产甘油假丝酵母反复分批发酵法生产甘油

研究了合成培养基和复合培养基中产甘油假丝酵母反复分批发酵法生产甘油。结果表明,当产甘油假丝酵母细胞在贫磷合成培养基、贫磷复合培养基和补充微量元素的贫磷复合培养基中分别回用13次、9次和14次时,甘油平均产量（或平均得率）的增量均超过15.0%,而甘油平均产率的增加达到37.0%以上。因此限制反复分批发酵培养基中磷含量有利于增强产甘油假丝酵母细胞合成甘油的能力。产甘油假丝酵母细胞在贫磷复合培养基中的回用次数少于贫磷合成培养基中的回用次数,其原因是贫磷合成培养基仅限制了磷源的用量,而贫磷复合培养基除限磷外,微量元素缺乏使菌体生长和甘油生产能力受到影响,回用次数减少。与传统分批发酵相比,产甘油假丝酵母反复分批发酵具有发酵周期短、不需反复培养种子、节省原料成本、形成副产物少以及节约能源动力消耗等优点,可以实现甘油高产量、高得率和高产率的相对统一,且易于放大到工业化生产水平。     

产甘油假丝酵母细胞回用对甘油生产的影响

研究了产甘油假丝酵母细胞回用生产甘油的反复分批发酵。实验结果表明：第一级发酵培养基KH2PO4浓度为0.4 g·L-1，回用培养基的最适KH2PO4浓度为0.1 g·L-1，当上一批次发酵液中葡萄糖浓度降至10 g·L-1以下时，酵母细胞不经洗涤即可回用；经过15个批次的反复分批发酵过程，甘油的平均产量、平均得率和平均生产能力分别达到138.69 g·L-1、60.17%和2.31 g·L-1·h-1，分别比第一级发酵结果增加了15.74%、15.48%和39.16%；但回用至第15次时，菌体出现严重衰退，因此回用周期以12～14次为宜。     

氨基酸促进甘油合成的动力学分析

在产甘油假丝酵母分批发酵生产甘油的过程中,考察了添加甘氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、丙酮酸和a-酮戊二酸等物质对菌体生长、维持代谢、甘油生成及副产物形成的影响. 结果表明,在发酵全过程中,它们对菌体的生长基本没有影响,但能加快葡萄糖的消耗速率、缩短发酵周期、提高甘油得率,从而使甘油的生产强度分别达到1.66, 1.59, 1.61, 1.54和1.68 g/(L×h),比对照分别提高了25.18%, 19.21%, 20.77%, 15.92%和26.32 %;副产物的形成主要发生在快速生长阶段,而此阶段用于菌体生长、维持代谢和甘油合成所消耗的葡萄糖基本没有变化;在稳定生长期,它们可以减少用于菌体生长、维持代谢和形成副产物的葡萄糖消耗量,导致流向甘油合成途径的葡萄糖代谢流增加.     

溶氧对Candida glycerinogenes产甘油发酵代谢流分布的影响

分析了耐高渗高产甘油工业菌株产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)的摇瓶发酵过程,发现溶氧水平是影响C.glycerinogenes 生长、代谢产物生成的重要因素。在此基础上,以5 L发酵罐研究了不同恒溶氧水平甘油的合成过程,通过代谢流分析表明,低溶氧环境下乙醇碳流量增加,导致糖耗快而甘油合成相对较少;碳流分布表明HMP途径在甘油过量合成中起着重要的作用。分析C.glycerinogenes发酵过程中能量代谢和物质代谢（氧化磷酸化和底物水平磷酸化）的变化发现高溶氧环境下ATP合成水平高,一定程度抑制底物水平磷酸化从而使碳流更多地流向了甘油合成;C.glycerinogenes胞内氧化还原平衡(NADH/NAD+比率)的研究进一步解释了产甘油假丝酵母中甘油合成和乙醇生成的竞争关系。     

反复分批发酵法生产甘油研究

研究了反复分批发酵法在耐高渗酵母生产甘油中的应用 ,通过对比可知 ,游离耐高渗酵母的反复分批发酵性能优于固定化耐高渗酵母的反复分批发酵 ,且在反复分批发酵 1 2个批次后 ,其发酵性能依然稳定。由对游离细胞反复分批发酵的动力学参数分析可知 ,反复分批发酵法之所以具有良好的发酵性能 ,主要是由发酵液中高的菌体密度决定的。     

产朊假丝酵母流加发酵法生产谷胱甘肽

研究了产朊假丝酵母在不同葡萄糖浓度下的谷胱甘肽(GSH)分批发酵过程,在此基础上进一步考察了重复补料、恒速流加和指数流加等不同培养方式对GSH发酵生产的影响. 结果发现,这几种培养方式都可以实现酵母细胞和GSH的高产. 综合比较,无论是从细胞还是从GSH的产量、得率和生产强度的角度来看,指数流加都是较为理想的选择. 经过48 h的指数流加培养,细胞干重达到40.9 g/L, GSH产量和胞内GSH含量分别达到857.2 mg/L和2.25%.     

Candida krusei 的分批培养与补料分批培养生产甘油

采用Candida krusei分批发酵生产甘油,因菌体生长形成副产物,甘油总得率仅为0.377g/g。生长阶段改用流加培养,限制葡萄糖的供应,然后补入剩余葡萄糖。这样,菌体对葡萄糖的得率系数和甘油总得率比分批培养分别提高了0.258g/g和0.058g/g,最终甘油浓度提高了10g/L 左右。     

两阶段温度控制策略提高Lactobacillus kefiranofaciens发酵生产Kefiran

分析了温度对开菲尔基质乳杆菌Lactobacillus kefiranofaciens分批发酵生产胞外多糖Kefiran过程的影响,发现在发酵前期细胞平均比生长速率和Kefiran平均比合成速率达到最大值时的温度较高(33℃),在发酵后期二者达到最大值所需的温度较低(28℃),因此提出两阶段温度控制策略以提高Kefiran分批发酵的产量和发酵强度. 结果表明,两阶段温度控制策略的实施可以进一步提高Kefiran的合成能力,Kefiran产量达到4.65 g/L,比温度控制在28和33℃分别提高了12%和46%,发酵强度分别提高了36%和33%.     

HPLC-ELSD法测定低聚甘油的组成

建立了高效液相色谱-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)测定低聚甘油组成的方法。以Econosphere Amino(250×4.6 mm,5μm)为色谱柱,乙腈-水(85∶15,V/V)为流动相,流速为1.0 mL/min,柱温为28℃,进样量为30μL,ELSD漂移管温度为32℃,载气流速为1.5 L/min。结果表明,在优化条件下,甘油、二聚甘油和三聚甘油浓度分别在100～300μg/mL、100～400μg/mL和200～600μg/mL范围内呈良好线性,相关系数分别为0.9979、0.9921和0.9969,定量下限分别为1.5、1.0和2.0μg,回收率为97%～103%,RSD<3.0%(n=6)。     

高渗透压胁迫下Candida krusei的代谢分析

研究了指数生长期的克鲁氏假丝酵母细胞（Candida krusei）在高渗胁迫下的生理代谢。甘油和海藻糖是克鲁氏假丝酵母细胞的主要相容性溶质。在高渗环境下，胞外甘油浓度增加为对照的2倍，海藻糖含量也较对照提高7％。代谢流分析表明，在高渗环境下从节点葡萄糖六磷酸流向海藻糖合成的碳流量与常规培养相比较增加了1．6倍。从节点磷酸二羟丙酮和三磷酸甘油醛流向三磷酸甘油合成甘油的碳流量增加了67．2％，而流向三梭酸（TCA）循环的流量减少了26．9％。能量代谢分析也表明在高渗环境下用于NADH合成的碳流量仅为常规培养的三分之一，克鲁氏假丝酵母细胞在高渗环境下甘油与海藻糖的合成更为高效。     

磷源对产甘油假丝酵母发酵生产甘油的影响及动力学分析

甘油是一种重要的轻化工原料,广泛应用于化妆品、牙膏、烟草、香精、水性油墨、印染纺织、涂料、合成树脂、皮革、造纸、制药、食品和国防等各个领域的1700多种产品．在我国,由于受合成洗涤剂的冲击,肥皂行业日渐萎缩,甘油产量大幅下降．因此,利用耐高渗酵母发酵生产甘油的产业化前景看好．     

玉米浆浓度对甘油发酵的影响及动力学

引　言甘油是重要的化工原料 ,在日常生活中有广泛的用途 ,其生产前景看好[1,2 ] .甘油的生产方法主要有 3种 :肥皂和脂肪酸工业的副产品、化学合成法和微生物发酵法 .发酵法利用的是可再生资源(木薯、玉米、糖蜜等 ) ,在药品和食品上使用的竞争优势明显 ,因此具有巨大的发展潜力 .但是要使发酵法生产甘油成为真正具有生命力的产业 ,必须在提高甘油收率、降低成本等方面开展工作 .由于发酵培养基中玉米浆 (ＣＳＬ)的含量决定了菌体浓度 ,从而影响发酵过程中用于生长和维持所消耗的葡萄糖 ,进而影响甘油的收率 ,所以研究玉米浆浓度对甘油发酵…     

MACROSCOPIC KINETIC MODELS OF GLYCEROL BATCH FERMENTATION WITH OSMOTOLERANT YEAST

Kinetics of glycerol production by fermentation with osmotolerant yeast Candida krusei was studied. Suppositions of cell negative effect on and glucose inhibition in specific growth rate and glycerol assumption for energy maintenance were made. Based on the suppositions, a set of unstructured kinetic models including cell groWth, glucose consumption and glycerol accumulation rate was proposed. To avoid the significant decrease of produced glyccerol in the latter fermentation stage, the fermentation was suggested to be ended when the concentration ratio of glycerol to glucose is close to 7.     

基于动力学模型的丙酮酸分批发酵温度控制策略

在对不同温度下Torulopsis glabrata分批发酵生产丙酮酸过程进行详尽分析的基础上,建立丙酮酸分批发酵动力学模型,并分析了温度与动力学参数之间的函数关系,提出T.glabrata高产量、高产率和高强度发酵生产丙酮酸的温度控制轨迹：在发酵初始阶段(0～8 h) 控制发酵温度为34℃以维持较高的菌体生长速率和丙酮酸合成速率;发酵中期(8～42 h),逐步将发酵温度降到27℃以获取代谢流强化和细胞衰亡之间的最佳平衡;然后维持27℃至发酵结束以提高细胞后续产酸能力。采用这一最佳温度控制轨迹,丙酮酸产量(89.4 g &#8226;L^-1)、对葡萄糖产率(0.76 g &#8226;g^-1)和生产强度(1.32 g &#8226;L^-1 &#8226;h^-1)比30℃恒温发酵分别提高了25.7%、16.9%和48.3%。     

反复分批发酵法制备甘油过程中的影响因素

对游离耐高渗酵母细胞反复分批发酵生产甘油的影响因素进行研究 ,结果表明 :反复分批发酵过程中所需的最优玉米浆浓度低于普通的分批发醇 ;较好的菌体反复利用时机确定为发酵液中残糖降至约 1% ,即细胞活性为 60 %时 ;在菌体的反复利用过程中残留在菌体中的代谢产物的累积会对甘油发酵产生抑制作用 ,每次菌体利用之前用无菌水洗涤菌体一遍可消除抑制.