L-乳酸米根霉发酵体系LDH活力及代谢调控研究

乳酸脱氢酶(LDH)是米根霉代谢生产L-乳酸过程的关键酶，研究其在发酵过程中的活力变化，从酶水平分析发酵条件对L-乳酸发酵的影响，对米根霉发酵生产L-乳酸的人工代谢调节、菌种选育具有重要意义。本文研究了摇瓶条件下的米根霉AS3．1208发酵体系中乳酸脱氢酶的活力调控条件及与L-乳酸即时产率的关系，结果表明，发酵体系中L-乳酸产率与LDH活力在36～40h时最高。葡萄糖作为C源的L-乳酸产率与LDH活力比甘薯淀粉高。与牛肉膏和蛋白胨相比，硫酸铵是米根霉代谢的最佳N源，0．40％的硫酸铵具有较高的乳酸产率与LDH活力。发酵培养基中添加CaCO3与否，对乳酸产率与LDH活力有极大影响。以甘薯淀粉为碳源，在250ml三角瓶中的装液量为100ml，发酵36～40h时的L-乳酸即时产率最大，此时LDH活力也最高。     

细胞生长和非生长相结合的拟干酪乳杆菌高效生产L-乳酸研究

本研究以拟干酪乳杆菌发酵生产L-乳酸为研究对象,通过对最适初始葡萄糖浓度以及稳定期静息细胞的代谢能力进行研究,开发了基于细胞生长和非生长相关组合的高细胞密度L-乳酸生产策略。研究结果表明,140 g/L初始葡萄糖浓度下,细胞能够快速生长而且将葡萄糖完全耗尽生产L-乳酸。此外,在发酵结束后6~7 h之内,细胞仍然能够维持非常高的代谢活性。最后,在此基础上开发的高细胞密度生产策略,能够使细胞在正常批发酵结束后高密度发酵阶段的产率较常规发酵阶段提升1.4倍,而且L-乳酸转化率也明显提升,达到0.985 g/g。本研究通过过程策略能够有效延长细胞高速率生产L-乳酸的周期,从而提升L-乳酸生产效率,同时也在一定程度上能够有效缩短发酵过程所需的辅助时间,包括种子制备和细胞生长,因此有望应用于工业乳酸的高效生产。     

高产L-乳酸酸菜菌种筛选及发酵条件优化

为提高酸菜的品质,从自然发酵酸菜中分离得到1株高产L-乳酸的乳酸菌,编号为LZH-3。响应面法对其液体发酵条件进行优化,通过回归分析得出最佳发酵条件:发酵温度为33℃、接种量为3%,初始pH值为6.2,发酵时间为20 h。在此优化条件下L-乳酸产量为28.17 g/L,是优化前的1.25倍。     

L-乳酸应用及生产技术研究进展

本文综述了目前L-乳酸的应用和及其生产研究的发展趋势。在应用方面,L-乳酸作为一种重要的有机酸,广泛应用于食品、农业、环保、医药、饲料、日用品、化工等领域,尤其是L-乳酸聚合物在生产可降解聚合物的研究方面已成为全球关注的热点。在生产研究方面,主要介绍了L-乳酸的菌种选育、发酵培养基原料和发酵新工艺的研究进展。随着聚乳酸作为生物可降解塑料的迅速发展,采用高新技术来开发光学纯度高、产量高、转化率高的L-乳酸生产技术成为全球关注的热点。     

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。     

几种市售酸菜品质的对比分析研究

目的本文主要以哈尔滨市场销售的主要品牌酸菜为研究对象,对市场销售的酸菜进行对比分析研究,为其质量评价提供理论依据。方法样品感官分析采用食品专业人员根据感官品质评价指标体系对酸菜打分;L-乳酸含量采用生物传感分析仪测定;Vc和亚硝酸盐的含量采用紫外分析法;氨基酸的测量用氨基酸自动分析仪。结果在随机选取的市售酸菜中,中泰酸菜的感官品质评价得分为7.6分,L-乳酸含量比慈丰酸菜和翠花酸菜高3.15倍;比北大荒酸菜高出近1倍,Vc含量比慈丰酸菜和翠花酸菜高1.45倍,较北大荒稍低,亚硝酸盐含量小于市场销售的慈丰酸菜和翠花酸菜近1倍。结论与市售的酸菜相比,中泰酸菜无论是在感官品质、营养品质还是亚硝酸盐含量方面都优于市售的酸菜。     

L-乳酸高产菌株的诱变选育

以代谢控制发酵理论为依据,利用紫外线对NRRL-395进行诱变处理,然后用溴钾酚紫平板、高锰酸钾平板、高糖平板、高酸平板、纯乳酸平板、琥珀酸平板,筛选得到一株高产L-乳酸的正向突变菌株NAF-032,其平均产酸率为73.05g/L,对糖的转化率为68.3%。     

人工接种副干酪乳杆菌生产L-乳酸酸菜条件的研究

试验以副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)为生产菌种,纯种发酵生产含有L-乳酸的酸菜。并对酸菜发酵条件进行研究,其结果为最佳发酵温度32℃,食盐浓度2%,接菌量5%,初始水温40℃,发酵时间12d,此发酵条件生产的酸菜成品中L-乳酸的含量为31.35mg/L,Vc含量为16.58mg/100g,Vc含量相比原料白菜下降较少,原料白菜Vc含量为19.24mg/100g。     

一株利用木糖产L-乳酸细菌的发酵特性研究

对高效木糖乳酸菌Lt的发酵特性进行了研究,同时对其发酵玉米芯L-乳酸进行了初步探讨。Lt菌株生长需要氧气,延迟期约为6h,16h以后进入稳定期,可利用木糖、葡萄糖、D-甘露糖、L-阿拉伯糖产L-乳酸,转化率为88.0%-98.7%。最适发酵温度为46℃,从46-52℃产酸量均较高。用6%的纯木糖发酵48h,L-乳酸产量为57.35g/L,转化率约为95%;用含6%还原糖的玉米芯磷酸水解液发酵48h,L-乳酸产量为31.30g/L。该菌株具有发酵温度高、适温范围宽、发酵时间短、转化率高、L-乳酸纯度高等优点。     

高产L-乳酸干酪乳杆菌的选育及发酵条件研究

以一株产L-乳酸的干酪乳杆菌G-02为出发菌,采用硫酸二乙酯(DES)和亚硝基胍(NTG)进行诱变,利用高温高糖培养基选育出一株L-乳酸发酵活力较强的菌株G-04。并且对该株菌7L发酵罐发酵条件进行了研究,探讨了溶氧、中和剂、补料方式对发酵过程的影响。实验结果表明:在适当的发酵条件下,该菌株可积累L-乳酸浓度达到188g/L,糖转化率大于90%,发酵周期小于44h。     

凝结芽孢杆菌发酵产L-乳酸的蛋白组学分析

采用3种碳源(葡萄糖、玉米淀粉糊化液和玉米淀粉)凝结芽孢杆菌BCS13002同步糖化发酵生产L-乳酸,并通过蛋白组学技术分析不同碳源条件下生产L-乳酸差异的生物学机制。结果表明:在葡萄糖、玉米淀粉糊化液和玉米淀粉3种碳源条件下同步糖化发酵,L-乳酸含量分别为(10.23±0.16) g/L,(11.75±0.20) g/L和(0.26±0.02) g/L,共鉴定出454个差异表达蛋白质,这些蛋白质主要与糖酵解/糖异生和三羧酸循环途径有关,还与HIF-1信号通路、丙酮酸代谢、碳代谢、泛酸和辅酶A生物合成、果糖代谢、双组分调节等途径有关。当玉米淀粉为发酵碳源时,凝结芽孢杆菌BCS13002几乎不能通过糖酵解/糖异生产生L-乳酸。导致L-乳酸产量不同的差异蛋白质主要与糖酵解/糖异生和三羧酸循环途径有关。     

等离子体诱变凝结芽孢杆菌提高木糖利用能力高产L-乳酸

为进一步提高凝结芽孢杆菌发酵木糖生产L-乳酸的产量和转化率,以实验室保存的一株能利用木糖产L-乳酸的野生型凝结芽孢杆菌菌株NL01为出发菌株,通过等离子体诱变育种技术和平板菌落初筛、摇瓶复筛,最终得到一株木糖耐受力强、L-乳酸产量高、遗传特性稳定的正向突变菌株NL-CC-17。该突变菌株是目前已报道的木糖耐受力最高的菌株。当以100 g/L的木糖为底物,50 ℃发酵72 h后,L-乳酸产量达到82.30 g/L,糖酸转化率为92.37%,L-乳酸产量较出发菌株提高21.51%,糖酸转化率提高了16.00%。通过初步优化发酵条件,确定该菌株最佳发酵温度为50 ℃,实验范围内最佳发酵pH值为5.5。     

米根霉液体发酵L-乳酸动力学模型的构建

由于研究生产L-乳酸代替D-乳酸和DL-乳酸已成为一种趋势,为构建米根霉液体发酵L-乳酸动力学模型,对米根霉发酵生产L-乳酸进行了初步研究。在米根霉分批发酵过程中,测定菌体生物量、还原糖和乳酸含量,经处理后得到菌体生长、乳酸生成和基质消耗的动力学模型及参数。对比实验数据与模型表明,两者能较好拟合,基本反映米根霉发酵L-乳酸动力学特征。     

一株仅产L-乳酸的乳酸乳球菌发酵培养基的优化

为了研究一株分离自新疆牧民家庭自制酸马奶中的乳酸乳球菌KLDS 4.0325产L-乳酸的能力,以L-/D-乳酸试剂盒验证该菌种在发酵过程中所产L-乳酸的光学纯度为100%。利用Plackett-Burman设计法对影响该菌株发酵的培养基主要组分进行筛选,确定影响L-乳酸产量的主要因素为蔗糖、酵母粉、K2HPO4。在此基础上,采用响应面法优化发酵培养基的组成,结果表明：当蔗糖添加量为102.9 g/L、酵母粉添加量为2.5 g/L、K2HPO4添加量为7.9 g/L时,L-乳酸产量最大,可达86.6 g/L,在最优发酵条件下获得的实测值与模型预测值（86.3 g/L）吻合,说明所建立的模型是切实可行的。     

L-乳酸研究综述

<正> 乳酸广泛存在于人体、动物、植物、微生物中。乳酸按其旋光性可分为D-乳酸、L-乳酸、DL-乳酸三种。由于人体只具有分解L-乳酸的酶,故人体只能利用L-乳酸,于是近年来L-乳酸的研究与开发引起了人们的广泛兴趣。     

利用纤维废弃物生产L-乳酸的研究

为了使对环境造成污染的纤维废弃物得到资源化利用,采用纤维素酶对纤维废料进行酶解,并用米根霉发酵生产L-乳酸.研究结果表明,0.3 mol/L稀磷酸对纤维废弃物进行预处理后,纤维素酶酶解60h,取糖化液进行米根霉发酵,可得到较佳转化率;在固定摇床转速为120r/min、种龄12 h的条件下,米根霉发酵生产L-乳酸的最佳条件为:装液量(250 mL瓶)50mL,接种量8%;经稀磷酸预处理纤维废料分别糖化发酵时,糖对L-乳酸转化率高于未经稀磷酸预处理的,而在同时糖化发酵过程中,经稀磷酸预处理纤维废料发酵效果不明显.     

白酒生产用L-乳酸的发酵工艺

为了解决基酒中乳酸乙酯酯含量不足,风味欠缺的问题,该文以黑曲霉(Aspergillus niger)T103为出发菌株,分别以L/D-乳酸为底物测定其酯化力,发现相较于D-乳酸,黑曲酯化酶对L-乳酸酯化能力更强,并通过对7株乳酸菌发酵产L-乳酸性能的比较,发现各菌株在以玉米为原料的发酵培养基上所产L-乳酸比例明显高于以大米为原料的发酵培养基,进一步发现不同初始糖度对产L-乳酸的比例没有明显影响,并初步确定了最佳L-乳酸发酵液制备工艺:以凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)B1为出发菌株,接种于以玉米为原料,糖度为18°Bx的乳酸发酵培养基中,发酵13 d,乳酸总量可达89.19 g/L,其中L-乳酸所占比例高达99%。该文为今后乳酸菌的强化发酵和高乳酸乙酯调味酒的制备奠定了基础。     

细菌L-乳酸发酵培养基的优化

利用热葡糖苷酶芽胞杆菌（Geobacillus thermoglucosidasius）TL-4厌氧发酵生产L-乳酸,为降低L-乳酸生产成本,以农产品及副产物为主要原料,通过单因子试验确定TTL-4产L-乳酸的碳源及氮源,并运用正交试验对摇瓶发酵不同氮源的组合进行了研究,确定了发酵培养基中影响产酸的主要因子及配比。优化发酵培养基为葡萄糖160g／L,小肽发酵液10g／L,玉米浆5g／L,摇瓶发酵L-乳酸产量可达152．5g／L。     

副干酪乳杆菌ZG19发酵烟草废水产L-乳酸的响应面优化

烟草废水中含有大量的可溶性糖、含氮化合物和矿物质等营养成分。为资源化利用烟草废水,以本实验室分离并保藏的一株产L-乳酸的副干酪乳杆菌（Lactobacillusparacasei）ZG19为发酵菌株,以烟草废水为发酵底料,L-乳酸产量为响应值,采用响应面法（RSM）优化发酵工艺。 通过Plackett-Burman试验筛选出对L-乳酸产量影响最显著的因素,进一步设计爬坡试验逼近最优区域,然后设计Box-Behnken响应面优化,分析并确定最佳发酵工艺。 结果表明,在发酵温度39 ℃、发酵时间30 h、菌种接种量10%条件下,得到 L-乳酸实际产量为15.16 g/L,与预测值（15.35 g/L）拟合度达到98.76%,L-乳酸产量显著提高。 因此,采用此方法得到的优化工艺合理而有效,具有实际应用价值。     

乳酸酸菜保质期内乳酸含量的变化与分析

乳酸酸菜在保质期内乳酸含量的稳定性是乳酸酸菜的重要指标，本文测定了大庆思源牌乳酸酸菜乳酸含量的变化情况。测定结果表明，发酵法生产的乳酸酸菜，在真空保存的条件下，乳酸的含量是稳定的，为乳酸酸菜的质量标准建立了研究基础。