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          使细菌从简单的糖天然色素

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          2017年6月29日

          使细菌从简单的糖天然色素

          细菌的四株携手合作,生产用于食品和化妆品工业色素

          自然使充满活力的颜料生产商要为食品和化妆品,而是让他们从植物到我们所购买的产品是如此的困难,许多制造商依靠人工色素。现在,研究人员在 头头娱乐 已经显示的四个菌株 即大肠杆菌 细菌一起工作能糖转化成草莓中发现的天然红色花青素,开门经济的自然色彩的工业应用。

          研究标志着利用细菌的四种菌株制造的化合物在单个步骤中的第一生物合成的方法,所述 mattheos koffas化学教授和伦斯勒生物工程和成员 生物技术中心和跨学科研究。结果显示在 姆比奥,美国微生物学会的出版物。

          “第一次,我们能够在一个生物系统完全综合花青素,说:” koffas。 “我们喂细菌葡萄糖和他们做休息。这表明,廉价的技术能够生产这些有价值的化合物。”

          厂商都在自然的色彩越来越浓厚的兴趣,移位成立于研究记录的人工色素用于食品和化妆品对人体的危害。在植物中,如花青素,胡萝卜素,番茄红素发现的天然色素生产无可争议安全色。花青素在一个比其他颜料类远更广谱的存在 -

          生产所有的颜色除了绿色 - ,并负责在像蓝莓,覆盆子,黑米,和红叶的色彩食品中发现自然的色彩。

          但生产花青素用于工业用途是具有挑战性的:植物衍生的颜料需要昂贵的加工和产生不一致的结果;因为花青素分子复杂,化学家已经无法合成它们。

          koffas的实验室一直在调查涉及基因工程花青素的生产方法自2005年以来16个基因支配生产花青素的植物。但这些基因,并且它们触发分子途径,从植物转移到细菌不是一个简单的过程,所述Ĵ。安德鲁·琼斯,该论文的第一作者和当时的研究是进行了博士生。适应从植物到细菌的分子途径,该koffas实验室拼凑来自细菌,酵母和六种不同的植物品种的基因在一起。 

          在早期的研究中,koffas实验室引入它已组装成的单一菌株在整个分子途径 大肠杆菌 菌。但事实证明途径的细胞,它倾向于使用额外的基因,产生自己的代谢产物,而不是花青素过长,琼斯说,目前在一个美国俄亥俄州的迈阿密大学教师的成员。

          目前的研究中划分细菌的四个不同的菌株,在改性阶段组装花青素整个通路。研究人员把该通路成产生中间体,很容易扩散出细菌细胞的“模块”。在一个单一的烧瓶中组合时,第一细菌摄取糖,并产生“中间”的化合物,苯丙酸,它们通过所述第二细菌,其产生的第二中间,依此类推,直到第四菌株产生花青素摄取。

          在工作的下一个阶段,研究人员将优化过程的每个阶段。四个菌株的选择基于其产生其能力分配中间;然而,一些段产生比其他人更,并最终输出是适度的,产生每升花青素毫克。产量将有接近上百毫克每升的是商业上可行的方法。

          “我有毫无疑问,从生产重组微生物宿主花青素是用于在经济上可持续的方式制备这些化合物的唯一可行的方法,说:” koffas。 “使用e花青素的合成完整。大肠杆菌多种栽培10.1128 / mbio.00621-17:”可以用DOI DOI被发现。

          koffas是在生物催化和代谢工程的多萝西和Fred洲71年的职业生涯发展的星座教授。他的研究是由新的职业技术学院,高等教育的新兴模式,承认全球挑战和机遇是如此之大,他们不能用,即使是最有才华的人单独工作,可以充分解决的视觉功能。伦斯勒作为一个十字路口的合作 - 与跨学科,部门和地理区域的合作伙伴合作 - 来解决复杂的全球性挑战,采用最先进的工具和技术,其中许多在伦斯勒开发。伦斯勒研究解决一些世界上最紧迫的技术挑战 - 从能源安全和可持续发展的生物技术和人类健康。新理工学院是在研究全球影响变革,在其创新的教学法,并在学生在伦斯勒的生活。

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