粘红酵母CA815固态发酵废弃烟梗产油脂的Plackett-Burman优化

目的资源化利用废弃烟梗(waste tobacco stem,WTS)并获取微生物油脂的廉价发酵基质。方法以一株粘红酵母(Rhodotorula glutinis)CA815为出发菌株,采用摇瓶方式固态发酵WTS,发酵后加入适量生理盐水并混合均匀,双层纱布过滤获得固态发酵的酵母生物量,采用酸热法提取酵母细胞油脂;采用Plackett-Burman(PB)实验设计法对影响微生物油脂产生的相关因素进行方差及贡献率分析。结果 PB试验结果统计学分析表明:在选择的11个相关因素中,酵母粉、蛋白胨和培养时间是影响酵母油脂产量的3个关键供试因素,粘红酵母CA815生物量最高值可达79.00 mg/g,油脂的最高产量可达4.633?g/g。结论粘红酵母CA815以WTS为主要基质,通过添加适量酵母粉和蛋白胨、优化培养时间,既可资源化利用WTS,又可通过固态发酵的方式获得微生物油脂。     

混合糖发酵产油脂酵母菌的筛选及脂肪酸组成分析

从海南土壤中分离的12株野生酵母菌株中,筛选到一株能够利用混合糖发酵高产油脂的酵母菌株YP-32,在葡萄糖∶木糖(质量比)为2∶1条件下发酵120 h,生物量、油脂产量和油脂含量达到最大,分别为22.33g/L、13.39 g/L和60.42%;该菌株利用5种不同比例混合糖产油脂的脂肪酸组成均以C_(16)和C_(18)系脂肪酸为主,其中油酸含量最高,其次为棕榈酸和硬脂酸,这3种脂肪酸含量占总脂肪酸含量的90%以上,与植物油脂脂肪酸组成相似,可以作为生物柴油油源。通过形态特征及26S rDNA D1/D2和ITS区域序列分析,初步鉴定菌株YP-32为油脂酵母属的Lipomyces orientalis,为我国分布新纪录。     

产赤藓糖醇菌株的筛选与鉴定

利用含有300g/L 葡萄糖的高渗培养基从蜂蜜、花粉、土壤等样品中筛选耐高渗酵母菌,经薄层层析和高效液相色谱分析得到两株产赤藓糖醇且不产甘油的酵母菌,通过高碘酸氧化法筛选出其中赤藓糖醇产量较高的一株菌株E54。菌株E54 在含葡萄糖200g/L、酵母膏5g/L 的发酵培养基中发酵90h,赤藓糖醇产量为41.1g/L,转化率为22.8%。通过形态观察、生理生化实验、5.8S rDNA 序列分析并构建系统进化树,初步鉴定E54 为Moniliellaacetoabutans(丛梗孢酵母)。     

烟草废水中红色酵母菌的分离鉴定及其胞内色素和油脂的初步研究

该研究采用马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基从烟草废水中分离红色酵母菌,通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并初步探讨其发酵马铃薯葡萄糖水（PDW）产油脂和色素的潜力。结果表明,从烟草废水中分离到一株红色酵母菌YH0902,并鉴定其为一株近玫色锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）。菌株YH0902在马铃薯葡萄糖水（PDW）中培养时,细胞内可积累类胡萝卜素和油脂,30 ℃、150 r/min条件下培养4 d,菌体湿质量为（48.53±0.36） g/L,干质量为（10.63±0.15） g/L,胞内色素产量为（4.33±0.19） mg/L,油脂产量为（3.30±0.17） g/L。因此,菌株YH0902在微生物源天然色素及油脂开发领域具有一定的应用前景。     

ARTP诱变选育高产油脂酵母菌

从实验室保藏的15株酵母中筛选获得一株油脂产量相对较高的酵母菌KC 8,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为1.22 g/L。利用分子生物学鉴定,该菌株的26SrDNA序列与胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)具有100%相似性;以KC 8为出发菌株,经ARTP诱变,最终从300株诱变存活菌株中筛选得到高产油脂突变菌株Y3,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为2.38 g/L;对菌株Y3的培养条件进行优化,菌株在葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,碳氮比为90∶1,培养基初始pH为6.5时,在28℃恒温条件下摇瓶发酵培养96 h后,油脂产量最高达到了3.96 g/L;GC-MS对油脂组分进行分析结果表明,该脂肪酸主要由棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳烯酸和二十四烷酸组成,与植物油成分相似。     

水塔老陈醋大曲酵母的分离鉴定及产乙醇和乙酸乙酯特性

采用传统分离培养方法,从水塔老陈醋大曲中分离纯化出21株酵母菌,利用26S r DNA D1/D2序列分析方法结合形态学特征,对分离纯化的酵母菌进行鉴定,并用其发酵糯米糖化液,用静态顶空-气质联用的方法测定发酵后乙醇和乙酸乙酯的含量。结果发现:21株酵母菌鉴定结果为2株弗比恩酵母(Cyberlindnera fabianii),8株扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)、6株异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)、3株葡萄牙棒孢酵母(Clavispora lusitaniae)、2株东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)。21株菌株发酵后产物乙醇和乙酸乙酯的含量存在较大差别,其中产生乙酸乙酯和乙醇最多的菌株分别为异常威克汉姆酵母m12(含量为4.4415 g/L)和扣囊复膜酵母q25(含量为48.577 g/L);产生最少的则分别为扣囊复膜酵母q6(含量为0.0037 g/L)和东方伊萨酵母q12(含量为11.4555 g/L)。提示老陈醋大曲中不同种类的酵母菌在发酵中对乙醇和乙酸乙酯具有不同的贡献。     

酵母菌发酵啤酒生产废水产微生物油脂和菌体蛋白的研究

为探索啤酒生产废水综合利用的方法和途径,采用液体发酵的方法,从7个酵母菌株中筛选出既能产微生物油脂和菌体蛋白,又能有效降解COD的菌株。考察了优良酵母菌株的发酵周期,并对其所产油脂的脂肪酸组成和菌体蛋白的氨基酸组成进行分析。结果表明:6#菌株——Trichosporon porosum D02、1#菌株——斯达油脂酵母Lipomyces starkeyi 1809对废水的资源化利用程度最高,6#和1#2个优良酵母菌株在发酵120 h时的油脂产量、菌体粗蛋白产量、COD降解率分别达到8.93 g/L、6.1 g/L、89.09%和4.62 g/L、4.42 g/L、81.47%。2个优良酵母菌株所产油脂的脂肪酸组成均以C_(16)和C_(18)系为主,含量最高的为油酸(C_(18∶1))和棕榈酸(C_(16∶0)),不饱和脂肪酸指数(IUFA)分别达到80.33%和61.57%。除脯氨酸未检出外,2个优良酵母菌株菌体蛋白均含有17种氨基酸,其中8种必需氨基酸占氨基酸总量的比例分别为44.14%和44.23%,可完全充当动物蛋白饲料。     

斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂的研究

为探索粗甘油综合利用的途径,采用平板培养和摇瓶发酵的方法从4株油脂酵母菌株中筛选出利用粗甘油发酵产油脂的高产菌株,并考察培养基中碳源氮源对菌株发酵产油脂的影响,在此基础上,对菌株的发酵过程进行研究,并对油脂中脂肪酸的组成进行分析。结果表明:斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂效果较好;培养基中适宜的碳源氮源组成为:粗甘油浓度40 g/L,酵母粉0.5 g/L,(NH_4)_2SO_42.0 g/L,在此条件下,菌株的生物量、油脂产量、油脂含量和油脂系数分别可达13.79 g/L、6.97 g/L、50.52%、18.12;菌株适宜的发酵时间为144 h,油脂中脂肪酸主要是C_(16)和C_(18)系脂肪酸。上述结果显示,斯达油脂酵母ZW-25具有良好的应用潜力,研究结果为粗甘油的综合利用提供了新的途径。     

深黄被孢霉产脂突变株培养条件优化研究

为了优化深黄被孢霉突变株的培养基,采用单因素与正交试验法相结合对油脂高产突变株深黄被孢霉产油培养基进行优化。单因素试验得到初步发酵培养基成分为葡萄糖、酵母膏和MgSO_4。选取葡萄糖、酵母膏和MgSO_43个对油脂产量影响较为显著的培养基成分作为优化对象,得到最佳培养基参数:葡萄糖80.0g/L、酵母膏3.8g/L和MgSO_40.8g/L,在此条件下油脂产量为11.08g/L,比优化前(6.22 g/L)提高了78.14%。     

YE专用高蛋白高RNA酵母菌株的筛选及鉴定

为筛选适合生产酵母抽提物(Yeast extract,YE)的高蛋白、高RNA酵母菌株,对来自安琪酵母公司野外采集保藏的酵母菌进行摇瓶活化、稀释涂布和划线纯化,获得酵母菌150株。通过摇瓶培养进行初筛,得到5株高蛋白、高RNA酵母。经过30 L小试发酵复筛,获得1株酵母菌株J-5。该酵母菌发酵后蛋白质含量平均达59.4%,RNA含量达9.86%,干重41.58 g/L。并对菌株J-5发酵活力、海藻糖含量测定,结果表明该菌株发酵活力、海藻糖积累量均较低,为酵母抽提物生产优良菌株。通过形态学、生理生化及26S r DNA序列同源性分析,初步鉴定菌株J-5为酵母属酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。     

清香型白酒大曲中高产四甲基吡嗪菌株的筛选、鉴定及发酵培养基优化

为通过生物法改善并提高清香型白酒酿造中功能性成分四甲基吡嗪的含量,该研究采用传统分离方法从清香型白酒大曲中分离纯化芽孢杆菌（Bacillus sp.）,通过气相色谱（GC）法筛选高产四甲基吡嗪的菌株,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并对其产四甲基吡嗪发酵培养基配方进行研究。结果表明,共分离得到31株芽孢杆菌,从中筛选得到7株产四甲基吡嗪的芽孢杆菌,其中菌株q94的四甲基吡嗪产量最高,为（0.36±0.01）g/L,其被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。菌株q94产四甲基吡嗪的最优培养基组成为：蔗糖80 g/L,蛋白胨10 g/L、酵母浸粉20 g/L、磷酸氢二铵30 g/L、磷酸二氢钾15 g/L,在此优化条件下,菌株q94的四甲基吡嗪产量可达（3.32±0.18）g/L。     

促进黄丝藻储能物质高效富集的氮调控策略

为了促进黄丝藻胞内储能物质的高效积累，研究了不同氮形态(NO^-₃、Urea和NH⁺₄)及初始氮浓度(1、3、6、9、18 mmol/L)对黄丝藻生长、碳水化合物和总脂积累的影响，在此基础上建立了基于氮调控促进黄丝藻生物量和储能物质同步高效积累的“低氮(初始氮浓度3 mmol/L)转高氮(初始氮浓度18 mmol/L)”两步法培养策略，并对两步法培养策略的培养时间进行优化。结果表明：与Urea和NH⁺₄比较，黄丝藻更倾向于利用NO^-₃,分别在3 mmol/L和18 mmol/L条件下获得最高生物量(3.69 g/L)和总脂含量(57.3%);在“低氮转高氮”两步法培养中，低氮培养时间6 d转高氮培养12 d可显著提高黄丝藻胞内储能物质的积累，储能物质产率最高，达到274.26 mg/(L·d),其中生物量、总脂产率和碳水化合物产率分别为6.37 g/L、152.92 mg/(L·d)和121.35 mg/(L·d)...     

瓦伦西亚橘烯生物转化生成圆柚酮

利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析检测黑曲霉（Aspergillus niger）、毛霉（Mucor sp.）和解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）转化瓦伦西亚橘烯的产物,并比较3 株菌株转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮的效果。结果表明,3 株菌种黑曲霉（A. niger）、毛霉（Mucor sp.）、解脂耶氏酵母（Y. lipolytica）均能对瓦伦西亚橘烯进行转化并生成圆柚酮,同时生成α-松油醇、香芹酮等物质。其中,解脂耶氏酵母转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮转化量最高,达（252.52±15.79）mg/L,转化率也最高,达（27.45±1.72）%。其次为黑曲霉和毛霉,转化量分别为（140.94±30.26）mg/L和（137.67±14.02）mg/L,转化率分别为（15.32±3.29）%和（15.45±3.36）%。此外,通过正交试验对解脂耶氏酵母的发酵培养基进行条件优化,得到培养基最佳优化组合为α-乳糖40 g/L、蛋白胨15 g/L、FeSO4·7H2O 0.6 g/L。解脂耶氏酵母具有较好的生物转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮的效果,优化后的该菌培养基转化生成圆柚酮质量浓度可达（457.32±76.11）mg/L,转化率为49%,较未优化的培养基相比,转化率提高21.55%。     

福建红曲中红曲菌的分离鉴定及菌株特性研究

采用选择性培养基分离纯化福建各地区红曲样品中的红曲菌,得到17株红曲菌纯菌株。经菌落形态特征观察,生理生化试验以及分子生物学鉴定手段,17株红曲菌被鉴定为变红红曲菌(M.serorubescens Sato)、橙色红曲菌(M.aurantiacus)、新月红曲菌(M.lunisporas)、血红色红曲菌(M.sanguineus)和高粱红曲菌(M.kao-liang)五大类。通过液态发酵法研究红曲菌产糖化酶,产色素以及产生理活性物质莫纳可林(Monacolin K)能力,结果表明不同红曲菌菌株特性存在显著性差异,其中被鉴定为高粱红曲菌的B6菌株具有最高的产色素能力和产莫那可林K(Monacolin K)能力,其醇溶性总色价为3373.12U/g,酸式和内酯式莫那可林K产量分别为25.928mg/L和12.114mg/L,产淀粉酶酶活力为543.21U/g。B6菌株是可用于红曲黄酒酿造的优良红曲菌菌株。     

有机碳源对单针藻细胞生长、油脂积累和光合作用的影响

研究不同有机碳源对单针藻(Monoraphidium sp.)细胞生长,油脂积累和光合作用的影响,探讨其细胞生长和油脂积累的最佳碳源浓度。结果表明单针藻具有利用有机碳源进行混合营养生长的能力,葡萄糖、蔗糖对其细胞生长、总脂含量和光合放氧速率具有明显的促进作用,甘氨酸能够促进细胞生长,但总脂含量下降,乙酸钠则表现为抑制作用;在BG-11培养基中加入5g/L葡萄糖后,细胞生物量、总脂产量和光合放氧速率分别为7.8、3.2g/L和240.3μmolO2·(mg·chla)-1·h-1,是同等光合自养条件下的5.6、8.0和1.3倍;单针藻细胞生长、总脂积累的最佳葡萄糖添加浓度为10g/L。     

丁醇高产菌株诱变育种及发酵条件优化研究

利用低温等离子体和亚硝基胍(NTG)对兼性厌氧产丁醇芽孢杆菌(Bacillus sp.)C2菌株进行复合诱变,分离筛选得到3株丁醇和总溶剂产量均有明显提高的突变菌株,其发酵7%玉米醪液后丁醇和总溶剂产量分别达到12.59g/L、12.44g/L、12.74g/L和20.36g/L、20.14g/L、20.79g/L,比出发菌株分别提高21.6%～24.5%和15.4%～19.1%.对编号为414的突变菌株发酵条件进行优化,在100mL三角瓶发酵体系中,该菌株的最适发酵条件为装液量100mL,种龄24h,接种量10%,pH 7(自然),37℃静置发酵72h,在此条件下,414菌株发酵7%玉米醪液产丁醇和总溶剂量分别达到12.58g/L～13.77g/L和21.25g/L～22.27g/L.     

窖泥中高产丁酸梭菌的筛选、鉴定及其生长耐受性研究

从浓香型白酒窖泥中通过传统微生物分离手段筛选高产丁酸的梭菌,并对分离菌株进行形态学观察、分子生物学鉴定及生长耐受性分析研究。结果表明,通过发酵产物检测获得两株高产丁酸菌株,编号为AB2RH027和AB2RH033,经过菌落观察、革兰氏染色及分子生物学鉴定两株菌均为丁酸梭菌（Clostridium butyricum）。通过耐受性实验,确定菌株AB2RH027最适生长pH值为8,最适生长温度为40 ℃,酒精耐受性为15%vol,发酵24 h丁酸产量为5.29 g/L;菌株AB2RH033最适生长pH值为8,最适生长温度为35 ℃,酒精耐受性为18%vol,发酵24 h丁酸产量为5.23 g/L。该研究筛选得到的两株高产丁酸的菌株在白酒品质提升方面具有一定应用价值。     

废弃烟梗发酵生产真菌吸附剂及其脱色作用

为资源化利用废弃烟梗,从其固态发酵物中分离筛选出1株对染料有高效吸附脱色作用的真菌,根据培养和显微特征初步鉴定为青霉菌(Penicilliumsp.),命名为LY7。LY7能够在废弃烟梗水提取液中快速生长形成菌丝球。以刚果红为目标染料,研究了青霉菌LY7灭活菌丝球和由菌丝球制备的粉状菌体生物吸附剂的脱色效果,结果表明:在振荡脱色条件下,8 g/L的灭活菌丝球3 h对100 mg/L的刚果红溶液的脱色率为96.4%;1.5 g/L的粉状菌体对100 mg/L刚果红溶液9 h的脱色率为95.4%。因此,利用废弃烟梗水提取物发酵生产青霉LY7菌体制备生物吸附剂,既能应用于染料废水脱色,又能为废弃烟梗的资源化利用提供一种新思路。     

海洋红球菌分离鉴定及其产油脂和色素的研究

该研究从海洋环境中分离到一株橙黄色细菌,编号TH-22,经形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析鉴定,该菌归属于赤红球菌（Rhodococcus ruber）。通过单因素实验确定菌株TH-22的培养条件,并初步研究其利用多种糖类物质产油脂和色素的潜力。结果表明,在10 g/L葡萄糖作为碳源、培养温度35 ℃、摇床转速150 r/min、初始pH为7.5和NaCl含量为1%的条件下发酵5 d,油脂和色素的产量最高,分别为（2.87±0.15） g/L和（3.89±0.28） mg/L。菌株TH-22能够利用多种糖类物质产油脂和色素,为进一步开发研究红球菌利用木质纤维素等生物质资源提供科学依据。