γ-癸内酯高产菌株的诱变选育和发酵条件的研究

以Yarrowia lipolytica As 2.1405为出发菌株,经紫外线-亚硝基胍复合诱变,筛选到遗传性状稳定的一株高产γ-癸内酯的突变菌株C9,并对该菌株的发酵培养基配方进行优化,γ-癸内酯平均产量提高至2.04 g/L。     

Yarrowia lipolytica发酵生产γ-癸内酯工艺的初步研究

目的:研究生物转化方法生产天然γ-癸内酯。方法:在单因素实验的基础上,对Yarrowia lipolytica AS2.1405菌株以蓖麻油为底物发酵生产γ-癸内酯的培养基配方进行优化。结果:在较为适宜的培养基中培养48h后,γ-癸内酯发酵产量达到0.6g/L。结论:实验结果可为γ-癸内酯发酵工艺改进提供依据。     

原生质体融合法构建γ-癸内酯高产菌株

该文确定了亲本原生质体制备的最佳条件为:采用0.3%β-巯基乙醇和0.1mol/L EDTA-Na2的复合预处理剂于28℃预处理10min,高渗稳定剂为1 mol/L pH 6.0的山梨醇,蜗牛酶浓度为2%、酶解温度为35℃、时间为2h.经过原生质体融合实验,成功获得了多株高产菌株,其中以QY30 γ-癸内酯产量最高为1.4852g/L,比亲本Y1-2提高了2 82倍.该菌株遗传性状基本稳定.     

微生物发酵法生产γ-癸内酯

γ-癸内酯是在香料工业中普遍应用的一种风味物质,随着人们对绿色产品的追求,天然γ-癸内酯的生产得到了香精香料行业的重视。本文通过对文献报道的几种产γ-癸内脂的微生物的研究比较发现,YarrowialipolyticaAS2.1405较为适宜发酵转化蓖麻油生产γ-癸内酯,产率约为0.1%。      

γ-癸内酯发酵条件的初步研究

通过对筛选出的一株酵母Y 1产GDL的发酵培养基组成及发酵工艺条件的摸索 ,并经正交实验 ,得到较优培养基配方为 :蛋白胨 3 5g/L ,酵母浸汁 2 5 g/L ,蓖麻油 5 % ,KH2 PO4 0 5 g/L ,Na2 HPO4 1 2 g/L ,MgSO4 ·7H2 O 2 4 g/L ,表面活性剂 0 4 % ,起始 pH7 0。在此条件下 ,发酵液中GDL含量可达 4 0 0mg/L。     

田口设计优化耶氏酵母生产γ-癸内酯

通过田口设计对产γ-癸内酯的培养基成分进行优化。根据单因素实验结果,利用Minitab软件设计正交实验,采用田口设计方法分析正交实验中各因素水平的均值情况和信噪比情况。实验结果表明,复合氮源即酵母膏和（NH4）2HPO4对γ-癸内酯产量影响极显著,MgSO.47H2O对γ-癸内酯产量影响显著。软件预测培养基的最优组合为麸皮20g/L、酵母膏7.5g/L、（NH4）2HPO416.5g/L、KH2PO46g/L、MgSO4.7H2O0.5g/L,预测产量为2.49g/L,信噪比为9.04dB,经验证γ-癸内酯产量为2.65g/L,信噪比为9.68dB,优化方案达到了预期效果,具有较好的稳定性。      

基因组改组技术提高γ-癸内酯产量

应用基因组改组技术提高耶罗维亚酵母γ-癸内酯的产量.耶罗维亚酵母原生质体在成串脉冲电场频率1000kHz,融合电压强度6kV/cm,脉冲个数4个,成串脉冲电压40V,脉冲宽度20μs的条件下进行电融合,原生质体的存活率能达到61.6％,其中一株改组菌株GDL产量为1.237g/L,是出发菌株产量的8倍.     

γ-癸内酯的生物法制取

γ 癸内酯 (GDL)是香料工业由生物技术得到的主要产品。采用生物技术可以通过生物合成、生物转化和生物催化得到GDL。生物合成法通过真菌和酵母在静止期能合成和积累对于细胞生长非必需的作为次生代谢产物的内酯 ;生物转化法以羟基脂肪酸、非羟基脂肪酸和脂肪酸酯底物 ,经过微生物体内酶转化成γ 羟基脂肪酸 ,然后转化成内酯 ;生物催化法是利用脂肪酶 (如EC3 1 1 3)催化脂肪的水解反应、酯化反应和酯交换反应 ,包括催化羟基脂肪酸形成内酯。     

γ-聚谷氨酸高产菌株的诱变选育研究

本文对一株产γ-聚谷氨酸的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)进行了紫外照射、紫外-硫酸二乙酯、紫外-亚硝基胍复合诱变筛选研究以及诱变株的摇瓶筛选研究,建立了聚谷氨酸产生菌地衣芽孢杆菌最佳诱变方法:紫外诱变8min,致死率为90.6%;紫外-硫酸二乙酯复合诱变致死率94%;紫外-亚硝基胍复合诱变致死率89.8%诱变效果最好。诱变株γ-聚谷氨酸产率最高达到了3.55%,比出发菌株1.48%提高了140%。     

固定化耶氏酵母提高产γ-癸内酯能力

通过添加凹凸棒石粘土增加了固定化细胞凝胶珠的机械强度,同时疏松了凝胶网格,增加了传质性能,提高了固定化细胞发酵生产γ-癸内酯的能力。其固定细胞制备工艺为:将2%海藻酸钠复合2%凹凸棒石粘土,与9g/100mL耶氏酵母悬液等体积混匀,氯化钙浓度为2%,温度30℃,固化pH为7,时间为4h,制得固定化酵母细胞。发酵条件为:在250mL的三角瓶中装30mL发酵培养基,摇床转速为150r/min,于26℃发酵48h。以此方法生产GDL产量可达4.17g/L,是游离细胞的2.5倍。该固定化细胞重复使用3次后,GDL产量仍可达3.87g/L。      

曲酸生产菌的复合诱变选育

以生产菌株米曲霉（Aspergillus oryzae）w-56为出发菌株,经2次紫外线、2次60Co多重复合诱变处理,选育获得曲酸生产菌UR28,生产发酵周期由原来的130h缩短至65h,曲酸产量由原来的36g/L,提高到68g/L,比出发菌株提高了88.9%。实验证明采用复合诱变,能有效改变菌株对诱变因素的敏感性,提高突变率,逐步提高突变株的产酸水平。     

雄烯二酮转化菌的复合诱变及性能检测

生物转化法生产雄烯二酮还未实现大规模工业化生产的主要原因之一是雄烯二酮转化率低。以Mycobac-teriumsp.BD696#为出发菌株，分别采用UV照射、^60Co照射、UV＋^60Co复合诱变处理筛选获得一株高转化率突变株SP-UC-8#。其产生AD的能力较出发菌株提高了39.2%，且不再产生结构类似物雄二烯二酮（ADD），且传至第五代产率仍较为稳定，说明UV＋^60Co复合诱变是遗传育种的一种有效方法。     

激光复合诱变选育那西肽高产菌及其代谢特性的研究

出发菌株经紫外照射诱变后,再采用激光复合诱变方式进行的筛选,并对其传代稳定性进行研究,以期进一步获得稳产高产那西肽产生菌突变株。结果表明紫外照射100 s得到的NXT-U19放瓶效价比出发菌株(546.17μg/mL)提高了44.22%,达到了787.71μg/mL。激光-紫外复合诱变后筛选出6株产量较高的菌株,其中以NXT-U19-J2效价最高,比原始菌株提高了65.74%,达到了905.22μg/mL。经传代培养分析,NXT-U19-J2诱变株的遗传稳定性较好,该结果表明,激光复合诱变是获得高产那西肽产生菌的有效途径。     

诱变选育ε-聚赖氨酸产生菌突变株

以白色链霉菌（Streptomyces albulus）SF-21为出发菌株，对其进行微波诱变、硫酸二乙酯诱变和紫外诱变。在诱变过程中经瓶初筛、复筛获得了高产ε-聚赖氨酸的菌株，ε-聚赖氨酸的产量达0.848g/L，比出发菌株提高了41.3%。经5次传代发酵表明该菌株稳定。     

西索米星生产菌株的诱变选育及工艺优化

利用原生质体常压室温等离子体（ARTP）诱变方法选育西索米星高产菌株,经诱变筛选获得一株高产菌株I4-10,其西索米星的生物效价达到1 389 U/mL,较原始菌株提高了35.4%。通过对高产菌株I4-10进行碳源、氮源优化,确定可溶性淀粉和牛肉粉是突变菌株I4-10的最适碳源和氮源。进一步采用响应面实验设计方法优化发酵培养基,结果表明黄豆饼粉和DL-蛋氨酸的添加量为显著影响因素,经优化其最适添加质量浓度分别为32.78 g/L和1.75 g/L。在此最适工艺下,西索米星的生物效价提高至1 849 U/mL,较原始菌株提高了80%。最后对原始菌及高产突变株中西索米星代谢途径及菌株生长相关的关键酶进行转录水平比较分析,初步解析了突变菌株I4-10高产西索米星的机制。     

蛋氨酸高产菌株诱变育种

本实验以北京棒杆菌AS1.299作为出发菌株,采用紫外线和亚硝基胍(NTG)作为诱变剂,进行诱变育种,以期获得蛋氨酸高产菌株。研究结果表明:紫外诱变菌悬液最佳菌浓度为103CFU/ml,最佳紫外照射时间为18s;NTG诱变最佳菌浓度为102CFU/ml,NTG诱变的最佳诱变时间为40min;通过三轮紫外和NTG交替诱变处理后可提高该菌株蛋氨酸产量,其中突变株N3-10蛋氨酸产量为1.103g/L,比原菌株蛋氨酸产量增加了0.703g/L,5次传代表现出较好的遗传稳定性。     

豆豉溶栓酶产生菌株的诱变育种

以豆豉溶拴酶产生菌株蜡状芽胞杆菌DC-101为出发菌株，通过微波和紫外线对该菌株的联合诱变作用，得到一株遗传稳定性较好的高产菌株DC．301，其产酶能力是出发菌株的2．67。     

耐酸酒精酵母的诱变选育研究

以耐酸性酒精酵母A3为出发菌株,对其原生质体进行紫外线（UV）与亚硝基胍（NTG）复合诱变,利用三级筛选模式,筛选出一株高产突变菌株UN1-81。该菌株在发酵结束后,酒精度达到11.17%vol,比出发菌株提高了16.47%以上,且经过20次传代培养,酒精产量稳定。     

高产果糖基转移酶米曲霉菌株的选育

为了获得果糖基转移酶活力较高的米曲霉菌株,应用基因组改组技术对其进行选育。以米曲霉菌株SBB201（Aspergillus oryzae SBB201）为出发菌,利用米曲霉分生孢子紫外线-氯化锂复合诱变建立候选文库,并以此作为原生质体融合的出发菌株制备原生质体并进行PEG介导的融合。通过3轮基因组改组,筛选得到一株果糖基转移酶活力达到178.90U/g的菌株,相对原始菌株的酶活105.09U/g提高了70.24%,并经传代培养测定,融合突变株具有较好的遗传稳定性。