诱变米曲霉发酵高温豆粕菌种筛选及发酵工艺优化

以高温豆粕为原料,以酶活力为指标,通过紫外诱变和遗传稳定性试验选育出遗传性能稳定的蛋白酶高产的米曲霉诱变菌株;以水解度为指标,优化发酵工艺条件,进一步提高高温豆粕的水解度。紫外诱变条件为20W紫外灯35cm处辐照180s,得出最佳的发酵培养基组成为葡萄糖3%和高温豆粕12%;采用单因素试验方法确定的培养条件为:发酵温度30℃、发酵时间48h、接种量9%、摇床速度160r/min和起始pH值5.5,此条件下高温豆粕的水解度可达到24.05%,比优化前提高了3.86%。     

微生物发酵高温豆粕菌种筛选及发酵工艺优化

微生物发酵高温豆粕制备大豆肽具有生产成本低、水解度高的特点。该研究以酶活力为指标,通过紫外诱变和遗传稳定性试验选育出遗传性能稳定的蛋白酶高产菌株;以水解度为监测指标,采用该菌株发酵挤压膨化的高温豆粕,优化发酵工艺条件。紫外诱变条件为20 W紫外灯35 cm处辐照4 min;采用单因素和L9(34)正交试验设计进行培养基组成的优化:可溶性淀粉2.5%、MgSO40.04%、豆粕10%、吐温-80 0.5%;采用单因素试验方法确定的培养条件为:温度30℃、时间44 h、接种量4%、菌龄21 h、摇床速度200 r/min、装液量30 mL/250 mL、起始pH 7.5,此条件下高温豆粕的水解度可达到22.86%,比优化前提高了8.34%。     

红曲色素高产菌的诱变选育与发酵优化

红曲红是一种由红曲霉生产的具有较高药用及营养价值的天然色素。为提高红曲红液态发酵产量,利用常压室温等离子体诱变技术(ARTP)对紫红曲霉（Monascus purpureus）LBBE进行诱变并优化了发酵条件。确定ARTP诱变条件为：红曲霉孢子浓度107个/mL、通气量10 SLM、功率80 W、诱变时间42 s。上述诱变条件下,经10轮诱变,红曲霉正向突变率从44.6 %降至3.8%,突变株LBBE-15的红曲红色价达到1 244 U/mL,较出发菌株提高1.26倍。红曲霉培养条件优化确定为：接种体积分数7%、硫酸锰1 g/L、初始pH 3.7。优化后的红曲红色价达到1 376 U/mL。50 L罐分批发酵显示,红曲红色价为642 U/mL。该研究结果为实现工业大规模生产提供了数据参考。     

高产黄色素红曲霉菌株的诱变选育

以红曲霉菌株Monascus SE01为出发菌株,利用紫外线诱变、双氧水筛选和氯化锂复合诱变的方法,选育得到高产黄色素的红曲霉突变株。实验结果表明:在紫外线照射60s、氯化锂质量分数为0.12%的复合诱变条件下得到的菌株SE19,经液态发酵后黄色素高达57.1U/mL,与出发菌株相比,黄色素色价提高了5.54倍。该菌株5代接种后,其黄色素产量相对稳定。     

海洋纤溶酶高产菌株的选育及产酶条件优化

以海洋枯草芽孢杆菌FA-7为出发菌株,经紫外诱变获得一株遗传稳定性良好的高产纤溶酶菌株Y-22,并对该菌株的发酵培养基和发酵条件进行优化,确定菌株Y-22的最佳产酶条件为可溶性淀粉4％,黄豆粕粉2．5％,CaCl20．025％,MgSO4·7H：00．35％,吐温-80O．15％;接种量4％,装液量50mt：250mL,初始pH值为5．5,发酵温度30℃,180r／min振荡培养96h。在此条件下,菌株Y-22的发酵液粗酶酶活为（910±11．3）1U／mL,是出发菌株的3．05倍。     

红曲霉固体发酵豆粕及其产物分析

以豆粕为原料,利用红曲霉菌株(Monascus purpureus)进行固态发酵,豆粕与水的质量比为1:1时得到的发酵产物的质量较高.并测定了发酵前后的产物色价、蛋白质类型、蛋白质含量、多肤含量及发酵产物中Monacolin K的含量,结果表明红曲霉固体发酵所得豆粕的色价不高;蒸汽加热会使豆粕中的蛋白质变性,溶解度显著降低,红曲霉发酵豆粕的过程使可溶性蛋白质含量增加,且使大分子蛋白质变成小分子肽类,从而提高了蛋白质的功能特性;发酵产物存在莫纳可林K,但含量不高.用红曲霉固体发酵豆粕生产红曲霉色素或莫纳可林K不可取.     

高产Monacolin K红曲菌种的筛选及发酵条件的优化

为了提高Monacolin K的产量,应用30keV的N+离子注入,对紫红曲霉M2进行诱变育种。诱变剂量分别为1×10~(15),5×10~(15),1×1016,5×1016,1×1017 N+/cm2,通过构巢曲霉对峙培养、洛伐他汀抗性筛选、高效液相色谱HPLC方法筛选高产Monacolin K的优秀突变菌株,并且通过液态发酵试验优化部分培养条件。结果显示:相对原菌株M2,最佳诱变菌株11-13产Monacolin K的能力是原菌株M2的2.3倍,连续传代5次,其高产遗传形状稳定。其最佳发酵培养条件为:温度30℃,接种量10%,转速200r/min,发酵时间14天。     

复合诱变选育耐高温高产葡萄糖酸盐的黑曲霉菌株

以黑曲霉（Aspergillus niger）Y8为研究对象,经过紫外-高温复合诱变处理后,利用初筛及复筛,得到一株耐高温高产葡萄糖酸盐的黑曲霉菌株UT-1。菌株UT-1在45 ℃,220 r/min条件下进行摇瓶发酵,其平均产葡萄糖酸盐的量为（23.23±0.02） g/100 mL,较出发菌株提高了32.44%,经4次传代培养后,菌株UT-1遗传稳定性能良好。5 L发酵罐试验结果表明,菌株UT-1与出发菌株相比适应期缩短了2 h,发酵周期缩短了4 h,葡萄糖酸盐产量提高了17.14%,为葡萄糖酸盐工业化生产提供理论基础和技术支持。     

酯化红曲霉原生质体制备及紫外线诱变育种

以红色红曲霉（Monascus ruber）为出发菌株,用混合酶制取原生质体并对原生质体形成条件进行探讨,并进行紫外诱变选育。采用50h菌龄的菌丝体,使用蜗牛酶（0.6%）＋溶菌酶（0.4%）＋纤维素酶（0.6%）的复合酶液,30℃酶解2h,在该条件下原生质体浓度可达7.8×106个/mL,再生率为7.3%。在最佳紫外照射时间80s下,突变株经筛选,得到一株酯化酶活显著提高、遗传性能稳定的诱变株HN215-6,其酶活达468.4mg/100mL,比出发菌株HN215提高了1.66倍。     

常压室温等离子体诱变技术选育高产Monacolin K紫色红曲霉突变株

采用常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）射流诱变技术处理紫色红曲霉菌株M-1,选育高产Monacolin K突变株,为Monacolin K的发酵生产提供优良菌株。确定等离子体处理条件,采用稀释平板培养法挑选突变株,高效液相色谱法分析突变株发酵液的Monacolin K产量,借助扫描电子显微镜观察诱变处理前后菌体微结构特征。结果表明：ARTP对紫色红曲霉菌株具有较强的致死和致突变效应,ARTP处理30 s紫色红曲霉菌株诱变致死率达到84%,处理90 s时其致死率约为92.6%,可获得较高的正突变率（23.8%）;筛选得到突变株23的Monacolin K产量达到428.14 mg/L,较初始菌株M-1提高了111%。ARTP作用于紫色红曲霉,可引起菌株形态学特征发生改变,突变株的菌落色泽、菌丝体和孢子形态等特征均有一定变化;ARTP产生的活性粒子可透过细胞膜作用于DNA物质,引起DNA发生多样性损伤、不完全修复突变,形成遗传稳定的突变株。     

毛霉发酵豆粕工艺条件的优化

为探讨豆粕固态发酵同步制备多肽及可溶性膳食纤维的工艺条件,选用雅致放射毛霉AS3.2778为发酵菌株,采用响应面分析方法考察了影响发酵工艺的若干因素,并对发酵工艺条件进行了优化。由此确定了最佳的毛霉固态发酵豆粕的工艺条件：豆粕发酵培养基中添加质量分数3%木糖、0.3% KH2PO4、0.1%吐温-80、0.39% CaCl2,含水量52.7%,初始pH 5.68,27 ℃发酵3 d。在优化的工艺条件下,毛霉发酵豆粕可实现多肽及可溶性膳食纤维的同步高效转化,其得率分别可达到16.1%与18.5%。结果表明毛霉固态发酵豆粕同步制备多肽及可溶性膳食纤维的生产工艺具有可行性。     

酪蛋白非磷酸肽对大豆多肽的修饰及复合物的乳化性表征

通过Plastein反应利用酪蛋白非磷酸肽（casein non-phosphopeptides,CNPPs）对大豆多肽进行修饰,对制备出的CNPPs-大豆多肽复合物进行电泳、乳化性质和微观结构分析。结果表明：反应最佳工艺参数为：反应温度42 ℃、pH 4.8、时间3 h、凝乳酶添加量5 g/100 mL,该最优条件下产物的产率为（45.26±0.62）%,电泳结果证实CNPPs和大豆多肽发生了组合。对复合物功能性评价发现,CNPPs-大豆多肽复合物乳化性为0.28±0.02,乳化稳定性为（13.44±0.47）min,均高于大豆多肽的乳化性和乳化稳定性。微观结构较未修饰的大豆多肽呈现出更多的、均一的球形乳化微粒,证实通过CNPPs对大豆多肽的修饰可以有效提高蛋白质的乳化性和乳化稳定性。     

产蛋白酶兼性厌氧菌株的筛选、酶学性质及发酵豆粕应用探究

为筛选得到1 株或几株深层发酵豆粕效果较好的菌株,以透明圈法从自然发酵的豆豉中筛选出4 株兼性厌氧且产蛋白酶菌株,同时发现菌株B-1、B-12在厌氧条件下产蛋白酶能力好于好氧条件,对此现象较明显且平板水解圈直径较大的菌株B-1进行形态学、生理生化和分子生物学实验,鉴定为甲基营养型芽孢杆菌。进一步对菌株B-1的蛋白酶酶学性质进行研究后发现,酶活力在pH 6.0～9.0的范围内能够维持一个较高的水平,酶反应和酶稳定最适条件为pH 7.0和40 ℃,加入Mn2+对酶反应的促进作用较大。将甲基营养型芽孢杆菌B-1以6%的接种量接种于豆粕固态发酵培养基中堆积（20 cm）发酵,以枯草芽孢杆菌A-12好氧浅层发酵和未发酵豆粕作为对照,发酵结束后测得豆粕中小肽含量和水解度分别高达28.37%和29.55%,比枯草芽孢杆菌固态发酵对照组分别高出了9.04%和16.07%,与未发酵豆粕相比,菌株B-1发酵后豆粕的小肽含量和水解度也分别提高了27.22%和29.13%。     

雄烯二酮耐底物突变株的筛选及生物转化培养基优化

采用紫外、硫酸二乙酯复合诱变的方法对能选择性降解植物甾醇侧链的新金分支杆菌MN2进行诱变处理,利用梯度平板技术筛选高底物耐受性突变株,通过摇瓶发酵实验检测其转化性能,以期筛选出具有较高底物耐受性且转化生成雄烯二酮（androst-4-ene-3,17-dione,AD）能力提高的突变株。最终筛选到1 株能在含高浓度底物平板上生长的AD突变株MN4。在底物甾醇投料量为20 g/L,摇瓶发酵144 h时AD生成率为40.9%,较出发菌株提高了15.1%。经斜面接种连续传代5 次,MN4突变株遗传性状稳定。对突变株MN4的发酵培养基进行优化,通过正交试验确定的最佳培养基配比为：葡萄糖1 g/L,玉米浆25 g/L,磷酸二氢钠0.6 g/L,硝酸钠6.2 g/L,豆油160 g/L。根据该配方进行转化,得到AD的生成率为50.6%。     

红曲菌发酵对低盐半干鲩鱼的提味增鲜作用

为探究红曲菌发酵对低盐半干鲩鱼的增鲜作用,在传统低盐半干鲩鱼工艺上引入红曲菌发酵技术,以普通低盐半干鱼组和添加灭活红曲菌发酵剂的低盐半干鱼组（添加灭活发酵剂组）作为对照,通过水可溶性氮、三氯乙酸可溶性氮两指标分析蛋白的降解程度,游离氨基酸和5’-核苷酸含量计算滋味活性值和味精当量。结果表明：红曲菌发酵后的半干鱼产品滋味更加鲜美醇厚,色泽红润诱人;产品中蛋白质大量降解,水可溶性氮、三氯乙酸可溶性氮含量显著增加;红曲菌发酵半干鱼样品的味精当量达到7.34?g/100?g,是红曲菌未发酵半干鱼样品的4.38?倍;总游离氨基酸,特别是谷氨酸和天冬氨酸等鲜味氨基酸的含量明显增加,5’-鸟苷酸和5’-肌苷酸等呈鲜核苷酸含量也明显提高;并且5’-鸟苷酸与谷氨酸的滋味活性值均大于1,表明红曲菌发酵对低盐半干鱼具有明显提味增鲜作用,其中5’-鸟苷酸与谷氨酸是影响产品鲜味的2 个主要成分。     

酯化红曲霉菌液态培养条件研究

以红曲霉为原始菌株,经分离筛选获得1株产酯能力较高的红曲霉菌,并对其培养基配方和培养条件进行了研究。试验结果表明,液态发酵培养红曲霉的最佳培养基组成为可溶性淀粉70g/L,黄豆饼粉10g/L,酵母浸膏10g/L,MgSO41g/L,NaNO32 g/L,NaH2PO4 1 g/L;最佳发酵条件为培养基初始pH值为4.5,接种量16%,装液量100mL/300mL,发酵时间为6d,红曲霉的酯化力达0.4678g/100mL。     

高产Monacolin K红曲霉的诱变选育及其与酿酒酵母共酵培养

为提高红曲中莫纳克林K含量,以实验室保藏紫色红曲霉（Monascus purpureus）MY-11为原始菌株,利用紫外诱变筛选红曲霉,并进行固态发酵制备红曲,采用高效液相色谱（HPLC）法对红曲中的莫纳克林K含量进行测定,选出高产莫纳克林K突变株,并与食源性菌株酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）进行共酵。结果表明,通过紫外诱变筛选出2株高产莫纳克林K突变株M7和M8,固态发酵25 d后莫纳克林K含量分别为12.42 mg/g、12.49 mg/g,分别比原始菌株MY-11提高了26%、27%。将诱变菌株M7、M8分别继续与不同添加量的酿酒酵母共酵培养,结果发现加入酵母菌液添加量3%时莫纳克林K含量最高,分别为9.35 mg/g、8.94 mg/g,比对照组提高了2.63%、16.41%。紫外诱变筛选结合共酵培养方法可提高红曲中莫纳克林K含量。