卜素是人类膳食中分布很广的一类成分,除了具有维生素A活性以外,还具有多种生物活性,有的活性是它们共有的,有的活性是个别类胡萝卜素特有的。长期以来β-胡萝卜素和番茄红素两种类胡萝卜素一直是研究的核心,近年来叶黄素、玉米黄素、隐黄质等叶黄素因特殊的生物活性也引起了关注。

生物合成法制备类胡萝卜素

类胡萝卜素的生物合成途径生物合成法是一种用菌类或植物合成类胡萝卜素的方法。该方法起源于20世纪50年代, 但由于技术的原因, 其应用曾一度受到限制。现代分子遗传技术的出现促进了基因的分离, 实现了体内功能互补、重组酶的特性优化和转基因植物的创造, 推动了类胡萝卜素的生物合成进展。由细菌、真菌和藻类生

天然提取法制备类胡萝卜素

当今社会, 人们对绿色食品的要求越来越高, 从天然原料中直接提取类胡萝卜素无疑是最好、最受信赖的方法。类胡萝卜素的天然提取已经被广泛研究, 但主要限于番茄红素和B2胡萝卜素。目前已有的提取和纯化方法有: 溶剂萃取、超临界流体萃取、蒸馏、膜分离、色谱法和结晶法。从工业生产的观点看, 溶剂萃取法因其简单

专家揭示苜蓿类胡萝卜素合成调控机制

  近日,中国农业科学院生物技术研究所作物高光效团队在饲草作物功能基因研究方面取得突破,揭示了苜蓿类胡萝卜素生物合成的分子调控机制。相关研究成果在线发表在《植物细胞(The Plant Cell)》上。  优化调整种植业结构,支持饲料作物种植,促进粮食作物、经济作物、饲料作物三元种植结构协调发展是我

化学合成法制备类胡萝卜素

化学合成法是大批量生产类胡萝卜素的主要方法。类胡萝卜素的合成最早可以追溯到1950年, Karrer和Eugster开发了合成B2胡萝卜素和番茄红素的方法。同时期的另一位科学家Inhoffen提出了合成B2胡萝卜素更好的方法 , 从而实现了B2胡萝卜素的工业合成和商业化。迄今为止, 已有8种天然类胡

关于类胡萝卜素的结构和种类介绍

  类胡萝卜素是一类040四萜结构的化合物及其衍生物的总称,已作为抗氧化剂被广泛研究。它是由8个类异戊二烯单位组成,呈黄色、橙红色或红色的色素。类胡萝卜素可分成4个亚族:胡萝卜素,如α-、β-、γ-胡萝卜素和番茄红素;胡萝卜醇,如叶黄素、玉米黄素、虾青素;胡萝卜醇的酯类,如β-阿朴-胡萝卜酸酯;胡萝

叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱实验

实验方法原理:由于叶绿素与类胡萝卜素的分子结构不同,它们具有不同的吸收光谱。类胡萝卜素吸收蓝紫光,叶绿素吸收红光和蓝紫光。仪器、耗材叶绿素                                                                  类胡萝卜素          

叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱实验

实验方法原理由于叶绿素与类胡萝卜素的分子结构不同,它们具有不同的吸收光谱。类胡萝卜素吸收蓝紫光,叶绿素吸收红光和蓝紫光。仪器、耗材叶绿素类胡萝卜素分光镜光源有色铅笔实验步骤首先调节分光镜,使能清晰地观察到光源的连续光谱,然后分别观察叶绿素和类胡萝卜素提取液的吸收光谱。将观察所得到结果用有色铅笔绘图表

叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱实验

实验方法原理 由于叶绿素与类胡萝卜素的分子结构不同,它们具有不同的吸收光谱。类胡萝卜素吸收蓝紫光,叶绿素吸收红光和蓝紫光。仪器、耗材 叶绿素类胡萝卜素分光镜光源有色铅笔实验步骤 首先调节分光镜,使能清晰地观察到光源的连续光谱,然后分别观察叶绿素和类胡萝卜素提取液的吸收光谱。将观察所得到结果用有色铅笔

5种类胡萝卜素天然营养物质

  叶黄素、玉米黄质、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和番茄红素是天然植物性食品中最w常见的5种类胡萝卜素类营养物质,具有维生素A原活性、抗氧化、参与细胞传递、免疫功能调节与促进、保护皮肤免于紫外线伤害和抑制黄褐斑生成等诸多生理保健功效。   但这5种类胡萝卜素类营养物质的液相色谱同时分离测定一直比

合成类胡萝卜素新的底盘细胞发现了

记者5月22日从中国农业科学院麻类研究所获悉,该所功能因子利用与生物合成创新团队研究人员从水稻根际土壤中分离得到一株新的红酵母,在染色体水平上首次获得了红酵母高质量基因组信息,并首次发现红酵母发酵代谢物具有很好的抗炎特性。该研究为合成类胡萝卜素细胞工厂的构建提供理论基础。相关研究结果最近发表在《国际

高效生物合成类胡萝卜素细胞工厂构建成功

     两种不同的解除酶底物抑制的代谢工程策略      中国农科院供图    近日,《自然—通讯》(Nature Communications)在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队和美国麻省理工学院科研团队合作研究的成果,研究揭示了两种不同的解除酶底物抑制的代谢工程策略

番茄中类胡萝卜素研究-SERS比HPLC更可靠

  德国的一项研究表明,表面增强拉曼光谱(SERS)在食物中类胡萝卜素和其他微量营养素研究方面是一个比HPLC更加可靠的工具。  抗氧化剂对人体健康的确切益处目前正在讨论中,特别是膳食补充剂,它目前仍然是我们吃的水果和蔬菜中似乎对生理指标有积极的影响彩色色素。在番茄中发现的红色的

研究揭示芒果果实中类胡萝卜素合成与积累机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515007.shtm

最新发现合成类胡萝卜素新的底盘细胞

中国农业科学院麻类研究所功能因子利用与生物合成创新团队研究人员从水稻根际土壤中分离得到一株新的红酵母,在染色体水平上首次获得了红酵母高质量基因组信息,并首次发现红酵母发酵代谢物具有很好的抗炎特性。该研究为合成类胡萝卜素细胞工厂的构建提供理论基础。相关研究结果最近发表在《国际生物大分子杂志》(Inte

酿酒酵母生物合成类胡萝卜素研究取得新进展

近日,广东省科学院微生物研究所研究员朱红惠团队在酿酒酵母生物合成类胡萝卜素研究方面取得新进展。相关成果发表于《国际生物大分子杂志》(International Journal of Biological Macromolecules)。酿酒酵母细胞内转录因子INO2/INO4介导的代谢调控。研究团队

叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱有哪些差别?

  叶绿素,是植物进行光合作用的主要色素,是一类含脂的色素家族,位于类囊体膜。叶绿素吸收大部分的红光和紫光但反射绿光,所以叶绿素呈现绿色,它在光合作用的光吸收中起核心作用。叶绿素为镁卟啉化合物,包括叶绿素a、b、c、d、f以及原叶绿素和细菌叶绿素等。叶绿素不很稳定,光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分

新物种可高量积累三种类胡萝卜素

  来自中国科学院昆明植物研究所的消息,该所野生资源植物研发重点实验室黄俊潮研究组在食用小球藻合成和积累类胡萝卜素研究方面取得最新进展,发现了一个高量积累三种类胡萝卜素的物种。系列研究成果已发表在《代谢工程生物技术》和《农业与食品科学杂志》等国际权威期刊上。  类胡萝卜素是自然界最重要的天然色素之一

类胡萝卜素酯化酶及其编码基因的应用获发明ZL

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481558.shtm 由中国科学院华南植物园王瑛等科研人员完成的“类胡萝卜素酯化酶及其编码基因的应用”,近日获国家发明ZL授权。 该发明所述类胡萝卜素酯化酶的编码基因,包括LbZAT1 基因、Lb

分子中心等揭示类胡萝卜素调控玉米硬质胚乳形成机制

  近期,中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员巫永睿研究组题在Nature Communications上,在线发表题为Carotenoids modulate kernel texture in maize by infuencing amyloplast envelope integrity

我国科学家构建高效生物合成类胡萝卜素细胞工厂

  酶底物抑制效应是影响微生物异源生物合成天然产物效率的主要因素之一,尤其是存在于生物合成途径的中间环节时,特别不利于目标产物的合成。然而如何有效去除底物抑制目前报道不多。近期,我国科学家构建了高效异源生物合成类胡萝卜素的细胞工厂,研究成果发表在《Nature Communications》期刊,标

类胡萝卜素代谢相关抗体在光合作用中的应用

类胡萝卜素(carotenoid)是一类有机色素,被发现存在于植物的叶绿体、一些光合作用的藻类,某些类型的细菌和真菌。胡萝卜素属于四萜烯有机分子色素。目前已知的类胡萝卜素超过600种,可分为两大类分别是分子中含氧原子的叶黄素类和不含氧原子只含碳氢的胡萝卜素类。 类胡萝卜素一般吸收蓝光。在植物与藻类中

Science:光合作用新见解,类胡萝卜素参与能量转移

  光合作用是指植物、藻类和某些细菌通过光合色素,利用光能将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合色素包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等。光合作用由一系列复杂的代谢反应组成,是地球生物赖以生存的基础。   植物和紫细菌中的类胡萝卜素不仅能辅助光吸收,还能够抵