Bacillus mucilaginosus SM-01补料分批发酵产胞外多糖

在5 L发酵罐上对Bacillus mucilaginosus SM-01发酵产胞外多糖的发酵工艺进行研究。通过分析分批发酵时不同初始葡萄糖浓度对菌体生长及多糖合成的影响,选取60 g/L为最适初始葡萄糖浓度。进一步研究初始葡萄糖浓度为30 g/L时不同补料方式对产糖的影响,结果表明分批补料为最适补料方式。采用分批补糖发酵工艺,即初始葡萄糖浓度为30 g/L,发酵后期分批次补加剩余30 g/L葡萄糖,胶质芽孢杆菌胞外多糖的浓度可达到38.62 g/L,较分批发酵提高36.8%,葡萄糖转化率由47.0%提高至64.4%。     

表面活性剂对出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的影响

探究不同表面活性剂对出芽短梗霉CGMCC3337合成聚苹果酸的影响,并对最佳影响因子的作用机制做初步探究。结果发现,十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)和曲拉通X-100对聚苹果酸的合成有抑制作用;吐温80和吐温60在低浓度时有利于聚苹果酸的合成,最适添加量均为2 g/L;添加吐温80后,聚苹果酸的产量为31.36 g/L,较对照组提高30.5%。     

L-苹果酸一步发酵法的工艺研究及浅析

国内外有机酸发酵中,苹果酸发酵的方法分为两种,即"一步法"和"两步法".以米曲霉为菌种,通过一步发酵法生产L-苹果酸,应用正交实验设计法对温度、接种量、起始糖浓度以及碳酸钙加量4因素进行探索,确定最优工艺条件.结果表明,最适发酵条件为温度34.0℃、起始糖浓度为100.0 g/L、接种量8.0%、碳酸钙加量75.0 g/L.     

pH值对聚唾液酸分批发酵的影响及补料发酵

研究了不同pH值对聚唾液酸发酵过程中菌体生长和产聚唾液酸的影响.发酵初期pH自然下降时有利于菌体生长,菌体生长对数期较长,最大菌体干重可达6.9g/L;发酵中后期pH控制在6.4时有利于聚唾液酸的延续合成,合成对数期比其它pH条件下的合成对数期延长了11h.动力学特性表现为部分相关模式,而在其它pH条件下,动力学特性表现为相关模式.对聚唾液酸的流加补料发酵进行了初步研究,最终使菌体干重达到11.16g/L,聚唾液酸产量达到2.606g/L.     

两种假单胞杆菌协同发酵产脂肪酶优化和酶性质研究

假单胞菌具有现有微生物中丰富的酶库,目前研究单一的假单胞杆菌发酵产脂肪酶的较多,而忽略了假单胞杆菌协同发酵产脂肪酶的能力。由此本研究选取假单胞菌种中具有代表性的荧光假单胞杆菌和绿脓杆菌作为研究对象,优化假单胞杆菌的协同作用产生高活性脂肪酶的条件。通过对菌种接种比例、碳源、氮源、初始p H值、温度、表面活性剂及发酵时间等进行单因素优化和正交试验获得最适发酵条件。荧光假单胞杆菌和绿脓杆菌最佳接种比例(w∶w)为1.3∶1,最适发酵产酶条件为α-乳糖6 g/L、蛋白胨8 g/L、吐温-80 1%、CaCl_20.5 g/L、KH_2PO_46 g/L、Mn SO_40.3 g/L、Na Cl 5 g/L、接种量8%,、初始p H7.5,培养温度32℃、摇床转速150 r/min,在最适发酵条件下,该菌株最大产酶酶活能达到(33.424±0.05)U/m L。荧光假单胞杆菌和绿脓杆菌协同发酵产生的脂肪酶比单一的荧光假单胞杆菌和单一的绿脓杆菌具有较高的单位酶活性催化合成单甘酯能力,具有良好的应用前景。     

出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的代谢通量及关键酶活性分析

野生型出芽短梗霉菌株TKPM00006及其诱变菌株CGMCC30007在相同条件下,使用5 L罐进行聚苹果酸发酵,分析这2株菌在相同发酵状态下发酵中后期代谢网络的代谢流分布和关键酶活变化,对出芽短梗霉合成聚苹果酸的机理进行探究。结果表明,菌株TKPM00006和菌株CGMCC30007的菌体生长情况相似,但产酸量分别为20.54 g/L和30.2 g/L。.通过代谢通量分析及关键酶活性的测定可知,丙酮酸羧化途径及乙醛酸途径是PMLA合成的主要途径,TCA循环途径在发酵后期比较弱,该结论通过添加代谢抑制剂及中间代谢物实验加以证明。酶活分析同时还证明了高产菌株比出发菌株的PMLA合成能力强主要是因为丙酮酸羧化途径的加强。根据实验分析可在丙酮酸节点进行靶点改造或通过发酵调控改变丙酮酸节点处碳架的分配,通过加强丙酮酸羧化途径来减少因副产物的生产而造成的碳架流失,达到增加聚苹果酸生物合成的目的。     

短梗霉筛选鉴定及溶氧对其发酵的影响

从自然界中分离筛选短梗霉菌株,经平板初筛,摇瓶复筛及分子生物学鉴定确定为短梗霉菌属中的出芽短梗霉和短梗霉,分别命名为ipe-3(GenBank登录号为 KY618121)、ipe-5(GenBank登录号为 KY621468),将ipe-3、ipe-5经2.7 L发酵罐发酵,结果发现,在70%溶氧条件下ipe-3聚苹果酸产量为10.027 g/L,苹果酸产量为5.70 g/L,ipe-5聚苹果酸产量为0.3 g/L,苹果酸产量最高为57.24 g/L。研究了溶氧对短梗霉发酵的影响,与70%溶氧条件下发酵产量相比,在10%溶氧条件下,ipe-3聚苹果酸产量降低了41.67%,苹果酸产量降低了62.63%;ipe-5不产聚苹果酸,苹果酸产量降低了83.05%。得出溶氧降低导致菌体浓度及葡萄糖利用速率降低,从而造成短梗霉发酵产酸的产量降低。     

一株丝孢酵母属菌株发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,比较丝孢酵母属菌株JM-B在不同营养和发酵条件下的产油脂情况。以菌体生物量、油脂产量、油脂含量及油脂系数为指标,优化碳源质量浓度、氮源组成与质量浓度、磷酸盐质量浓度等发酵培养基组成,优化接种量、发酵温度、摇床转速、发酵时间等发酵条件,利用气相色谱法测定油脂脂肪酸组成。结果表明:最适培养基组成为葡萄糖100 g/L,硫酸铵1.0 g/L,酵母膏10 g/L,磷酸二氢钾4 g/L,p H自然;最适发酵条件为发酵温度25℃,摇床转速160 r/min,种子液种龄36 h,接种量10%(以发酵液体积计),发酵时间144 h。在最适培养条件下,得到的菌体生物量和油脂产量最高,分别为16.14、6.64 g/L,油脂产量较优化前提高了161.4%,油脂中饱和脂肪酸含量比优化前降低了28.1%。可以认为丝孢酵母属菌株JM-B是一株很有开发潜力的产油脂菌株。     

出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的研究

为研究芽短梗霉生物合成聚苹果酸的优化工艺条件,采用间歇培养法研究聚苹果酸的发酵过程。测定出芽短梗霉细胞生长和聚苹果酸产物生成曲线,并考察碳源、氮源、CaCO3、pH、摇床转速等因素对聚苹果酸生成的影响,得出出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的优化工艺条件是:葡萄糖120g/L,丁二酸铵3g/L,CaCO330g/L,pH5.5,摇床转速220r/min,温度25℃,发酵培养6d。在此工艺条件下,聚苹果酸的产量达到16.58g/L。聚苹果酸和出芽短梗霉菌体生长呈现一定的相关性。     

一株木薯纤维素分解菌的发酵条件和产酶特性研究

从土壤中筛选出的一株纤维素分解菌为实验菌,以木薯粉为原料发酵,研究此菌的最佳产酶条件及其酶的性质.通过正交实验得到最佳产酶条件为初始pH为4.0,木薯粉添加量为25g/L培养液,接种量为1.5％(V/V),在33℃下恒温振荡发酵56h,此时CMC酶活高达16.982U/mL.菌体在肉汤培养基上培养24h菌体浓度最大.此菌所产酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为5.0,最适反应时间为60min.     

克鲁斯假丝酵母ZJB 09162产羰基还原酶的产酶条件

研究了克鲁斯假丝酵母Candida krusei ZJB 09162产羰基还原酶的条件,确定了最适的培养基组成和培养条件:葡萄糖50.0 g/L,酵母膏50.0 g/L,(NH4)2HPO4 2.5 g/L,KH2PO4 2.5 g/L,NaCl 1.0 g/L,培养基初始pH6.0,装液量12%,接种量4%。将此条件下发酵培养60 h的菌体用于(R)-1,3-丁二醇的不对称合成,产物对映体过量值99%,产率85%。     

凝集酵母的耐糖耐酸能力研究

通过实验发现,本菌种在摇床转数为150 r/min的振荡强度下发酵,菌体颗粒均匀,大小为0.5min,菌体量在5 g/L以上.本菌种也具有一定的耐糖耐酒能力,糖度增大发酵周期也随之延长.本菌种可控制在pH值在3.5以下有效抑制杂菌的生长.     

海洋源低温微生物产苹果酸脱氢酶发酵条件优化

苹果酸脱氢酶（MDH）是参与生物三羧酸循环（TCA）的关键酶,广泛用于临床肝脏相关疾病的诊断,并在生物制药、化工检测等领域具有极大的市场需求。该研究以墓画大洋芽孢杆菌（Oceanobacillus picturae）XJH-11为苹果酸脱氢酶（MDH）产生菌,基于单 因素试验,通过Plackett-Burman响应面试验并结合Box-Behnken试验设计对发酵条件进行响应面优化。结果表明,菌株XJH-11产MDH 的发酵培养基为葡萄糖10g/L、酵母膏20g/L、硫酸镁0.1g/L、初始pH值8.0,最佳发酵条件为发酵温度27℃、摇床转速150r/min、接种量5%、装液量125mL/500 mL。在此优化条件下,MDH酶活为43.67U/mL,比优化前提高了197.87%。     

产辅酶Q_(10)白地霉菌的罐发酵条件优化

以白地霉菌(Geotrichum candidum)为出发菌株,根据摇瓶发酵结果控制pH值进行罐发酵。采用间歇补料分批发酵的方法,考察溶氧量、搅拌转速、空气流量及补糖因素对菌体生物量及辅酶Q10产量的影响。确定发酵罐发酵的最适条件为控制溶氧在35%～40%,补糖控制在发酵液糖质量浓度为2g/L,该发酵条件下辅酶Q10产量从分批发酵的78.75mg/L提高到106.26mg/L,较摇瓶发酵提高了69.8%。     

短乳杆菌发酵苹果汁工艺优化及有机酸变化

该研究利用短乳杆菌发酵苹果汁,生产能够调节人体肠道功能的乳酸菌苹果汁。通过单因素实验确定最适碳源、氮源以及缓冲因子;并以总酸、还原糖的变化为依据,进行响应面优化,确定最适发酵工艺条件,采用高效液相色谱法测定苹果汁发酵过程中有机酸组成及含量变化。结果表明,优化后发酵苹果汁的最佳培养基条件为:葡萄糖质量浓度50 g/L,蛋白胨质量浓度9 g/L,K_2HPO_4质量浓度4 g/L;菌种接种量为8%,发酵温度为36℃,发酵时间为6 d。在该条件下测得苹果汁的总酸为2. 61 g/100 g、还原糖为5. 027 g/100 g;经短乳杆菌发酵后苹果汁的品质明显优于发酵前。发酵后乳酸、富马酸、乙酸、奎宁酸含量显著增多;苹果酸、琥珀酸含量均持续减少,酒石酸含量无明显变化。     

重组大肠杆菌产苯丙氨酸解氨酶(PAL)发酵条件研究

本文对重组大肠杆菌产苯丙氨酸解氨酶的发酵条件和补料培养工艺进行了研究。摇瓶培养条件下,重组菌生长和产酶的最适初糖浓度为10g/L,酵母膏的最适添加量为5g/L,培养基最适初始pH值为7.5。采用10L发酵罐对该菌进行指数流加培养,24 h细胞干重达到到82.4 g/L,产酶量达到3477U/L,比摇瓶培养最好结果分别提高了14.2和11.2倍。     

甘蔗糖蜜预处理对产L-苹果酸的影响与培养基N源添加

研究了经煮沸、活性炭、亚铁氰化钾、磷酸与硫酸预处理的糖蜜对黄曲霉生长与合成L-苹果酸的影响以及培养基中N源添加。以经各种预处理的糖蜜培养黄曲霉,其生物量大小分别是:硫酸法>磷酸法>亚铁氰化钾法>活性炭法>煮沸法。硫酸能有效除去糖蜜中影响菌体生长的胶体物质,用硫酸处理的糖蜜作培养基时,其菌体生长量比煮沸处理高25%。用硫酸与亚铁氰化钾联合处理,对L-苹果酸合成最有利,其产酸达到59.6g/L。糖蜜培养基需添加1g/L硫酸铵为N源,较适培养基配方(g/L)为:糖120,NH4(SO4)21,K2HPO40.15,KH2PO40.15,CaCO370,pH5.5。     

锁掷孢酵母产胞外多糖发酵条件优化

为进一步提高酵母菌产酵母胞外多糖（EPS）的能力,该研究以近粉红锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）PFY-Z1为出发菌株,筛选出其最适产糖发酵培养基,并以此为基础,联合应用单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和中心组合设计（CCD）试验,优化菌株产EPS的最佳发酵条件。结果表明,菌株最佳培养基配方为葡萄糖15 g/L,硫酸铵15 g/L,硫酸镁1.8 g/L,氯化钙0.28 g/L,磷酸氢二钾0.24 g/L,氯化钠0.6 g/L。菌株最佳培养条件为培养温度28 ℃、摇床转速210 r/min、接种量5%、装液量100 mL/250 mL、培养时间6 d,培养基初始pH值5.10条件下,EPS含量最高,为（4.60±0.13）g/L,是优化前的1.40倍。该研究为今后利用S. pararoseus PFY-Z1产胞外多糖奠定了基础,同时也为酵母菌EPS的工业化制备和生产提供了理论依据。     

真菌发酵法产油脂的研究

本文以深黄被孢霉(Mortierellaisabellina)为试验菌株,采用发酵法生产油脂。采用单因素试验设计,研究了产脂培养基中碳源、氮源种类及其浓度对菌体生长和油脂积累的影响。试验确定酶法水解的玉米淀粉水解糖为最佳碳源,其最适添加浓度为100g/L;酵母膏为最适氮源,其最适添加浓度为3g/L。优化培养基条件下获得菌体生物量为12.350g/L,油脂含量为52.19%,油脂产量为6.4376g/L。但还有待于进一步优化培养基中的其它成分,以有效提高菌体油脂产量。     

餐厨垃圾水解液分批培养酿酒酵母产油脂动力学模型的建立

为提高餐厨垃圾水解液发酵产油脂量,探究其发酵生产规律,以Saccharomyces cerevisiae As2.516为供试菌株,以初始餐厨垃圾水解液加入量90%(V/V)、接种量10%(V/V)、初始pH值6、培养温度30℃、搅拌速率180 r/min、通气量2.5 L/min、发酵周期10 d为基础发酵条件进行1 L发酵罐批式发酵。实验结果表明:S.cerevisiae As2.516发酵过程中菌体生物量的积累呈一条S型曲线,油脂的生产表达与菌体的生长有紧密关联性。基于Logistic方程、Luedeking-Piret方程和物料平衡计算分别构建了该菌株的菌体生长、油脂产物生成、底物还原糖消耗3个分批发酵动力学模型,其中菌体生长动力学模型为:1.0241(1)13.05??dx x xdt、底物还原糖消耗动力学模型为:??0.4787?0.0348?0.1055ds dx dp xdt dt dt、油脂产物生成动力学模型为:?0.2979?0.00406dp dx xdt dt,所构建动力学模型的计算值与实验值拟合效果良好,其相关系数R2分别为0.9979、0.9957和0.9565,模型能揭示餐厨垃圾水解液培养菌体产油脂发酵过程中菌体生长、油脂合成以及底物还原糖消耗的基本特征。