柠檬酸钠对L-缬氨酸发酵及代谢流量分布的影响

以黄色短杆菌XV0505为供试菌,研究柠檬酸钠对L-缬氨酸发酵的影响,同时应用MATLAB软件和代谢流量分析方法,定量研究柠檬酸钠对L-缬氨酸发酵中后期胞内代谢流量分布的影响．结果表明,添加2．0g／L柠檬酸钠可提高L-缬氨酸产量,同时不影响菌体生长．添加柠檬酸钠后,L-缬氨酸生物合成的代谢流从41．42增长至45．87,较未添加前提高了10．74％．合成副产物L-丙氨酸和HAc的代谢流明显减少,分别降低了21．10％和32．47％．因此,添加柠檬酸钠能够扰动L-缬氨酸生物合成途径关键节点代谢流量分布,有利于减少副产物的生成,提高L-缬氨酸生物合成途径的代谢流量．     

柠檬酸钠对L-谷氨酸发酵代谢流迁移的影响

为更全面深入地理解细胞内谷氨酸代谢的调控机制,以黄色短杆菌GDK-9为供试菌株,应用MATLAB软件和代谢流分析方法,定量研究了添加柠檬酸钠后L-谷氨酸发酵中后期胞内的代谢流迁移．在L-谷氨酸发酵中后期添加3．0g／L柠檬酸钠后,合成副产物L-丙氨酸和乳酸的代谢流量明显减少,分别降低了18．7％和27．4％,EMP途径和乙醛酸循环的代谢流分别减少了0．88和2．12,HMP途径的代谢流增加了0．88,而L-谷氨酸生物合成的代谢流从73．59增长至76．47,较未添加前提高了3．9％．添加柠檬酸钠能使关键节点发生代谢流迁移,提高L-谷氨酸合成中心代谢途径的代谢流量．     

磷酸盐对Escherichia coli TRJHL-色氨酸发酵代谢流分布的影响

应用代谢流分析方法研究了磷酸盐对Escheriehia coli TRJHL-色氨酸发酵中后期胞内代谢流分布的影响．结果表明：在发酵中后期添加4．0g／LKH2P04时,与不添加KH2P04相比,L-色氨酸合成的代谢流增加了19．3％,而副产物Lac、HAc和Ala的代谢流仅增加了6．0％、7．8％和6．8％．与添加8．0g／LKH2P04比较,副产物代谢流的增量明显减少,说明磷酸盐的过量添加会使EMP途径代谢流量超过TCA及L-色氨酸合成支路的代谢能力,从而导致副产物的生成增加,L-色氨酸生物合成的转化率相对降低．因此,在L-色氨酸发酵过程中应该严格控制磷酸盐的用量．     

过量表达苏氨酸脱水酶对谷氨酸棒杆菌合成L–异亮氨酸的影响

考察过量表达解除反馈抑制的苏氨酸脱水酶对谷氨酸棒杆菌发酵生产L-异亮氨酸的影响.将解除反馈抑制的苏氨酸脱水酶基因ilvA（F383V）连接大肠杆菌/谷氨酸棒杆菌穿梭质粒pXMJ19,过量表达于L-异亮氨酸生产菌株Corynebacterium glutamicum YILW.经5 L发酵罐分批补料发酵产酸实验,与出发菌株C.glutamicum YILW相比,耗糖高峰期滞后,L-异亮氨酸产量增加了10.3%,副产物L-蛋氨酸、L-赖氨酸含量分别降低了33.3%2、6.5%,发酵液中没有L-苏氨酸的累积,乳酸的累积量增加了41.7%.对发酵稳定期的代谢流分布研究表明,过量表达解除反馈抑制的苏氨酸脱水酶使HMP途径流量增加了31.7%,L-异亮氨酸生物合成途径的代谢流提高了8.5%.     

过表达hom基因对谷氨酸棒杆菌发酵L-异亮氨酸的影响

谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）中hom基因编码的高丝氨酸脱水酶为L-异亮氨酸合成过程的关键酶,本研究通过在L-异亮氨酸生产菌cglutamicum YILW中过表达高丝氨酸脱水酶,考察过表达高丝氨酸脱水酶对发酵卜异亮氨酸产量的影响．以L-异亮氨酸生产菌cglutamicum YILW基因组为模板克隆horn基因,将horn基因与表达载体pXMJ19连接构建出重组质粒pXMJ19-hom,再转入Cglutamicum YILW构建C．glutamicum YILW（pXMJ19．hom）．通过5L罐发酵研究重组质粒对工程菌的生长、耗糖、L-异亮氨酸产量及副产物积累等方面的影响．结果显示,重组酶的表达使菌株对卜苏氨酸的抗反馈抑制作用得到加强．最终L-异亮氨酸和L-蛋氨酸积累量分别为36．5g／L和2．8g／L,分别较出发菌株提高7％和33％,同时L-赖氨酸合成量仅为2．1g／L,较出发菌株降低了63．8％．     

细菌纤维素生物合成网络的构建及代谢通量分析

构建了木醋杆菌合成细菌纤维素（Bacterial Cellulose，简称BC）的代谢网络基于流量平衡模型，通过物料衡算和Lingo线性规划，得到发酵前期和后期BC合成的代谢通量分布．代谢通量分析结果表明，葡萄糖进入磷酸戊糖途径（PPP）和三羧酸（TCA）循环，前期菌体大量合成，BC产量较高；后期形成大量无效循环，BC产量降低．由于部分代谢流流向副产物和无效循环，减少了合成BC的代谢流，造成了碳源的浪费，所以需通过遗传改造、诱变或改变发酵条件等方法，减少副产物生成，提高BC的产率．     

溶氧控制对黄色短杆菌YILW合成L-异亮氨酸的影响

对黄色短杆菌YILW合成L–异亮氨酸的发酵溶氧条件进行了探索,构建了该菌合成L–异亮氨酸的代谢网络和代谢流平衡模型.在30 L发酵罐中考察了不同溶氧浓度下L–异亮氨酸发酵过程.研究结果表明：高溶氧浓度有利于菌体生长,15%溶氧浓度下产酸速率高且维持的时间长,有利于L–异亮氨酸的积累.为此提出了分段控氧模式：在菌体生长期,溶氧浓度控制为25%;在产酸稳定期,溶氧浓度控制为15%.在此溶氧控制模式下,在30 L发酵罐上补料分批发酵60 h,L–异亮氨酸产量可达31.8 g/L,糖酸转化率可达18.3%,且乳酸、丙氨酸等副酸明显减少.对此结果运用代谢流分析的方法进行论证,旨在从量的角度理解溶氧对L–异亮氨酸合成的影响提供理论基础,对进一步优化L–异亮氨酸发酵溶氧条件提供理论指导.     

1,3-丙二醇发酵过程中pH调控策略研究

研究发现克雷伯氏肺炎杆菌利用甘油发酵产1，3-丙二醇过程中，发酵液的pH呈下降趋势，不仅影响了细胞的生长而且限制了1，3-丙二醇产量的提高。通过添加甘油和氨水的混合物维持恒定的pH提高了1，3-丙二醇的产量和转化率，但进一步研究发现不同pH条件下，副产物的组成明显不同，当pH为7．1—8．0时主要副产物是乳酸，而当pH为5．0—6．0时主要副产物是2，3-丁二醇。因此针对菌体细胞代谢对外界pH的不同应激效应，在补料过程中采取了DH波动的调控策略，通过控制底物甘油和氨水的比例和流加速率使发酵液的pH在6．3—7．3之间周期性地波动，最终， 2种主要副产物的量显著降低，1，3-丙二醇最大质量浓度高达70g／L。     

间型脉孢菌产类胡萝卜素研究

筛选了一株产类胡萝卜素的间型脉孢菌（Neurosporaintermedia）,研究了该菌发酵过程中培养条件、添加物和光照条件对类胡萝卜素产量的影响．实验结果表明,间型脉孢菌产类胡萝卜素的适宜温度为30℃;当培养基中添加了1.5mg／L没食子酸和0．05g／L植酸钙后,所培养菌丝中类胡萝卜素含量分别可达46．44和54．03（μg／g干菌体）,比对照产量分别提高了100％和133％（以干菌体计）;增加光照对菌体产类胡萝卜素也有明显的促进作用,与对照相比,类胡萝卜素产量提高了73．7％．间型脉孢菌孢子中类胡萝卜素含量明显高于菌丝含量,达145．5μg／g孢子．固体培养时产孢量大,因此物料中类胡萝卜素产量可达81．94μg／g干曲．     

麸皮水解液在L-异亮氨酸发酵中的应用

研究了麸皮水解液在L-异亮氨酸发酵中的代料作用。找出了麸皮水解液在L-异亮氨酸发酵中种子和发酵培养中的最佳添加量为1．5％,产酸率提高1．5倍。     

透性化酒精酵母细胞产海藻糖发酵培养基的优化

为提高酒精酵母细胞发酵液中海藻糖的含量,在制备出透性化酒精酵母细胞的基础上,用单因素实验和响应面分析法,优化了酒精酵母的发酵培养基,确定了最适培养基组成.实验结果表明,酵母膏、蔗糖及氯化钠的添加量对海藻糖积累影响显著,影响程度依次为:酵母膏＞蔗糖＞氯化钠.优化后的培养基组成为:酵母膏14.7 g/L,蔗糖32.5 g/...     

透性化酒精酵母细胞产海藻糖发酵培养基的优化

为提高酒精酵母细胞发酵液中海藻糖的含量,在制备出透性化酒精酵母细胞的基础上,用单因素实验和响应面分析法,优化了酒精酵母的发酵培养基,确定了最适培养基组成。实验结果表明,酵母膏、蔗糖及氯化钠的添加量对海藻糖积累影响显著,影响程度依次为:酵母膏>蔗糖>氯化钠。优化后的培养基组成为:酵母膏14.7g/L,蔗糖32.5g/L,氯化钠27.4g/L,此时海藻糖产量达到0.931 9g/L。     

Influence of Formate on Bioactivity Material-thuringiensin Synthesized by Bacillus thuringiensis YBT-032

The biological method to synthesize thuringiensin and the influence of formate on thuringiensin biosynthesis were investigated. Addition of 1.00 g/L formate to growth medium of bacillus thuringiensis YBT-032 resulted in significant enhancements in productions of citrate, a-ketoglutarate, intracellular adenine and thuringiensin. These results demonstrate that added formate attends metabolism of cell, facilitates carbon metabolic flux in tricarboxylic acid cycle and hexose monophosphate pathway. As a carbon source, formate facilitates cell growth, increases glucose consumption and enhances the ability of cell to synthesis adenine analogues, and subsequently thuringiensin. Thuringiensin production rate significantly enhanced from 6.44 to 8.46 mg·g-1·h-1 and transformation ratio from glucose to thuringiensin increased by 43.30%.