谷氨酸棒杆菌生产L赖氨酸的培养优化和产酸特性研究

在5L发酵罐中利用优化培养基进行了谷氨酸棒杆菌连续培养生产L-赖氨酸的研究。相同发酵条件下,优化培养基和原始培养基中的菌种生物量分别达到8.0g/L和9.3g/L,最快生长速率分别为0.53g/L/h和0.72g/L/h。发酵48h后,优化培养基中的L-赖氨酸浓度、产酸总量和糖酸转化率分别为20.8g/100mL、588.2g和0.713g酸/g糖,和原始培养基相比分别提高了6.1%、2.3%和12.2%。优化培养基显著降低了L-赖氨酸生产的原料消耗,提高了生产效率。     

富含谷氨酸酿酒酵母的筛选及发酵培养基优化

从农家自酿葡萄酒中筛选出一株富含谷氨酸酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）F-5,其26S rDNA核苷酸序列与S. cerevisiae TY12的26S rDNA核苷酸序列同源性为100%。以胞内谷氨酸含量为目标,采用响应面法对其发酵培养基进行了优化,建立糖蜜、工业蛋白胨和KH2PO4的二次回归模型,确定培养基最佳配方为：糖蜜（含30%蔗糖）100 mL/L、酵母浸粉10 g/L、工业蛋白胨20 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、FeSO4·7H2O 2 g/L。在此优化培养基中发酵培养24 h,胞内游离谷氨酸达到了3.29%,比优化前提高了87.8%。     

菌体蛋白水解液应用于谷氨酸发酵的研究

谷氨酸菌体蛋白来自温敏型谷氨酸发酵生产废渣,经水解后替代适量豆粕水解液用于温敏型谷氨酸发酵培养基中。通过进行发酵工艺优化,实验结果表明在温敏型谷氨酸发酵培养基中添加一定量的谷氨酸菌体蛋白水解液,发酵的产酸和转化率有显著的提高。经过工艺优化,温敏型谷氨酸发酵培养基组成确定为:淀粉水解糖55g/L,玉米浆20mL/L,谷氨酸菌体蛋白水解液10g/L,豆粕水解液10g/L,糖蜜15g/L,Na2HPO47g/L,KCl 4g/L,MgSO4·7H2O 1.5g/L,MnSO4·7H2O 30mg/L,FeSO4·7H2O 30mg/L,维生素B1350μg/L,维生素H 500μg/L,消泡剂0.1mL/L。在此培养条件下,谷氨酸的产酸率达18g/L,转化率达65%,温敏型谷氨酸发酵综合水平有所提高。     

乳酸乳球菌发酵生产γ-氨基丁酸的条件优化

通过对乳酸乳球菌的发酵培养基及发酵条件进行优化,得到有利十GABA产量的培养基组分为葡萄糖10g/L、混合氮15g/L、混合氮源(柠檬酸二三铵:硫酸铵)成分比例2:1、谷氨酸20g/L:有利于GABA产量的发酵条件为培养基仞始pH6.5、培养温度30℃、培养时间26h.在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA的产量达9.01g/L.     

基于PB试验和响应面分析法对谷氨酸棒杆菌CN1021发酵培养基优化

通过Plackett-Burman试验,得出糖蜜、玉米浆和豆饼水解液对谷氨酸产量有显著影响,通过最陡爬坡试验和响应面分析法对发酵培养基组成进行优化,得到谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)最适发酵培养基组成为葡萄糖30g/L,玉米浆33.9g/L,豆饼水解液19.9g/L,糖蜜30.6g/L,MnSO40.03g/L,FeSO40.03g/L,MgSO42g/L,K2HPO44.5g/L,生物素(VH)0.3mg/L,硫胺素(VB1)0.3mg/L。通过对模型验证实验,谷氨酸产量实际值为111.33g/L,且较未优化的发酵培养基相比谷氨酸产量提高了22.75%。     

细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵条件的优化

在发酵培养基中添加γ-聚谷氨酸(γ-PGA),可以制备具有更优性能的细菌纤维素(BC)复合膜.采用响应面分析法优化细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵生产工艺,首先通过Plackctt-Burman试验设计对影响复合膜发酵生产的8个因素进行筛选,得到3个关键影响因子:聚谷氨酸添加浓度,pH和γ-聚谷氨酸的添加时间;然后用最陡爬坡试验逼近响应值的最大区域;最后通过Box-Behnken设计及响应曲面分析确定了各考察因子的最佳取值:葡萄糖25g/L,柠檬酸6g/L,Na2HPO42g/L,γ-聚谷氨酸1.04g/L,γ-聚谷氨酸的添加时间4h,发酵初始pH5.0,温度30℃,发酵周期7d.在优化条件下复合膜的湿重达到61.07g/100mL培养基试验值与预测值误差为-3.05%,较初始培养基复合膜产量提高9 1.32%.     

谷氨酸清洁发酵工艺研究

为了解决谷氨酸发酵培养基中色素、杂质多所引起的发酵过程稳定性差、产酸低等问题,该研究采用生物氮素对发酵培养基中的主要氮源（玉米浆和豆粕水解液）进行替代,并通过单因素试验和正交试验对清洁发酵培养基中的关键因素生物氮素、生物素、VB1和甲硫氨酸的添加量进行优化,进而获得谷氨酸清洁发酵培养基,进行谷氨酸的清洁发酵工艺研究。结果表明,清洁发酵培养基中关键成分的最佳添加量为生物氮素2.0 g/L、生物素7 μg/L、VB1 10 mg/L、甲硫氨酸0.6 g/L。在最优工艺条件下,清洁发酵菌液OD600 nm值为84.2,谷氨酸产量为171 g/L,糖酸转化率为68.5%,分别较对照提高16.14%、12.50%、4.74%,发酵上清液透光率由0.9%提高至31%,说明清洁发酵培养基能够较好地提升谷氨酸发酵性能。     

响应面法优化解脂亚罗酵母产菜油甾醇培养基组成

为提高解脂亚罗酵母PMEDD菌株菜油甾醇的产量,对此菌株发酵培养基组成进行了优化。采用单因素实验探究碳源种类、氮源种类、碳源质量浓度、氮源质量浓度、KH₂PO₄质量浓度对菜油甾醇产量的影响。在此基础上,采用响应面实验对发酵培养基组成进行了优化。结果表明：培养基组成为葡萄糖3.17 g/100 mL,蛋白胨1.44 g/100 mL,KH₂PO₄ 0.65 g/100 mL,Uracil 0.1 g/100 mL,YNB 0.42 g/100 mL,MgSO₄·7H₂O 0.15 g/100 mL时,菜油甾醇的产量达到最大,为16.49μg/mL,优化后菜油甾醇的产量为优化前的2.10倍。采用优化后的培养基,可有效提高解脂亚罗酵母PMEDD菌株菜油甾醇的产量。     

特基拉芽孢杆菌来源β-1,3-1,4-葡聚糖酶重组菌发酵培养基的优化

为了提高重组大肠杆菌(Escherichia coli BL21DE3)(pET-28a(+)-bgl)发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的能力,研究了发酵培养基中各类碳源及氮源的影响,并通过响应面分析法优化培养基各组分的含量。结果表明,甘油为最适碳源,酵母粉及胰蛋白胨为氮源。优化的培养基组成是:yeast extract终浓度为20 g/L,胰蛋白胨12.5 g/L,甘油14.1 mL/L,KH2PO42.17 g/L,K2HPO42.74 g/L。三角瓶发酵产β-葡聚糖酶酶活(2 978.2 U/mL),与初始培养基(1 671.9 U/mL)相比,提高了1.78倍。研究结果表明,发酵培养基的优化对重组大肠杆菌发酵生产工业酶具有重要作用。     

黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的优化

在液体培养条件下,采用单因素试验法,考察了发酵培养基中不同浓度的碳源、氮源、无机盐和生物素对实验室筛选获得的黄色短杆菌L-Arg高产突变株GC 1325产酸的影响,确定了碳源和氮源的初始浓度和补加方式。实验结果表明,GC 1325发酵的最优培养基为:葡萄糖100 g/L,(NH4)2SO425 g/L、KH2PO41.2 g/L、Mg SO4·7H2O 0.6 g/L、生物素100μg/L;发酵过程中24 h后一次流加50 g/L葡萄糖维持碳源;连续流加25%的氨水维持(NH4)2SO4浓度在25 g/L水平,在此优化的培养条件下,GC 1325获得的最大的L-Arg产量为37.8 g/L,比优化前提高了58.8%。     

产辅酶Q10白地霉菌培养基的优化研究

以白地霉菌(Geotrichum candidum)为出发菌株,通过培养基的优化来提高辅酶Q10产量.研究碳源、混合碳源配比、氮源、混合氮源配比、无机盐、促进剂等因素对菌体干重及辅酶Q10产量的影响.确定菌种最佳培养时间为48 h,最佳培养基组成为葡萄糖32g/L、果糖8g/L、酵母浸粉4.5g/L、蛋白胨1.5g/L、Fe2+浓度23mg/L、50mL发酵培养基中胡萝卜汁添加量37mL,辅酶Q10产量达59.62mg/L,比培养基优化前提高了25%.     

金针菇液体培养营养需求及培养条件研究

在装液量100mL/250mL三角瓶,接种量10%的基础上,以菌丝体生物量为指标,从实验室常见的5种碳源、6种氮源中,筛选出金针菇菌丝体生长的最适碳源、最适氮源和最适pH,并进一步通过正交实验优化出培养基的养分浓度和摇瓶发酵条件,从而确定金针菇摇瓶培养基组成为葡萄糖25g/L,NH4NO31.5g/L,KH2PO41.0g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L,VB150mg/L;最佳发酵条件为23℃,起始pH6.0,摇床转速150r/min,发酵时间8d。     

柠檬酸钠提高酿酒酵母谷氨酸合成效率

为增加酵母抽提物鲜度以更好地满足其在食品领域的需求,在10 L发酵罐水平研究了柠檬酸钠-糖蜜补料策略对酿酒酵母J-5生长及胞内谷氨酸合成的影响。糖蜜流加补料发酵中存在显著的溢流代谢,乙醇浓度(10 h)高达22 g/L,干重和胞内谷氨酸分别达到36.36 g/L(21 h)和2.28%(质量分数)(18 h)。而3～14 h采用50 mL/h的初始速度流加糖蜜(体积1.8 L,含72 g柠檬酸钠)和每2 h流速增加50 mL的策略,能有效地减少碳溢流代谢,乙醇质量浓度(10 h)仅为对照的54.5%。同时,显著提高了胞内谷氨酸合成效率,其峰值含量达到了3.7%(质量分数)(11 h),比优化前提高了62.3%。该文确定了柠檬酸钠浓度/峰值菌体干重为0.238±0.007的优化参数,为工业化放大实验提供了参数依据。     

应用解淀粉芽孢杆菌GBIF-2液体发酵产γ-聚谷氨酸配方研究

通过摇瓶液体发酵试验,研究了基于糖蜜的5种配方对解淀粉芽孢杆菌发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明,以添加100 g/L糖蜜和75 g/L谷氨酸钠的配方T3处理发酵产物聚谷氨酸含量最高,浓度为10.1 g/L;最低的聚谷氨酸含量是添加10 g/L糖蜜+25 g/L谷氨酸钠配方T1处理,浓度仅为1.8 g/L。上述研究结果可为进一步扩大解淀粉芽孢杆菌GBIF-2液体发酵产聚谷氨酸提供参考。     

复合菌固态发酵猪骨素产谷氨酸培养基优化

优化米曲霉-红曲霉复合菌固态发酵猪骨素产谷氨酸的固态培养基以提高谷氨酸产量。通过单因素实验和正交实验,以谷氨酸产量为指标,研究培养基中碳源、氮源和表面活性剂对谷氨酸产量的影响并对其进行优化。结果表明,复合菌固态发酵的最佳固态培养基组分为麸皮100 g,猪骨素600 g,硫酸铵15 g,三聚甘油单硬脂酸酯3 g,补水至1000 g。在此条件下,30℃发酵5 d,谷氨酸产量达到167.8 g/kg,总氨基酸产量达到728.6 g/kg。     

海藻糖与赤藓糖醇偶联发酵工艺研究

对陶瓷膜过滤后的海藻糖糖化液进行成分分析，确定主要成分及营养指标。结合成分分析结果，补加氮源进行偶联发酵并对氮源补加量进行优化，在确定的最佳氮源添加量下进行小试工艺的研究与优化。结果表明，偶联发酵最适氮源补加量为酵母浸膏、酵母浸粉各3 g/L；偶联发酵能够实现消耗葡萄糖的目的，发酵72 h，对照组及补氮组残糖分别降至0.09 g/L、0.05 g/L。此外，补充氮源提升了赤藓糖醇得率，但赤藓糖醇水平较低，仅为25.4 g/L，糖醇转化率为30.70%。在补充氮源的基础上，向底料培养基补加葡萄糖至终浓度200 g/L进行发酵，赤藓糖醇得率大幅度提升，发酵液赤藓糖醇浓度提升至104.62 g/L，糖醇转化率50.18%，较优化前分别提升了97.32 g/L,42.26%。该优化偶联发酵工艺降低了下游海藻糖分离纯化的难度，提高了海藻糖的生产效益。本研究为其他稀有糖的生产提供了新的思路。     

以大豆糖蜜为原料高产乙醇酵母的筛选鉴定及其发酵特性研究

从大豆糖蜜中进行高产乙醇酵母的筛选和鉴定,并对其发酵特性进行研究。从大豆糖蜜中通过菌种的富集分离,TTC平板法初筛,耐乙醇能力及乙醇发酵能力的测定,筛选出一株乙醇产量达9.07%(V/V)的菌株P14。通过个体形态、菌落特征、生理生化及26S rDNA D1/D2区序列分析将菌株P14鉴定为酿酒酵母。研究了大豆糖蜜浓度及添加氮源和无机盐对酿酒酵母P14发酵生产乙醇的影响及酿酒酵母P14对大豆糖蜜中低聚糖的利用,结果表明大豆糖蜜浓度、添加氮源和无机盐对乙醇发酵影响显著,最佳的大豆糖蜜浓度为40%,添加氮源为1.2 g/L的蛋白胨;补加的无机盐为0.4 g/L MgSO4。在此培养基中发酵72 h后,糖蜜中90.10%的葡萄糖,91.23%的蔗糖,92.56%的棉籽糖和96.97%的水苏糖被酵母利用。因此大豆糖蜜中筛选出来的酿酒酵母P14具有较强的利用大豆糖蜜中的大豆低聚糖发酵产生乙醇的能力。     

碳氮源对Bacillus sp.B_(53)发酵产聚谷氨酸的影响

考察了 8种不同碳源和 7种不同氮源对Bacillussp B53 发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明 ,柠檬酸、甘油和硫酸铵是合成聚γ 谷氨酸比较适宜的碳源和氮源 ,前体物质L 谷氨酸的存在是聚谷氨酸高产所必需的。经过正交试验和回归分析 ,确定最佳碳氮源配比为 :L Glu 2 0 g/L ,CTA 9 86 4g/L ,Glycerol 80 36 g/L ,(NH4) 2 SO47g/L ,其他培养基成分有MgSO4·7H2 O 0 5 g/L ,FeCl3 ·6H2 O 0 0 2 g/L ,K2 HPO41g/L ,CaCl2 ·2H2 O0 2 g/L ,MnSO4·H2 O 0 0 5 g/L。在既定发酵条件下 ,Bacillussp B53 在优化培养基上产生γ PGA 19 12 g/L比基础发酵培养上的 8 87g/L提高了 115 5 6 %。     

烟曲霉素发酵培养基的优化

目的:以烟曲霉CEA-1701为生产菌株,对烟曲霉素发酵培养基进行优化。方法:运用HPLC测定发酵液中烟曲霉素含量,通过单因素实验选择发酵碳源和氮源种类,进一步用Plackett-Burman(PB)和Box-Behnken Design(BBD)设计优化各成分在培养基中的浓度。结果:单因素实验筛选到适宜烟曲霉素合成的碳源和氮源分别为甘油和酵母提取粉。PB实验表明,甘油、玉米粉和酵母提取粉是影响烟曲霉素产量的主要因素;BBD实验优化得到产烟曲霉素的适宜培养基成分为:甘油33.5 g/L、酵母提取粉3.1 g/L、玉米粉1.7 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、K₂HPO₄ 1.5 g/L、KCl 0.5 g/L、FeSO₄·7H₂O 0.013 g/L。以此培养基发酵144 h测得发酵液中烟曲霉素含量达到68.51 mg/L,较优化前提高了122.4%。结论:实验优化了发酵烟曲霉素的培养基成分,显著提高了烟曲霉CEA-1701菌株合成烟曲霉素产量,为烟曲霉素的发酵生产提供了参考依据。     

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。