方法和结果:在本研究中,大肠埃希菌被代谢工程化,用于在有氧条件下产生富马酸。为了好氧生产富马酸,删除了 iclR 基因以通过乙醛酸分流器重定向碳通量。此外,fumA 、 fumB 和 fumC 基因也被删除以增强 Fumaric 酸的形成。所得菌株能够在培养瓶中从 15 g/L 葡萄糖中产生 1.45 g/L 富马酸。基于计算机通量反应分析,通过基于质粒的天然 ppc 基因(编码磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PPC))的过表达,进一步设计了该基础菌株,这导致产生 4.09 g/L 的富马酸。此外,arcA 和 ptsG 基因被删除以加强氧化 TCA 循环通量,aspA 基因被删除以阻止富马酸向 L-天冬氨酸的转化。由于希望避免使用诱导剂,因此 lacI 基因也被删除。为了提高葡萄糖摄取率和富马酸生产率,galP 基因的天然启动子被强 trc 启动子取代。最终菌株 CWF812 的补料分批培养可在 63 小时内生产 28.2 g/L 富马酸,总产量和生产率分别为 0.389 g富马酸/g 葡萄糖和 0.448 g/L/h。结论:本研究证明了代谢工程大肠杆菌高效生产富马酸的可能性。
在这项研究中,我们研究了富马酸对小鼠成纤维细胞系中嗜酸性粒细胞趋化因子-1 表达的影响。方法和结果:我们发现富马酸显著抑制肿瘤坏死因子-α (TNF-α诱导的嗜酸性粒细胞趋化因子-1 表达。这种富马酸效应是通过抑制 p38 丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 依赖性核因子 (NF)-κB 信号传导介导的。我们还发现,在 TNF α诱导的 NF-κB 信号传导期间,富马酸在 MEKK3 的下游起作用,从而上调嗜酸性粒细胞趋化因子-1 的表达。此外,富马酸减弱了嗜酸性粒细胞趋化因子-1 受体 CCR3 (CCR3) 和粘附分子的表达,这些分子在嗜酸性粒细胞结合中起重要作用,可诱导过敏性炎症。结论:综上所述,这些发现表明,富马酸抑制 TNF-α 诱导的嗜酸性粒细胞趋化因子-1 表达主要是通过抑制 NF-κB 信号传导来实现的,这是通过抑制 p38 MAPK 介导的,并表明富马酸可用作嗜酸性粒细胞趋化因子-1 介导的疾病的补充治疗选择。
一种多种维生素营养缺陷型 Torulopsis glabrata 菌株,一种丙酮酸生产商,被进一步改造以产生富马酸。方法和结果:使用光滑锥虫基因组规模代谢模型 iNX804,发现了 4 条富马酸生物合成途径,涉及 4 种胞质酶,精氨琥珀酸裂解酶 (ASL) 、腺苷琥珀酸裂解酶 (ADSL) 、富马里亚乙酰乙酸酶 (FAA) 和富马酶 (FUM1)。尽管胞质溶胶中四种酶中的每一种都单过表达提高了富马酸的产生,但菌株 T.G-ASL(H) -ADSL(L) 通过控制 ASL 的强度在高水平,ADSL 的强度在低水平,获得了最高的富马酸滴度 (5.62 g L(-1) )。为了进一步提高富马酸的产量,编码 C4 -二羧酸转运蛋白的 SpMAE1 基因在菌株 T.G-ASL(H) -ADSL(L) -SpMAE1 中过表达,最终富马酸滴度提高到 8.83 g L(-1)。结论:本研究利用尿素循环和嘌呤核苷酸循环增强碳代谢和氮代谢之间的桥梁,为富马酸的生物合成提供了一种新的策略。
110-17-8是反丁烯二酸(Fumaric acid)的CAS号。以下是对反丁烯二酸的详细介绍:
中文名称:反丁烯二酸
英文名称:Fumaric acid
别名:富马酸、延胡索酸、丁烯二酸(反式)、紫堇酸
CAS号:110-17-8
分子式:C4H4O4
分子量:116.07
外观:单斜晶系无色针状或小叶状结晶,有水果酸味,无臭,精细结晶粉末,白色或类白色。
熔点:295300℃(也有文献记载为298300℃)
沸点:约为137.07℃(估计值)
密度:1.625或1.62(不同来源可能略有差异)
闪点:230℃
溶解性:微溶于水、乙醚和醋酸,溶于乙醇,几乎不溶于氯仿。在95%乙醇中的溶解度为0.46g/10mL,澄清无色。
酸度系数(pKa):3.02和4.38(25℃)
PH值:1mM溶液为3.19,10mM溶液为2.57,100mM溶液为2.03。
反丁烯二酸分子结构中含有共轭马来酰基,乙烯双键两端各连接一个羰基,化学性质十分活泼。
可进行多种化学反应,如Diels-Alder反应、聚合反应(自聚和共聚)、酰化、酰胺化、卤化、加氢、水合或脱水、烷基化、自由基反应、亲核反应等加成反应。
加热至250~300℃时可转变为顺丁烯二酸。
顺酸异构化法:顺酸在硫脲催化剂作用下,加热到145~260℃经异构化生成反酸,然后经过滤、洗涤、干燥得成品。
发酵法:以液体石蜡为原料,假丝酵母为菌种进行深层发酵,然后经分离、脱色、结晶干燥等多步工序获得反丁烯二酸成品。反丁烯二酸还可从山芋、淀粉发酵制得。
糠醛法:以糠醛为原料,经氯酸钠氧化而得。
化工领域:用作不饱和聚酯树脂、农药、酸味剂及氨基酸等的原料。与醋酸乙烯聚合可生产黏合剂。
食品行业:在食品和饮料行业中用作酸味剂,可用于清凉饮料、西式酒、冷饮、浓缩果汁、水果罐头、腌菜、冰淇淋等。
医药行业:用作医药的原料。
毒性:无毒。家兔经口LD50为5000mg/kg,小鼠内腹膜注入LD50为200mg/kg。
储存条件:应贮存于阴凉干燥处,避免与强氧化剂、碱、还原剂接触。
综上所述,110-17-8代表的反丁烯二酸是一种重要的有机化工原料和精细化工产品的中间体,具有广泛的用途和应用前景。
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刘盼盼