有机氮源对L-色氨酸发酵的影响

以L-色氨酸生产菌Escherichia coli TRP03为供试菌株,研究了多种有机氮源对L-色氨酸发酵的影响。 首先对不同来源的酵母 粉进行了优化试验,确定一种最优酵母粉,摇瓶发酵时L-色氨酸可积累10.21g/L;利用5 L发酵罐发酵1.5～3.0h时,细胞出现二次生 长现象,选择添加氨基酸粉和氯化胆碱促进细胞生长,经优化实验,确定同时添加氨基酸粉2g/L、氯化胆碱0.5g/L可在很大程度上解 决细胞的二次生长问题并提高L-色氨酸产量至44.21g/L;为提高中后期菌体活力及产酸能力,选择在不同发酵时期流加质量浓度为 1g/L的酵母粉、蛋氨酸及谷氨酰胺混合液,确定10h流加时,中后期的活细胞数提高了30.18%,保证了菌体活力。菌株E. coli TRP03经36h发酵,可积累L-色氨酸51.23g/L,较未经任何优化的菌株提高41.91%。     

采用补料生物反应器对产L-色氨酸发酵条件的优化

L-色氨酸在医药、食品和饲料等方面广泛应用,市场需求量不断增加。本文以L-色氨酸生产菌大肠杆菌TRTH在小型生物反应器上进行了发酵条件的摸索和优化,通过对接种量、发酵过程pH、供氧等发酵条件进行了优化,获得优化的L-色氨酸发酵工艺条件,在最优条件下产酸量可达12.3g/L。     

大肠杆菌高密度培养发酵L-色氨酸

为实现高水平的大肠杆菌高密度培养,提升发酵法产L-色氨酸的生产效率,以大肠杆菌TRTH为供试菌株,在初始发酵工艺的基础上,先后对发酵接种量和底物KH_2PO_4添加量各设置4个梯度进行发酵对比试验,并着重考察了底物KH_2PO_4添加量对菌体生长、产酸、磷酸盐消耗、糖酸转化率及副产物积累的影响。试验结果表明,在接种量为20%(体积分数),底物KH_2PO_4添加量为10 g/L时,最高菌体密度达到65. 39 g/L,最终L-色氨酸产量为59. 55 g/L,分别较优化前提高了45. 99%和31. 17%,发酵延滞期明显缩短,菌体生长迅速,原料利用率大幅提高,主要副产物积累量较低,发酵总体水平达到最优。为大肠杆菌高密度培养在L-色氨酸发酵中的应用提供了一个成本低、可行性高的新策略,同时为L-色氨酸发酵生产中底物磷酸盐的调控提供了参考。     

大肠杆菌发酵产L-色氨酸培养基及补料优化

为了进一步提高优化大肠杆菌发酵产L-色氨酸的产量,采用响应面法优化了原初始发酵培养基组合成分,建立了乙酸铵-玉米浆补料模式。结果表明优化后培养基组合:0.12%硫酸铵、0.7%磷酸二氢钾、0.15%一水柠檬酸、0.28%七水硫酸镁、0.05%酵母粉、0810 0.39%乙酸铵、0.3%玉米浆。5 L罐的培养验证表明,玉米浆和乙酸铵是影响L-色氨酸产量的主要成分因素,优化后L-色氨酸产量提高了35.4%,发酵结束达到24.53 g/L,单位菌体L-色氨酸产量提高了19.8%,达到0.272 g/OD,糖酸转化率提高了27%,为L-色氨酸发酵提供一定的参考。     

稀糖分罐发酵对L-色氨酸发酵的影响

为了解决现有L-色氨酸发酵工艺中浓糖补料和中途排料造成的乙酸积累过多和资源浪费等问题,该研究提出一种稀糖分罐 发酵的新工艺。 利用30 L发酵罐考察稀糖分罐发酵对L-色氨酸发酵的影响,在发酵中期（发酵时间为20 h左右）将部分发酵液移至另 一灭好菌的空罐继续进行发酵,并将浓糖替换为稀糖补料。 在稀糖分罐发酵工艺条件下,菌体生物量、L-色氨酸产量、糖酸转化率分 别为44.31 g/L、43.82 g/L、20%,较普通工艺分别提高了5.4%、9.9%和12.36%;乙酸积累量较普通工艺下降65.5%。 避免了料液的浪费, 提高了L-色氨酸产量和糖酸转化率,降低了乙酸积累量,在工业生产方面有一定实用性和推广价值。     

大肠杆菌发酵生产L-色氨酸过程中的质粒稳定性

研究L-色氨酸生产菌Escherichia coli TR TH07-09的质粒稳定性,在培养过程中考察了选择压力、温度、溶氧及酵母抽提物等因素对质粒稳定性的影响。结果表明该菌具有较好的结构稳定性和分裂不稳定性,在无选择压力和操作条件控制不当的情况下,质粒有一定程度的丢失。     

L-色氨酸发酵培养基均匀设计优化

本文采用均匀设计法对L-色氨酸培养基配方进行优化,考察培养基原料1、2、4、5、6、9、10、11、12对色氨酸发酵产酸的影响,结果表明:原料1 0.002％、原料2 0.02％、原料4 0.02％、原料50.58％、原料6 0.22％、原料9 0.14％、原料10 0.001％、原料11 0.66％、原料12 0.001％配方组合,L-色氨酸摇瓶产酸比原配方提高25％以上,50L发酵罐产酸达45g/L以上.     

L-色氨酸高产菌的选育及其发酵条件的研究

以谷氨酸棒杆菌AS1542为出发菌株，经过硫酸二乙酯诱变和紫外原生质体诱变，定向选育出一株稳定的色氨酸生产菌T11－6，该菌株具有苯丙氨酸、酪氨酸双重营养缺陷及对氟苯丙氨酸、5-甲基色氨酸、6-氟色氨酸三种结构类似物抗性遗传标记。对T11－6的发酵条件进行了研究，引进均匀设计理论，以微机为辅助手段，确定出以葡萄糖为原料直接发酵生产色氨酸的优化配比。在最佳条件下，摇瓶产酸平均达10．01g/L。     

精氨酸对Escherichia coli发酵生产L-色氨酸的影响

色氨酸是人和动物体内必须氨基酸,在食品、饲料及医药工业中具有广泛应用价值.以色氨酸生产菌株Escherichia coli TRTH为出发菌株,在培养基中添加精氨酸,以降低代谢副产物的积累量,提高L-色氨酸的产量.在30 L发酵罐上考察了精氨酸对L-色氨酸发酵的影响,结果表明:添加0.2 g/L的精氨酸时,菌体生物量、L-色氨酸产量和糖酸转化率分别为41.5 g/L,34.5 g/L和18.0％,较未添加时分别提高了5.46％,5.83％和2.86％,且乙酸积累量较未添加时降低了10.99％.     

L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的发酵工艺研究

目的以L-色氨酸营养缺陷型高产菌HX22-118为出发菌株,研究探讨L-色氨酸补料分批发酵工艺。方法通过对L-色氨酸补料分批发酵工艺中不同初糖浓度、不同补料方式、碳氮源比例、不同p H值调节方式、添加L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响进行了研究。结果通过补料分批发酵工艺能有效地解除了高糖对菌体生长的抑制,促进菌体生长产酸,选择初糖淀粉浓度为90 g/L,保持葡萄糖总浓度160 g/L,在发酵第24 h开始连续流加剩余的糖,并于发酵第12 h和24 h分2次补加各50 mg/L的L-苯丙氨酸、L-酪氨酸,同时用氨水与Na OH控制发酵过程的p H,发酵产酸较分批发酵的33.5 g/L提高49.5%,达到50.1 g/L,缩短了发酵周期,提高了原料利用率。结论形成一套先进的L-色氨酸工业化发酵生产工艺技术,产酸高,生产运行稳定。     

氮源对低温发酵脐橙果酒挥发性成分的影响

为解决低温发酵周期长的问题,并进一步分析其挥发性成分。通过考察不同氮源质量浓度对低温发酵脐橙果酒酒精度和发酵时间的影响,确定氮源添加量,并采用顶空-固相微萃取-气质联用法(HS-SPME-GC-MS)分析其挥发性成分。结果表明,与未添加氮源的空白组相比,添加DAP 0.4 g/L、硫酸铵1.0 g/L、碳酸氢铵1.5 g/L的脐橙果酒酒精度可提高4.6%~5.3%,缩短发酵时间22%~56%。四种低温发酵脐橙果酒共检测出挥发性成分32种,其中高级醇5种、萜烯类化合物10种、中链脂肪酸2种、高级醇乙酸酯3种、中链脂肪酸乙酯7种、醛酮类5种。添加三种氮源的果酒中,萜烯类和乙酸酯类挥发性成分总含量均大于空白组,中链脂肪酸和乙基酯类挥发性成分总含量均小于空白组。其中,添加磷酸氢二铵的果酒中乙酸酯类挥发性成分总含量最高(1.170 mg/L),添加硫酸铵的果酒中萜烯类挥发性成分总含量最高(11.378 mg/L);与另外两种氮源相比,添加磷酸氢二铵的果酒中乙酸-2-苯乙酯、庚酸乙酯等挥发性成分含量相对更高,添加硫酸铵的果酒中D-柠檬烯、乙酸乙酯、癸酸乙酯等挥发性成分含量相对更高,添加碳酸氢铵的果酒中β-水芹烯、4-萜烯醇、辛酸乙酯等挥发性成分含量相对更高。实验证明了氮源对促进脐橙果酒低温发酵具有明显效果,并对挥发性香气成分含量具有一定的促进作用,为脐橙果酒低温发酵工艺的应用提供了理论依据。     

毛细管电泳法测定发酵液中L-色氨酸的含量

应用高效毛细管电泳法对发酵液中L-色氨酸的含量进行了测定,研究了检测波长、缓冲液pH值、缓冲液浓度、分离电压对L-色氨酸测定的影响。在pH9.5、40 mmol/L硼砂缓冲液、210 nm、25 kV下,L-色氨酸的测定最佳。毛细管电泳仪测定L-色氨酸的检测限为1.389μmol/L,相对标准误差RSD为3.308%,平均加标回收率为101.26%。且高效毛细管电泳法成功用于测定发酵液中的L-色氨酸。预计毛细管电泳法将应用于更广更深的领域。     

泡菜发酵专用短乳杆菌的高密度培养

为了实现泡菜发酵专用短乳杆菌H3的高密度细胞培养,考察了培养基成分、培养条件、中和剂以及补料策略对菌体活菌数的影响。结果表明:菌体适宜培养基配方为葡萄糖25 g/L,酵母粉15 g/L,柠檬酸1.53 g/L,柠檬酸钠18.58 g/L,VB620 mg/L,Mg SO4·7H2O 0.58 g/L,Mn SO4·5H2O 0.25 g/L,Tween-80 1 g/L,在培养过程中使用20%柠檬酸钠调节培养液p H值6.8~6.3、培养温度30℃、装液量40 m L/250 m L三角瓶,适宜补料培养方式为培养10 h和20 h时各补加4%的碳氮源(碳氮比为5∶3)。培养结束时培养液中短乳杆菌活菌数可达1.27×1010CFU/m L,为未优化前的7.5倍,是目前已报道的最高活菌数水平,为实现泡菜发酵专用的短乳杆菌发酵剂的工业化生产奠定基础。     

各种氮源物质对阿维链霉菌GB-156发酵生产阿维菌素的影响

以阿维链霉菌GB-156突变菌株,研究了各种有机和无机氮源物质对阿维菌素生物合成的影响作用。实验结果表明,花生蛋白粉为最有利于阿维菌素发酵生产的有机氮源,在发酵培养基中添加花生蛋白粉和花生饼粉使阿维菌素B1产量分别提高了334.7%和308.9%;而(NH4)2SO4作为有效的无机氮源,在1.0%的添加浓度下,可以提高阿维菌素B1和阿维菌素总产量的水平,并且得到了较为适合的阿维菌素生产用氮源优化发酵培养基,其组成为可溶性淀粉7%,花生蛋白粉1%,(NH4)2SO40.1%,MnSO4.7H2O0.5%,KCl0.4%,CaCO30.2%,CoCl2.6H2O微量,pH7.0～7.2。     

有机氮源对谷氨酸棒杆菌发酵L-缬氨酸的影响

以L-缬氨酸生产菌谷氨酸棒杆菌XV0505为供试菌株,研究有机氮源对L-缬氨酸发酵的影响,确定了玉米浆代替豆饼水解液作为有机氮源的发酵工艺,降低了发酵成本;考察不同玉米浆浓度对谷氨酸棒杆菌XV0505发酵生产L-缬氨酸过程中生物量、耗糖速率、L-缬氨酸产量、副产物积累及氨消耗等方面影响,确定了玉米浆的适宜添加浓度;考察了玉米浆与生物素不同配比对L-缬氨酸分批发酵过程的影响,确定了最适生物素添加浓度。与原工艺相比,新工艺的菌体生物量及产酸提高了13.2%和18.5%。     

氮源及其补加策略对L-缬氨酸发酵的影响

通过分析黄色短杆菌XV0505发酵生产L-缬氨酸的过程,得知在菌体生长期和快速产酸期氮源对L-缬氨酸发酵的影响不同。以黄色短杆菌XV0505为供试菌株,研究了不同氮源种类及不同氮源浓度对L-缬氨酸发酵过程的影响,选定了以豆饼水解液和硫酸铵为氮源,并确定了合适的初始氮源浓度。在初始氮源浓度相同的情况下,考察了间歇流加补氮策略、恒氮源浓度补氮策略和幂函数流加补氮策略对L-缬氨酸发酵的影响,研究发现,幂指数补氮策略可减少频繁的取样及铵浓度检测,在缺乏在线监测系统和反馈自控系统的情况下,将发酵体系中氮源浓度维持在合适值,既可适度促进菌体生长,又可使L-缬氨酸的产量得到进一步提高。在最优的氮源添加策略下,在30 L发酵罐发酵60 h,发酵液中L-缬氨酸可达63.17 g/L,糖酸转化率24.69%。     

分批补料高密度发酵生产丙酸杆菌素及其结构分析

采用分批补料高密度发酵的方法提高丙酸杆菌素的抑菌活性。从发酵96 h开始,每隔24 h补加2.5 g/L复合碳源（乳酸钠-葡萄糖质量比3∶1）和复合氮源（酵母溶液-玉米酒糟清液体积比1∶30）各100 mL,连续补加5 次后,丙酸杆菌素的抑菌活性从17.6 AU/mL提高到31.2 AU/mL。本研究创新性地将玉米酒糟清液作为发酵氮源代替部分酵母溶液,大大降低了丙酸杆菌素的生产成本。另外,通过红外光谱及蛋白酶敏感实验发现丙酸杆菌素是一种具有抑菌活性的蛋白类物质。本研究结果为丙酸杆菌素的工业化生产及其应用提供一定理论支持。     

Heat and Fermentation Effects on Total Nonprotein Nitrogen and Urea in Milk

Kinetic analysis was applied to the increase of NPN and the decrease in urea when milk was heated at 80, 100 and 120°C. NPN increase with heat followed zero-order kinetics with an energy of activation of 17 kcal/mole. Urea losses with heating followed pseudo first-order kinetics with an energy of activation of 20 kcal/mole. Commercial yogurt and leben fermentation processes were used to determine the effects of fermentation on NPN and urea. Yogurt and leben fermentations increased NPN by 150 mg/kg and 208 mg/L, respectively, but had no effect on urea.     

氮源对红曲霉突变株产黄色素的影响

本文对诱变得到的红曲霉突变株MYM2产黄色素进行培养基氮源的优化,研究了几种常见的无机氮源和有机氮源对MYM2产黄色素的影响.结果表明,有机氮源玉米浆和无机氮源氯化铵有利于MYM2产黄色素,最佳质量分数均为1 %左右,该条件下产黄色素色价分别达到84.12 U/mL和72.17 U/mL.使用这两种氮源混合来培养MYM2,最终黄色素产量达到96.51 U/mL,其胞外色调和胞内色调都达到3以上.