60↑Coγ射线诱变选育聚谷氨酸高产菌株及培养基初步优化

对一株产γ-聚谷氨酸的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis CICC10099)进行了诱变筛选及摇瓶发酵条件的初步优化,以期得到γ-聚谷氨酸高产菌株并进一步提高其产能.实验考察了不同诱变剂量下的菌体的致死率和正突变率,以确定最佳诱变条件.结果表明60Co γ射线最佳的诱变剂量为200 Gy时,致死率大于90 %,正突变率高达13.3 %.在上述剂量下,经60Co γ射线诱变后分离筛选得到一株高产突变株Bacillus licheniformis S16, 摇瓶实验表明γ-聚谷氨酸的含量达到16.9 g·L-1,较出发菌株CICC10099提高72.4 %.并且采用单因素法初步优化了摇瓶发酵培养基,优化后的培养基组成为柠檬酸12 g·L-1,甘油80 g·L-1,氯化铵6 g·L-1,L-谷氨酸15 g·L-1,K2HPO4 1 g·L-1,CaCl2·2H2O 0.1 g·L-1 ,FeCl3·6H2O 0.05 g·L-1,MgSO4·7H2O 0.75 g·L-1,MnSO·H2O 0.1 g·L-1,pH 7.5;利用优化的培养基在250 mL三角烧瓶装液量50 mL, 37℃,180 r·min-1的条件下培养80 h,发酵液中的γ-PGA含量最高,可达到18.9 g·L-1.     

聚-ε-赖氨酸发酵培养基的优化

采用正交实验对筛选的一株白色链霉菌Streptomyces albulus 213发酵产聚-ε-赖氨酸(ε-PL)的培养基成分进行了优化.结果表明,该菌株产ε-PL的优化培养基为:葡萄糖3.0%,酵母粉0.5%,(NH4)2SO4 1.2%,KH2PO4 0.20%、K2HPO4 0.12%、MgSO4·7H2O 0.05%、FeSO4·7H2O 0.003%、ZnSO4·7H2O 0.008%.在优化培养基下,ε-PL摇瓶产量达到4.95 g·L-1,比优化前提高了27%.     

玉米水解糖液体发酵灵芝培养基的优化

采用摇瓶液体发酵的方法,以灵芝多糖为指标,对赤芝G22菌株液体发酵培养基进行了研究.通过对培养基中碳源和氮源种类及其含量的选择优化,得到多糖高产的培养基配方为:玉米粉水解糖(以葡萄糖计)6%,蛋白胨(以可溶性蛋白质计)0.15%,KH2PO4 0.1%,MgSO4·7H2O 0.075%,pH值6.0.采用优化的培养基液体发酵赤芝G22菌株,多糖产量由1.526 g·L-1提高到2.169 g·L-1,提高了42.13%.     

60Co-γ对Cl.beijerinckii原生质体的辐照诱变

以产丁醇菌Cl.beijerinckii为出发菌株,将其原生质体化后进行60Co-γ辐照诱变,筛选出了一株稳定高产的变异株.原生质体的最优制备条件为:将培养至15 h的细胞添加1 g·L-1甘氨酸和0.3 U·L-1青霉素培养2 h后,37℃下,2×104 U·L-1溶菌酶作用8 h脱壁.经平板计数,原生质体形成率可达99.82%,原生质体再生率达10.12%.采用60Co-γ射线进行辐照诱变,当辐照剂量率5 Gy·min-1,辐照剂量为500 Gy时,原生质体致死率可达99.3%.经反复筛选,获得一株丁醇高产菌株R3,该菌具有较高的遗传稳定性.在P2半合成液体培养基中,37℃下静置培养72 h,总溶剂产量较出发菌株提高81.46%,丁醇产量提高85.41%.     

溴乙锭对出芽短梗霉的诱变作用

采用溴乙锭对出芽短梗霉进行诱变,得到一株不产色素的变异菌种BM2—5,液体发酵细胞全部呈酵母态,在以大米酶解葡萄糖为碳源的液体培养基中于27℃、200r·min-1摇瓶培养72h得到白色的普鲁兰粗多糖,最高产量达68．06g·L-1。     

玉米浆水解液应用于谷氨酸发酵的研究

玉米浆含有丰富的营养物质,对谷氨酸的发酵生产影响较大。实际生产中,由于玉米浆的质量波动较大,谷氨酸发酵生产深受影响。为此,我们在发酵培养基中,添加一定量的玉米浆水解液进行发酵工艺优化实验。实验结果,谷氨酸产酸率达到了18.6 g·L-1,转化率达65.1%,谷氨酸产量提高了20%。发酵培养基组成确定为:淀粉水解糖55 g/L,玉米浆30 m L/L,玉米浆水解液10 g/L,豆粕水解液10 g/L,糖蜜55 g/L,K2HPO44 g/L,Mg SO4·7H2O 1.5 g/L,Mn SO4·7H2O 30 mg/L,Fe SO4·7H2O 30 mg/L,维生素B1350μg/L,维生素H 500μg/L,消泡剂0.1 m L/L。     

粘质沙雷氏菌G1利用玉米浆干粉和磷酸氢二铵生产2,3-丁二醇的研究

研究了几种工业氮源对粘质沙雷氏菌G1发酵生产2,3-丁二醇的影响,在确定玉米浆干粉为氮源的基础上,利用Plackett-Burman(PB)实验和响应面法(RSM)实验对玉米浆干粉和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]的浓度进行了优化,确定优化培养基(g·L-1)为:蔗糖90,玉米浆干粉20.32,(NH4)2HPO47.21,NaAc 4,柠檬酸钠14,MgSO40.5,Fe-SO40.02,MnSO40.01。并以此优化培养基进行了摇瓶和分批补料发酵,结果表明,摇瓶发酵中,90g·L-1的蔗糖最终被转化成43.06g·L-1的2,3-丁二醇;分批补料发酵中,2,3-丁二醇浓度为128.28g·L-1,产率为2.67g·L-1·h-1,转化率为0.48g·g-1蔗糖。以玉米浆干粉和(NH4)2HPO4为氮源,2,3-丁二醇浓度较高,培养基的成本大幅降低,为工业化生产奠定了基础。     

苏云金芽孢杆菌高浓度液体发酵培养基的优化研究

以葡萄糖和甘油作碳源进行苏云金芽孢杆菌液体发酵,其发酵效果明显优于原实验室优化培养基,680 nm处的吸光度增加了5～6倍,得到的高浓度培养基成分为:胰蛋白胨5.0g·L-1、酵母膏5.0 g·L-1、葡萄糖(或甘油)20 g·L-1、KH2PO4 0.3 g·L-1、Na2 HPO4 1.1 g·L-1、MgSO4·7H2O 1.0 g·L-1、FeCl2·6 H2O 0.02 g·L-1、CaCl20.02 g·L-1、EDTA 0.2g·L-1、微液1 mL·L-1,pH值7.2.用葡萄糖作碳源进行8 L发酵罐小试,发酵过程中菌体生长正常,工业发酵采用此培养基可以大大降低发酵成本.     

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FS6摇瓶发酵条件优化

[目的]对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FS6的摇瓶发酵工艺进行优化。[方法]通过对发酵培养基成分和发酵条件的单因素试验和正交试验,测定生防菌株FS6对人参立枯丝核菌的抑菌效果和菌体生长量,来确定其最适发酵培养基和发酵条件。[结果]最适摇瓶发酵培养基配方为葡萄糖30 g,酵母浸粉40 g,Mg SO_4·7H_2O_2 g,甘油10 m L,K_2HPO_42 g,H_2O 1000 m L;最优培养条件为接种量6%,摇瓶装液量50 m L/250m L,摇床转速160 r/min,初始p H值6.0,培养温度28℃,培养时间12 h。[结论]解淀粉芽孢杆菌FS6在最适摇瓶发酵培养基及发酵条件下,对人参立枯病菌的抑菌活性最好,为该菌株的工业化生产奠定了基础。     

磷脂酶D的紫外诱变选育及发酵条件的优化

磷脂酶D在催化磷脂酰基交换反应中具有重要的应用价值。本文对产磷脂酶D野生链霉菌株进行紫外诱变,筛选得到一株产酶活力提高42.5%的变异株。通过摇瓶培养,对发酵条件进行探究。确定的最佳培养基组成为：葡萄糖10.0 g/L,牛肉膏和蛋白胨各5.0 g/L,MgSO4?7H2O 1.0 g/L,CaCl2 3.0 g/L,NaCl 2.0 g/L;表面活性剂Tween80对产酶有促进作用,其适宜浓度为0.60 g/L。在上述条件下,摇瓶发酵产酶活力达3.23 U/mL。     

培养条件及培养基组分对粘质沙雷氏菌生长及产D-乳酸的影响

通过摇瓶实验,确定粘质沙雷氏菌发酵生产I）-乳酸的培养条件为：温度34℃,pH值6．5,种子液接种量5％,载液量为150mL／500mL,采用前期通气有氧培养至菌体对数生长后期、而后厌氧发酵产酸的两阶段培养工艺。考察培养基各组分对菌体生长及乳酸产量的影响,确定葡萄糖及酵母粉作为碳、氮源,并补充添加适量的无机氮。培养基各组分如下（g·L^-1）：葡萄糖15,酵母粉15,KH2P041．5,K2HP04·3H2O2．0,MgSO4·7H2O1．0,FeSO4·7H2O0．03,MnSO4·H2O0．005,以此培养条件及培养基配方进行摇瓶发酵,D-乳酸产量由（13．5±1．29）g·L^-1提高至（29．0±1．42）g·L^-1,提高一倍以上,光学纯度大于97％。     

一株产聚乙烯醇降解酶的紫色杆菌的发酵条件研究

从聚乙烯醇(PVA)污染环境中筛选出一株产聚乙烯醇降解酶活力较高的菌株WSH04-01,该菌株能够利用聚乙烯醇作为唯一碳源进行生长.通过一系列生理生化试验和16S rDNA序列分析结果,鉴定该菌株属于紫色杆菌属(Janthinobacterium sp.),实验室编号WSH04-01.这是目前国内外有关紫色杆菌产生PVA降解酶的首例报道.首先对菌株合成PVA降解酶的营养条件进行了考察,通过单因素试验和正交试验确定了菌株最优培养条件为PVA10 g·L-1,葡萄糖3 g·L-1,酵母膏6 g·L-1,K2HPO4 2 g·L-1,KH2PO4 0 25 g·L-1,MgSO4 0.05 g·L-1,CaCl2 0.05 g·L-1,FeSO4·7H2O0.02 g·L-1,NaCl 0.02 g·L-1.最适发酵温度为30℃,培养基初始pH为7.2,装液量为30 mL培养基(250mL摇瓶)-1,接种量为8%.在最优条件下,PVA降解酶酶活可以达到4.94 U·mL-1,略高于正交试验中的最高酶活(4.83 U·mL-1).同时利用凝胶渗透色谱得到分子量分布图,对最优发酵条件下发酵过程中聚乙烯醇的降解进行了验证.     

枯草芽孢杆菌Dg5041液体发酵生产γ-聚谷氨酸

以枯草芽孢杆菌Dg5041为生产菌,对其摇瓶发酵生产γ–聚谷氨酸(γ-PGA)的工艺进行研究,通过单因素实验和正交实验获得了该菌的优化培养条件。优化的培养基组成为:葡萄糖35 g/L,酵母膏10 g/L,谷氨酸钠40 g/L,MgSO41.0 g/L,K2HPO4 2.0 g/L,MnSO40.5 g/L,pH 7.0,250 mL锥形瓶装液量50 mL。菌种在37℃,120 r/min培养24 h加入5%NaCl后继续培养24 h,γ-PGA产量达到18.54 g/L。研究结果表明,枯草芽孢杆菌Dg5041是一株很有潜力的γ-PGA高产菌。     

微生物转化法生产睾酮的发酵工艺研究

采用亚硝基胍(NTG)对主产雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)的菌株YHT-1进行诱变,获得了一株睾酮(TS)产量较高的菌株YHT-103.通过对发酵条件及发酵培养基的优化,获得最佳转化培养基:葡萄糖15 g·L-1,硝酸铵4 g·L-1,MgSO4 0.5 g·L-1,K2HPO4 0.5 g·L-1,植物甾醇 2 g·L-1,Tween80 6 g·L-1,pH值6.5;种子培养时间30 h,接种量10%,培养温度28 ℃.在最佳转化条件下,TS转化率最高达46.20%.     

赤藓糖醇产生菌诱变育种新途径

以产甘油的耐高渗酵母CF4为出发菌株,经过紫外诱变处理,得到几株产赤藓糖醇的变异株,其中UV3-CF4-5摇瓶发酵产量最高,约25.68 g·L-1,通过摇瓶发酵实验研究了茵株UV3-CF4-5的遗传稳定性.结果表明,经过多次传代,菌株UV3-CF4-5产赤藓糖醇的能力没有改变,表明其是稳定的变异株.     

亚硝基胍-紫外复合诱变选育高产衣康酸菌株

为提高土曲霉KYK-031发酵生产衣康酸能力,对出发菌株开展诱变育种和高产能力选育研究。采用亚硝基胍（NTG）和紫外（UV）复合诱变方法,通过平板初筛和摇瓶复筛,筛选衣康酸高产突变株。结果表明,亚硝基胍在500μg/mL浓度下的最佳诱变时间为40 min,15 W紫外诱变的最佳诱变时间为2 min,亚硝基胍-紫外复合诱变后筛选得到一株衣康酸高产菌株KYK-1035,摇瓶发酵产量为73.7 g/L,比出发菌株（41.8 g/L）提高了76.3%,糖酸转化率为63.4%。采用亚硝基胍-紫外复合诱变,提高了出发菌株诱变的正突变率,为衣康酸发酵继续放大和工业化生产奠定了基础。     

灵芝深层发酵工艺研究

对灵芝的摇床深层培养条件及反应器培养进行了研究.结果表明,最佳发酵培养基为:葡萄糖5%、玉米浆0.3%、豆饼粉1.0%、糖蜜0.6%、KH2PO4·3H2O 0.15%、MgSO4·7H2O 0.075%、三十烷醇1×10-6,初始pH值5.5～6.0.最佳摇瓶发酵条件为:种龄72～96 h、接种量5%、装液量50 mL、摇床转速150 r·min-1、温度28℃、初始pH值5.5～6.0.最佳发酵工艺条件为:温度28℃、搅拌转速150～200 r·min-1、装液量5 L、通风量3～5 L·min-1、初始pH值5.5.发酵工艺经优化后,菌丝体干重可达15.1 g·L-1、胞外粗多糖浓度达780 mg·L-1,分别比优化前提高了15.3%和18.8%.     

N^＋离子注入选育纳他霉素高产菌株

以褐黄孢链霉菌GX-33为出发菌株,利用N^＋注入诱变,琼脂块初筛,结合了摇瓶复筛,获得了一株摇瓶效价能够稳定在3597-3625μg／mL水平的纳他霉素生产菌株,为后续生产提供了较优良的生产菌种。N^＋离子注入诱变纳他霉素产生菌在5×1015-1×1016N^＋／cm^2剂量这一区域内,存活率比较高,为理想的诱变剂量区域。     

利用响应面法优化出芽短梗霉As3．933产普鲁兰多糖发酵培养基

采用响应面分析法对出芽短梗霉As3．933产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化。首先利用Plackett-Bur-man实验筛选出影响普鲁兰多糖产量的主要因素为酵母膏、（NH4）zSO4和K2HPO4,再利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,最后通过Box-Behnken实验并运用Design-Expert8．0软件优化发酵培养基。确定优化培养基组成为：蔗糖62．5g·L-1,（NH4）2S040．67g·L-1,酵母膏2．84g·L-1,K2HPO47．12g·L-1,NaCl1．25g·L-1,MgS04·7H200．25g·L-1,pH值6．5,优化后的普鲁兰多糖产量达到22．29g·L-1,较初始液体发酵培养基（17．32g·L-1）提高了28．70％。     

汽爆玉米秸秆脱毒及发酵丁醇工艺的实验研究

研究了不同脱毒方法对汽爆玉米秸秆发酵产丁醇的影响及发酵工艺。实验共考查了十种不同的脱毒工艺路线,结果表明:汽爆玉米秸秆经水洗预处理脱毒后,经酶解、离心去除沉淀物,并补加营养物质是一条较佳的工艺路线。在此基础上,进一步利用单因素实验和正交实验,考察了发酵温度、pH值、接种量、菌种种龄、培养基组成、发酵时间对丁醇发酵的影响,得到较优的丁醇发酵工艺条件为,发酵温度37℃,pH7.0,接种量7%,菌种种龄27h,培养基组成:酵母抽提物1.0g·L-1、KH2PO40.8g·L-1、MgSO4·7H2O 0.1g·L-1、(NH4)2SO42.0 g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、尿素2.0g·L-1,发酵时间48 h。在此优化条件下,发酵液中起始糖浓度为50g·L-1时,丁醇的发酵浓度达到了9.42g·L-1。