方法和結(jié)果:在本研究中,大腸埃希菌被代謝工程化,用于在有氧條件下產(chǎn)生富馬酸。為了好氧生產(chǎn)富馬酸,刪除了 iclR 基因以通過乙醛酸分流器重定向碳通量。此外,fumA 、 fumB 和 fumC 基因也被刪除以增強(qiáng) Fumaric 酸的形成。所得菌株能夠在培養(yǎng)瓶中從 15 g/L 葡萄糖中產(chǎn)生 1.45 g/L 富馬酸?;谟?jì)算機(jī)通量反應(yīng)分析,通過基于質(zhì)粒的天然 ppc 基因(編碼磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PPC))的過表達(dá),進(jìn)一步設(shè)計(jì)了該基礎(chǔ)菌株,這導(dǎo)致產(chǎn)生 4.09 g/L 的富馬酸。此外,arcA 和 ptsG 基因被刪除以加強(qiáng)氧化 TCA 循環(huán)通量,aspA 基因被刪除以阻止富馬酸向 L-天冬氨酸的轉(zhuǎn)化。由于希望避免使用誘導(dǎo)劑,因此 lacI 基因也被刪除。為了提高葡萄糖攝取率和富馬酸生產(chǎn)率,galP 基因的天然啟動(dòng)子被強(qiáng) trc 啟動(dòng)子取代。最終菌株 CWF812 的補(bǔ)料分批培養(yǎng)可在 63 小時(shí)內(nèi)生產(chǎn) 28.2 g/L 富馬酸,總產(chǎn)量和生產(chǎn)率分別為 0.389 g富馬酸/g 葡萄糖和 0.448 g/L/h。結(jié)論:本研究證明了代謝工程大腸桿菌高效生產(chǎn)富馬酸的可能性。
在這項(xiàng)研究中,我們研究了富馬酸對小鼠成纖維細(xì)胞系中嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1 表達(dá)的影響。方法和結(jié)果:我們發(fā)現(xiàn)富馬酸顯著抑制腫瘤壞死因子-α (TNF-α誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1 表達(dá)。這種富馬酸效應(yīng)是通過抑制 p38 絲裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 依賴性核因子 (NF)-κB 信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)的。我們還發(fā)現(xiàn),在 TNF α誘導(dǎo)的 NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)期間,富馬酸在 MEKK3 的下游起作用,從而上調(diào)嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1 的表達(dá)。此外,富馬酸減弱了嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1 受體 CCR3 (CCR3) 和粘附分子的表達(dá),這些分子在嗜酸性粒細(xì)胞結(jié)合中起重要作用,可誘導(dǎo)過敏性炎癥。結(jié)論:綜上所述,這些發(fā)現(xiàn)表明,富馬酸抑制 TNF-α 誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1 表達(dá)主要是通過抑制 NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)的,這是通過抑制 p38 MAPK 介導(dǎo)的,并表明富馬酸可用作嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1 介導(dǎo)的疾病的補(bǔ)充治療選擇。
一種多種維生素營養(yǎng)缺陷型 Torulopsis glabrata 菌株,一種丙酮酸生產(chǎn)商,被進(jìn)一步改造以產(chǎn)生富馬酸。方法和結(jié)果:使用光滑錐蟲基因組規(guī)模代謝模型 iNX804,發(fā)現(xiàn)了 4 條富馬酸生物合成途徑,涉及 4 種胞質(zhì)酶,精氨琥珀酸裂解酶 (ASL) 、腺苷琥珀酸裂解酶 (ADSL) 、富馬里亞乙酰乙酸酶 (FAA) 和富馬酶 (FUM1)。盡管胞質(zhì)溶膠中四種酶中的每一種都單過表達(dá)提高了富馬酸的產(chǎn)生,但菌株 T.G-ASL(H) -ADSL(L) 通過控制 ASL 的強(qiáng)度在高水平,ADSL 的強(qiáng)度在低水平,獲得了最高的富馬酸滴度 (5.62 g L(-1) )。為了進(jìn)一步提高富馬酸的產(chǎn)量,編碼 C4 -二羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的 SpMAE1 基因在菌株 T.G-ASL(H) -ADSL(L) -SpMAE1 中過表達(dá),最終富馬酸滴度提高到 8.83 g L(-1)。結(jié)論:本研究利用尿素循環(huán)和嘌呤核苷酸循環(huán)增強(qiáng)碳代謝和氮代謝之間的橋梁,為富馬酸的生物合成提供了一種新的策略。
110-17-8是反丁烯二酸(Fumaric acid)的CAS號(hào)。以下是對反丁烯二酸的詳細(xì)介紹:
中文名稱:反丁烯二酸
英文名稱:Fumaric acid
別名:富馬酸、延胡索酸、丁烯二酸(反式)、紫堇酸
CAS號(hào):110-17-8
分子式:C4H4O4
分子量:116.07
外觀:單斜晶系無色針狀或小葉狀結(jié)晶,有水果酸味,無臭,精細(xì)結(jié)晶粉末,白色或類白色。
熔點(diǎn):295300℃(也有文獻(xiàn)記載為298300℃)
沸點(diǎn):約為137.07℃(估計(jì)值)
密度:1.625或1.62(不同來源可能略有差異)
閃點(diǎn):230℃
溶解性:微溶于水、乙醚和醋酸,溶于乙醇,幾乎不溶于氯仿。在95%乙醇中的溶解度為0.46g/10mL,澄清無色。
酸度系數(shù)(pKa):3.02和4.38(25℃)
PH值:1mM溶液為3.19,10mM溶液為2.57,100mM溶液為2.03。
反丁烯二酸分子結(jié)構(gòu)中含有共軛馬來?;?,乙烯雙鍵兩端各連接一個(gè)羰基,化學(xué)性質(zhì)十分活潑。
可進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),如Diels-Alder反應(yīng)、聚合反應(yīng)(自聚和共聚)、?;?、酰胺化、鹵化、加氫、水合或脫水、烷基化、自由基反應(yīng)、親核反應(yīng)等加成反應(yīng)。
加熱至250~300℃時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)轫樁∠┒帷?/span>
順?biāo)岙悩?gòu)化法:順?biāo)嵩诹螂宕呋瘎┳饔孟?,加熱?45~260℃經(jīng)異構(gòu)化生成反酸,然后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得成品。
發(fā)酵法:以液體石蠟為原料,假絲酵母為菌種進(jìn)行深層發(fā)酵,然后經(jīng)分離、脫色、結(jié)晶干燥等多步工序獲得反丁烯二酸成品。反丁烯二酸還可從山芋、淀粉發(fā)酵制得。
糠醛法:以糠醛為原料,經(jīng)氯酸鈉氧化而得。
化工領(lǐng)域:用作不飽和聚酯樹脂、農(nóng)藥、酸味劑及氨基酸等的原料。與醋酸乙烯聚合可生產(chǎn)黏合劑。
食品行業(yè):在食品和飲料行業(yè)中用作酸味劑,可用于清涼飲料、西式酒、冷飲、濃縮果汁、水果罐頭、腌菜、冰淇淋等。
醫(yī)藥行業(yè):用作醫(yī)藥的原料。
毒性:無毒。家兔經(jīng)口LD50為5000mg/kg,小鼠內(nèi)腹膜注入LD50為200mg/kg。
儲(chǔ)存條件:應(yīng)貯存于陰涼干燥處,避免與強(qiáng)氧化劑、堿、還原劑接觸。
綜上所述,110-17-8代表的反丁烯二酸是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品的中間體,具有廣泛的用途和應(yīng)用前景。
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王玲