α-酮戊二酸对L-羟脯氨酸产量的影响

微生物合成L-羟脯氨酸时需要α-酮戊二酸的参与,而细胞内α-酮戊二酸的含量有限,限制了L-羟脯氨酸的高效合成。 因此该实 验通过在L-羟脯氨酸发酵过程中外源添加α-酮戊二酸,来考察α-酮戊二酸对发酵菌体生长、L-羟脯氨酸产量、糖酸转化率和代谢流的 影响。 结果表明,α-酮戊二酸对菌体生长有一定的抑制作用,但在一定浓度范围内,外源添加α-酮戊二酸能有效提高L-羟脯氨酸的产量和 糖酸转化率,当随糖流加5 g/L（初始发酵液）α-酮戊二酸时,L-羟脯氨酸产量能够达到最大值62.14 g/L,糖酸转化率为22.37%,与不添加 α-酮戊二酸相比,分别提高了47.85%和13.04%,同时,L-羟脯氨酸的合成代谢流提高了11.98%,副产物乙酸合成代谢流减少了29.42%。     

豆油和丙氨酸对利福霉素SV生物合成的影响

研究了在250 mL摇瓶发酵过程中添加豆油和丙氨酸对利福霉素SV生物合成的影响。72 h分别向培养基中添加3 mL/L豆油和0.8 g/L丙氨酸,发酵液中利福霉素SV的效价分别比对照提高5.3%和6.9%。通过响应面分析法优化考察了豆油和丙氨酸对利福霉素SV合成的交互作用,确定在72 h添加0.89 g/L的丙氨酸和2.57 mL/L豆油时,摇瓶发酵单位是5 179 U/mL,比对照提高12.3%。有机酸分析结果显示,发酵培养72～120h,添加组的α-酮戊二酸和柠檬酸的利用速率分别是0.86 mg/(L.h)和0.77 mg/(L.h),分别比对照提高了115.7%和23.3%;同时,琥珀酸浓度上升到1.01 g/L,添加组比对照提高了16.1%。说明添加豆油和丙氨酸后,TCA循环由柠檬酸、α-酮戊二酸到琥珀酸转化效率提高,从而促进了琥珀酰CoA和甲基丙二酰CoA的合成,有利于利福霉素SV的合成。     

玉米秸秆水解液发酵产琥珀酸的条件优化研究

以玉米秸秆水解液为原料,对一株产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)ATCC 55618的发酵条件进行优化,研究了培养温度、发酵培养基的初始pH以及培养基成分对该菌株产琥珀酸发酵的影响,并利用响应面法(RSM)对发酵培养基中的水解糖、玉米浆和Na2CO3添加量3个主要因素进行优化,经过优化后的发酵条件为培养温度37℃、培养基初始pH6.8;水解糖质量浓度60g/L、玉米浆质量浓度10g/L、Na2CO3(10mol/L)添加量2mL。在1L的厌氧甁中进行了分批发酵放大实验,琥珀酸产量最高达19.66g/L。     

谷氨酸棒杆菌KGA-3产α-酮戊二酸补料分批发酵工艺优化

α-酮戊二酸(α-KGA)是微生物三羧酸循环中重要的中间产物,在生命代谢中起到重要的作用,具有广泛的应用价值.对谷氨酸棒杆菌KGA-3发酵产α-KGA进行了研究,确立了补料分批发酵最佳条件,即种子培养基pH控制为7.0,摇瓶种子培养温度32℃,接种时间为12h,发酵培养基装液量25 mL/500 mL圆底三角瓶,按体积分数20％接种,最适初始糖浓度为90g/L,发酵周期为32 h.发酵采取初期补氨水,转型后添加0.75 moL/L NaOH溶液调节pH的工艺.在优化条件下,α-KGA产量和糖酸转化率分别为25.8 g/L和35.1％,比初始条件下分别提高了45.5％和11.5％.     

玉米浆粉预处理对粘质沙雷氏菌发酵产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响

通过比较不同预处理方法获得的玉米浆粉在粘质沙雷氏菌SD136作用下产2-酮基-D-葡萄糖酸的影响,组合复配玉米浆粉,结果表明:最佳玉米浆粉复配比为玉米原浆粉和酶解玉米浆粉3∶1,2-酮基-D-葡萄糖酸产量达到(171.39±4.5) g/L,发酵时间由40 h缩短至37 h,对糖转化率达到95.22%。玉米原浆粉和酶解玉米浆粉的组合复配能够提高粘质沙雷氏菌SD136的发酵效率和2-酮基-D-葡萄糖酸的产量。     

撕裂蜡孔菌的发酵优化及其开放式发酵

以生物量为指标对撕裂蜡孔菌TIB.BPE.11002的液体发酵进行了优化。优化后的液体培养基配方为:玉米淀粉60 g/L、玉米浆干粉8 g/L、KH2PO45 g/L、α-淀粉酶733 U/L,pH自然。优化后的摇瓶培养条件为:培养温度25℃,接种量5%,500 mL三角瓶装液量150 mL,转速150 r/min。优化后的生物量达7 g/L以上。进一步探索发现,该菌株具有在非无菌环境中大量生长的能力,可以进行开放式发酵。     

植物乳杆菌ZJ316高密度发酵条件优化

以1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ZJ316为研究对象,在MRS液体培养基的基础上,以吸光度值（OD600 nm值）为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其高密度发酵培养基组分和培养条件进行优化。结果表明,L. plantarum ZJ316高密度发酵的最优培养基组成为蔗糖43 g/L、玉米浆干粉60 g/L、Na2HPO4-柠檬酸0.12 mol/L、MgSO4·7H2O 0.20 g/L、MnSO4·H2O 0.10 g/L、吐温80 1 mL/L;最优发酵条件为接种量4%、发酵温度30 ℃、初始pH值6.5。在此优化条件下,采用发酵罐静置发酵24 h,植物乳杆菌ZJ316的OD600 nm值为5.13,活菌数可达8.01×109 CFU/mL,较优化前分别提高1.65倍、3.44倍。     

两歧双歧杆菌1.1852的工业化发酵工艺

通过优化获得适合双歧杆菌工业化生产的,成本低廉的工艺条件。通过单因素试验,从番茄汁、低聚果糖、废糖蜜、马铃薯淀粉、玉米浆、豆饼粉6个因素中选出较优因素,并通过L9(3)4正交试验确定双歧杆菌发酵培养基的适宜配方及适宜发酵条件。结果表明:适宜的发酵培养基组成为番茄汁80ml/L、低聚果糖15g/L、废糖蜜20ml/L、玉米浆110mL/L、0.1%刃天青1mL/L、吐温-801mL/L、盐溶液40mL/L及L-半胱氨酸盐酸0.5g/L;适宜的培养条件为温度40℃、起始pH6.8、接种量3%,发酵时间32h。优化得到的培养基成本较低,发酵条件简单易控,适合双歧杆菌工业化生产。     

有机氮源对腺苷发酵的影响

腺苷在生理生化过程中起着重要的调控作用,具有较高的药用价值,在医药领域有着广泛的应用.主要研究了玉米浆、豆饼水解液和酵母粉等有机氮源对腺苷发酵产苷的影响.在5L发酵罐上通过添加不同浓度的有机氮源,考察枯草杆菌XGL在不同条件下的菌体生长与产苷情况.通过实验优化,获得最佳的有机氮源为玉米浆20 mL/L、豆饼水解液30 mL/L、酵母粉16 g/L,在此条件下发酵50 h,腺苷最高产量达到41.6 g/L,比初始发酵条件提高65.1％.     

生长因子和乳化剂对热带假丝酵母产十二碳二元酸发酵的影响

通过液体摇瓶分批发酵,研究生长因子和乳化剂对热带假丝酵母(Candida tropicalis)利用正十二烷发酵产十二碳二元酸的影响,生长因子为多种氨基酸和维生素,乳化剂为吐温60和吐温80.研究结果表明,对产酸的促进作用依次为维生素B2,丝氨酸,维生素B1和脯氨酸.添加60μg/L维生素B2可维持较高产酸水平,添加1.0g/L丝氨酸比不添加丝氨酸的产酸量约提高30%.与不添加乳化剂相比,添加吐温的菌体产酸量明显提高,添加10g/L吐温60和吐温80的最大产酸量分别提高51.84%和48.14%.添加吐温60还能发酵缩短周期,添加20g/L吐温60的菌体产酸量最高可达81.63g/L.     

高产α-葡萄糖苷酶黑曲霉的微波选育及发酵条件优化

采用微波诱变技术对黑曲霉J2进行选育,得到1株α-葡萄糖苷酶活力较高的突变菌株ANY-4,酶活力达到305 U/mL,比出发菌株提高了38.6%,且稳定性良好。通过单因素和正交试验得到最适培养条件为:玉米淀粉80 g/L、玉米浆干粉40 g/L、初始pH 4.5、装液量50 mL/500 mL、接种量3%、培养温度36℃、摇床转速240 r/min、培养时间40 h。在最优培养条件下进行发酵,α-葡萄糖苷酶活力达到427 U/mL,比优化前提高了40%。     

玉米浆发酵生产L- 乳酸的工艺优化

采用嗜热乳酸链球菌,以玉米浆为主要氮源,通过响应面对其发酵培养基进行优化设计,最终确定出以玉米浆生产L- 乳酸的最佳发酵方案为：葡萄糖84g/L、玉米浆41g/L、硫酸铵1.3g/L、pH6.5,其L- 乳酸产量为11g/L,与添加牛肉膏产酸量(9.02g/L)接近,但可以大大降低成本,有效提高生产效率。     

高产α-酮戊二酸解脂亚洛酵母的选育及其发酵过程优化

为了提高解脂亚洛酵母(Yarrowia lipolytica)发酵生产α-酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,α-KG)的效率,对前期获得的1株α-酮戊二酸高产菌株1-C6进行了迭代诱变处理,并对最终获得的高产突变菌株进行了系统的发酵过程优化。首先,基于前期构建的高通量筛选方法,应用甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone,EMS)、亚硝基胍(nitroso-guanidin,NTG)和紫外(ultraviolet,UV)等诱变方法对菌株1-C6进行迭代诱变,最终获得了1株高产突变菌株4-E2,其α-KG的产量相对出发菌株1-C6提高了56.7%。在3 L发酵罐水平上研究了搅拌转速、通风比、乙酸钠和CaCO 3添加量等条件对高产突变菌株4-E2积累α-KG的影响。结果表明,较高转速的两阶段通风比更适合于α-KG的生产,乙酸钠和CaCO 3的最佳添加量分别为6 g/L和10 g/L。在此基础上进行补料发酵策略的探索,确定了恒速连续补料发酵的策略,α-KG产量达75.86 g/L,相比分批发酵提高了44.4%。研究结果为促进发酵法生产α-KG的工业化提供了借鉴意义。     

离子交换法纯化α-酮戊二酸

为了从发酵液中分离纯化出α-酮戊二酸,作者利用活性炭对发酵液进行脱色后,采用离子交换法对α-酮戊二酸的纯化工艺进行了研究。结果表明,活性炭用量1.5 g/L、pH 3.0、脱色时间1 h、脱色温度50℃的条件下能取得最佳脱色效果,脱色率达89.2%。分析了6种阴离子交换树脂对α-酮戊二酸的吸附容量,确定了吸附性能显著的D301大孔弱碱型树脂。在固定床上上样条件优化表明,当发酵液中α-酮戊二酸质量浓度为20 g/L、上样流速为2.67 BV/h、径高比为1∶12时,上样吸附效果最佳。采取阶段洗脱工艺:第一阶段用0.01 mol/L的NaCl和0.01 mol/L的HCl混合溶液进行洗脱,第二阶段采用0.3 mol/L的HCl溶液在6 BV/h的流速下进行洗脱。验证结果表明,在此洗脱工艺下,收集液中α-酮戊二酸与丙酮酸的质量比由初始发酵液中的1.5∶1提高为10∶1时,α-酮戊二酸收率为93.2%。因此,采用离子交换法可有效的分离纯化发酵液中的α-酮戊二酸。     

玉米浆干粉缓冲能力对发酵生产细菌纤维素的影响

以玉米浆干粉为氮源、木葡糖酸醋杆菌Gyll(Gluconacetobacter xylinus)为菌种发酵生产细菌纤维素过程中,对玉米浆干粉的缓冲能力及发酵过程中维持pH稳定的能力进行了试验研究,同时对发酵过程中pH和BC产量进行了监测。结果表明:分别将玉米浆干粉溶解在水和发酵培养基中,当添加量分别大于50.0 g/L和40.0 g/L时,水溶液和发酵培养基的缓冲指数(β)值均大于0.02,说明具有很强的缓冲能力;以玉米浆干粉为氮源的发酵生产细菌纤维素过程中,发酵培养基pH可维持在木葡糖酸醋杆菌Gyll的适宜生长范围内,而有助于提高BC的产量。     

新疆传统发酵酸驼乳优势菌种短乳杆菌高密度培养技术

以分离自传统发酵酸驼乳中的优势菌种短乳杆菌作为材料,通过单因素试验,确定微囊化短乳杆菌的最佳碳源为蔗糖,最适质量浓度为15 g/L;最佳氮源为胰蛋白胨,最适质量浓度为10 g/L;最佳促生长因子为玉米浆,最适体积分数15%;最佳酸碱缓冲剂为CaCO3,最适质量浓度为5 g/L。 在此基础上,采用响应曲面法分析了4 个因子的交互作用及其最佳水平范围,高密度发酵培养的培养基优化配方为：乳清粉60 g/L、蔗糖18 g/L、胰蛋白胨13.02 g/L、玉米浆130 mL/L、CaCO3 3.29 g/L。     

响应面法优化里氏木霉产木聚糖酶发酵培养基

采用响应面法对里氏木霉产木聚糖酶的发酵培养基进行了优化.首先利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产酶的3个主要因素:乳糖、玉米浆和KH2PO4.在此基础上运用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,最后利用响应面分析法确定主要因子之间的交互作用及最佳条件.结果表明,乳糖45.13g/L,玉米浆15.94g/L,(NH4)2SO43g/L,KH2PO42.73g/L,MgSO4·7H20 0.8g/L,无水CaC120.6g/L,吐温-80 1mL/L时,木聚糖酶最大理论酶活为855.01 U/mL.经5次平行实验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化之前的酶活提高了24.1％.     

降解植物甾醇产9α-羟基雄烯二酮工程菌株构建及发酵工艺优化

9α-羟基雄烯二酮(9α-OH-AD)作为一种不可替代的甾体药物中间体,是合成多种皮质类甾体激素类药物的重要原料。本研究通过在产雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)的菌株Mycobacterium sp.TFZ中表达3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)基因kshA和kshB,获得了一株可直接转化植物甾醇生产9α-OH-AD的工程菌株Mycobacterium sp.TFZ3215,然后以9α-OH-AD产量为评价指标,对油水两相转化体系中添加乳化剂吐温的种类和含量进行优化。研究结果表明:与出发菌株Mycobacterium sp.TFZ相比,工程菌Mycobacterium sp. TFZ3215发酵液中9α-OH-AD的含量由1.7%提高到94.7%,AD的含量由80.1%减少到3.4%。进一步通过在油水两相发酵体系中添加2 g/L的吐温-80后,9α-OH-AD的产量由1.69 g/L增加到7.53 g/L,提高了3.4倍。本研究成功构建了高产9α-OH-AD的工程菌株,并对油水两相发酵体系进行了优化,9α-OH-AD的产量达到7.53 g/L,具有极好的产业化前景。     

IPTG添加时机对大肠杆菌产α-酮基丁酸的影响

探究IPTG不同添加时间对大肠杆菌Escherichia coli THRD/pWSK29-ilvA发酵生产α-酮基丁酸菌体生长、产酸、代谢副产物和耗糖的影响.摇瓶发酵结果表明:在菌体处于对数生长中后期,菌体OD600值为10～15时,添加IPTG进行诱导,菌体生物量相对较高为6.5 g/L,α-酮基丁酸积累量最高达到16 g/L,同时糖酸转化率较其他诱导时间高,且副产物乙酸含量明显降低.利用7.5L发酵罐对此诱导条件进行发酵验证,α-酮基丁酸质量浓度为22 g/L,高于已有报道中8 g/L的生产水平.     

响应面法优化以改良玉米浆为原料产β-胡萝卜素的液体发酵培养基

玉米浆是玉米粒用亚硫酸浸泡提取玉米淀粉后的副产物,主要成分为玉米可溶性蛋白及其降解物(如肽类、各种氨基酸等),另外还含有乳酸、可溶性糖类等营养成分,可作为发酵工业的原料。由于未处理玉米浆中含有多种金属离子,某些金属离子可能会对微生物的发酵过程产生不利影响,一定程度上限制了其在发酵生产上的应用。本研究采用Na2CO3对玉米浆进行预处理,离心去除沉淀后作为三孢布拉氏霉(Blakeslea trispora)的发酵原料。研究发现当100m L玉米浆中添加1.17g Na2CO3时,β-胡萝卜素产量达到最大,比未处理玉米浆提高20.67%。采用响应面法对三孢布拉氏霉液体发酵培养基进行了优化,经分析得到β-胡萝卜素产量最大时培养基中显著性因素含量为:葡萄糖8.70%、KH2PO4 0.51%,β-胡萝卜素产量可达到84.76mg/L,比优化前提高了29.93%。