前体物质和碳氮源补加策略对钝齿棒杆菌发酵生产L-精氨酸的影响

研究了前体物质和碳氮源补加策略对钝齿棒杆菌Corynebacterium crenatum SYAN7发酵生产L-精氨酸的影响.结果表明,发酵24 h后添加前体物质谷氨酸,以初始硫酸铵质量浓度20 g/L,分别于24、48 h补加20 g/L硫酸铵的补氮方式,和以初始葡萄糖质量浓度100 g/L,分别于24、48、72 h均匀添加葡萄糖,使总糖质量浓度达175 g/L的补碳方式,摇瓶发酵96 h后,L-精氨酸产量最高达37.8 g/L.     

L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的发酵工艺研究

目的以L-色氨酸营养缺陷型高产菌HX22-118为出发菌株,研究探讨L-色氨酸补料分批发酵工艺。方法通过对L-色氨酸补料分批发酵工艺中不同初糖浓度、不同补料方式、碳氮源比例、不同p H值调节方式、添加L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响进行了研究。结果通过补料分批发酵工艺能有效地解除了高糖对菌体生长的抑制,促进菌体生长产酸,选择初糖淀粉浓度为90 g/L,保持葡萄糖总浓度160 g/L,在发酵第24 h开始连续流加剩余的糖,并于发酵第12 h和24 h分2次补加各50 mg/L的L-苯丙氨酸、L-酪氨酸,同时用氨水与Na OH控制发酵过程的p H,发酵产酸较分批发酵的33.5 g/L提高49.5%,达到50.1 g/L,缩短了发酵周期,提高了原料利用率。结论形成一套先进的L-色氨酸工业化发酵生产工艺技术,产酸高,生产运行稳定。     

Streptococcus zooepidemicus H23生产透明质酸营养条件的优化

在发酵罐水平上研究了酵母粉用量、初糖浓度和碳氮比以及补加葡萄糖对Strepto coccuszoopeidemicusH2 3发酵生产透明质酸的影响。利用上述条件在 5L罐上进行发酵实验 ,16h时发酵液中透明质酸质量浓度为 4 83g/L。     

产朊假丝酵母高产GSH发酵条件优化研究

对产朊假丝酵母发酵产GSH进行研究,考察了胞内GSH的抽提方法、培养基组成及补加葡萄糖对GSH产量的影响。结果显示:最佳的抽提方法为乙醇法;酵母粉与硫酸铵对胞内谷胱甘肽含量影响最大,以硫酸铵为氮源时GSH含量可达到25.48mg/g;补加葡萄糖的时间为接种后10h、补加量为16mL时。最佳条件下得到菌体干重为8.14g/L,通过摇瓶发酵GSH产量为113.45mg/L,GSH产量提高了2.89倍。     

两阶段调控葡萄糖质量浓度强化赤藓糖醇发酵的研究

该研究在5 L发酵罐水平上研究了不同初始葡萄糖质量浓度对解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）JZ-204生长和发酵产赤藓糖醇的影响。结果表明,100 g/L初始葡萄糖质量浓度有利于菌体生长,高初始葡萄糖质量浓度（300 g/L和400 g/L）有利于赤藓糖醇合成。基于此,提出两阶段葡萄糖质量浓度调控策略,即0 h时以初始葡萄糖质量浓度为100 g/L,22 h后通过补加葡萄糖使总糖量达300 g/L进行发酵。结果表明,与分批发酵相比（100 g/L、200 g/L、300 g/L、400 g/L）,采用该调控策略,赤藓糖醇产量达到最高水平92.66 g/L,分别比分批发酵提高了1 347.81%、84.54%、14.66%、7.57%;生产强度达到最高的0.48 g/（L·h）,分别比分批发酵提高了300%、37.14%、29.73%、20.00%。该调控策略为赤藓糖醇的高效发酵合成提供参考。     

补料分批发酵对隐甲藻生长和积累DHA的影响

研究发酵方式对隐甲藻生长和积累DHA的影响,从而为工业化生产提供参考。对分批发酵初始葡萄糖浓度进行优化,得到最佳葡萄糖浓度为60 g/L。在此条件下培养9 d后DHA的产量为0.8 g/L。在分批发酵的研究基础上,在稳定期补加一次葡萄糖,每升培养基补加30 g,培养9 d后DHA产量达到1.27 g/L。如果每隔24 h补加1次葡萄糖使培养基中葡萄糖的浓度恢复到20 g/L,培养9d后DHA产量达到1.72 g/L。结果表明,在隐甲藻产DHA实验中补料分批发酵要优于分批发酵。     

以右旋糖酐发酵废液为原料发酵生产丁二酸

以右旋糖酐发酵废液为原料利用琥珀酸放线杆菌发酵生产丁二酸,在比较不同糖浓度废液对发酵产酸影响的基础上,通过Plackett-Burman试验筛选出对摇瓶发酵产丁二酸的主要影响因素Na H2PO4·2H2O,并用单因素试验确定其最适质量浓度为2.8 g/L。在3 L发酵罐上进行分批发酵和补料分批发酵,以60 g/L初糖质量浓度的右旋糖酐发酵废液为碳源,分批发酵46.8 h产丁二酸40.5 g/L;采用30 g/L葡萄糖为起始发酵培养基的碳源,后续补加浓缩右旋糖酐发酵废液的方式进行补料分批发酵,丁二酸质量浓度达到55.0 g/L,生产强度1 g/(L·h),糖酸转化率为0.83 g/g。结果表明:以右旋糖酐发酵废液为原料发酵生产丁二酸,为解决废液处理排放提供了新途径,具有良好的应用前景。     

葡萄糖亚适量补加胁迫裂殖壶菌胞内类胡萝卜素积累

为探究裂殖壶菌积累类胡萝卜素的营养胁迫调控手段,考察了发酵中期(72 h起),不同葡萄糖补加质量浓度、酵母提取物补加质量浓度对裂殖壶菌生长、油脂合成和类胡萝卜素合成的影响。结果表明:仅补加较低质量浓度葡萄糖时,裂殖壶菌生物量和油脂产量虽较低,但胞内类胡萝卜素含量较高;在5 L发酵罐中、发酵中期,采用溶氧反馈控制葡萄糖流加策略,人为制造葡萄糖亚适量补加条件,在发酵98 h时胞内类胡萝卜素含量达到最大,为151.0μg/g,相比葡萄糖充足供应条件下的水平提高了4倍以上。综合发酵实验结果和裂殖壶菌代谢途径分析,可推测:油脂合成期葡萄糖亚适量补加可限制细胞生长、弱化裂殖壶菌胞内油脂合成途径,胁迫碳源流向类胡萝卜素合成途径,促进类胡萝卜素的大量积累。     

高糖胁迫对酿酒酵母抗氧化活性及代谢的影响

本文以酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)为模式生物,研究了高糖培养条件对酿酒酵母的生长、抗氧化酶活性及海藻糖、甘油代谢的影响。结果表明:当葡萄糖浓度达到40%时,酿酒酵母生长的对数期延长,对酿酒酵母的生长产生了抑制作用。酿酒酵母在培养4~10 h范围内四组酿酒酵母细胞(20 g/L葡萄糖组、40 g/L葡萄糖组、60 g/L葡萄糖组和80 g/L葡萄糖组)内海藻糖的积累随着胁迫时间的增加发生显著变化(P<0.05),海藻糖的积累量呈先升高后下降的趋势,在8 h时高糖组海藻糖积累量均达到一个最高点,胞内海藻糖的浓度最高达到0.0955 mg/mL。在不同葡萄糖浓度胁迫下,酵母细胞胞内外甘油的积累随着时间增加呈现出先上升后下降的趋势,但是胞内甘油的积累量在80 g/L葡萄糖浓度时达到最高,而胞外甘油的积累量在60 g/L葡萄糖浓度时达到最高。这些结果说明在高糖胁迫下甘油和海藻糖是酿酒酵母的主要相容性溶质。另外,高糖处理后,与对照组相比,高糖组酿酒酵母胞内超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高(P<0.05),说明这些抗氧化物酶活性物质对维持有机体胞内正常渗透压起到关键作用。该研究结果将为今后研究酿酒酵母耐高糖渗透压方面提供理论依据。     

前体物质和碳源补加策略对缺陷短波单胞菌发酵生产L-脯氨酸的影响

对缺陷短波单胞菌(Brevndimonas diminut)JNPP-NSS产L-脯氨酸的补料分批发酵条件进行了研究。结果表明,发酵初始添加50 g/L前体物质谷氨酸,以最适初始葡萄糖浓度100 g/L,于35 h以3.0 g/(L.h)的流速补加葡萄糖,使总糖浓度达120 g/L的补碳方式,L-脯氨酸的合成浓度有所提高。发酵结束,L-脯氨酸的终浓度提高到54.40 g/L,底物葡萄糖对L-脯氨酸的转化率达到0.45 g/g。     

酿酒酵母发酵生产谷胱甘肽的研究

以诱变获得的酿酒酵母突变株YF(ZnCl2r,Ethr)为试验菌株,通过摇瓶发酵、发酵罐补料分批发酵,对突变株发酵生产谷胱甘肽进行研究.确定发酵罐分批发酵的最佳培养条件为:温度30℃,pH 6.0,接种量为20%,搅拌转速为150 r/min,通气量为250 L/h.在补料分批操作方式下,分别考察了摇瓶培养、发酵罐培养...     

不同补料方式对酿酒酵母高密度发酵的影响

以酿酒酵母为发酵菌种,使用自主优化筛选配制的糖蜜培养基,分别采用残糖反馈分批补料和连续流加补料方式,优化发酵工艺条件以提高发酵液中菌体密度。残糖反馈分批补料,拟设定3个梯度,分别控制对数期发酵液中残糖含量在0.5%～1.5%,1.0%～2.0%,1.5%～2.5%。三次试验结果分别为,试验1菌体培养32 h时达到最大生物量,为28.88 g/L;试验2菌体培养52 h时达到最大生物量,为27.43 g/L;试验3菌体培养24 h时达到最大生物量,为22.06 g/L。通过连续流加补料培养菌体,结果培养30 h时达到最大生物量,为29.29 g/L。     

基于酶活性调节的酿酒酵母谷胱甘肽发酵调控研究

研究了酿酒酵母分批补料发酵合成谷胱甘肽（GSH）过程中pH与温度对GSH产量的影响。通过先研究工程菌所表达的酿酒酵母中γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶在不同pH及温度下的酶学特性,再以此为基础在分批补料发酵过程进行pH值和温度控制的优化。结果表明：与初始发酵条件相比,pH控制在5.5~7.5的变化范围内菌体生物量达到（44.80±1.20）g/L,胞内GSH含量为（19.74±0.51）mg/g,GSH产量为（884.35±27.30）mg/L,分别提高了10.07%、3.35%、13.76%。当温度控制在35℃时,菌体生物量达到（46.30±1.55）g/L,胞内GSH含量为（19.84±0.44）mg/g,GSH产量为（918.59±29.22）mg/L,分别提高了3.87%、13.70%、18.17%。研究表明在发酵过程中,通过对pH控制和温度的优化来提高GSH产量是有效的。     

耐氨米根霉的分批补料发酵及发酵动力学初探

以氨水为中和剂,替代CaCO3,对耐氨米根霉R.oryzaeJS-N0-2-02进行15L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究,结果表明,降低起始糖浓度,产酸期补糖可明显提高菌体L-乳酸比生产速率和耗糖产酸能力,提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。在发酵起始时添加1 g/L CaCO3能进一步提高补糖发酵的L-乳酸比生产速率,增强发酵后期菌体耗糖产酸能力,从而进一步提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。发酵结果:起始糖浓度为120 g/L,25h时补糖使最终发酵总糖浓度达137 g/L,发酵培养60 h,L-乳酸产量可达101.8 g/L,纯度97.3%,菌体耗糖转化率76%,比生产速率0.27 g/g.h,残糖降至3 g/L。     

碳源对L-苏氨酸发酵的影响

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了碳源对L-苏氨酸发酵的产量和糖酸转化率的影响。采用补料分批发酵工艺生产L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量。确定了发酵的最佳碳源及其补料方式,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9 g/L,糖酸转化率为47.6%。     

补料方式对灵芝菌丝体液态深层发酵合成灵芝三萜的影响

在50 L发酵罐中采用4种补料培养方式对灵芝菌丝体液态深层发酵合成灵芝三萜进行比较。结果表明,通过补料可以明显地促进灵芝菌丝体的生长和灵芝三萜的合成,同时,不同的补料方式对菌丝体生长和灵芝三萜合成有不同的影响。采用指数补料方式可获得较高的菌丝体干质量,并提高灵芝三萜含量,与传统的发酵方式相比,采用此补料策略取得了较好的效果。发酵终点灵芝菌丝体干质量达到17.68 g/L,灵芝三萜含量达到4.58 g/100 g干菌丝体,分别比分批发酵提高了65.70%和100.88%。     

基于两阶段氨基酸添加的谷胱甘肽发酵高产方法

为提高产朊假丝酵母(Candida utilis SZU 07-01)发酵生产谷胱甘肽(glutathione,GSH)的产量,分别考察L-蛋氨酸和L-半胱氨酸在GSH分批发酵和流加发酵中的作用,结果发现L-蛋氨酸提升了酵母细胞在生长期的GSH合成能力,而L-半胱氨酸显著提高了细胞生长结束后的GSH产量。在此基础上,提出了两阶段氨基酸添加策略,即在分批发酵初始时(0 h)添加60 mmol/L L-蛋氨酸,在流加发酵过程中细胞干质量达到最大值时(第27小时)一次性添加30 mmol/L L-半胱氨酸。最终,GSH产量和胞内GSH含量进一步提高,分别达到1 247.1 mg/L和24.1 mg/g。该两阶段氨基酸添加策略在GSH发酵高产中的成功应用,对其他类似化合物的高效生产具有一定的借鉴意义。     

L-缬氨酸高产菌XQ-8补料分批发酵的研究

在分批发酵优化条件基础上,通过对补料分批发酵方式发酵过程的各种参数,包括产酸率、转化率和发酵周期等进行了研究,确定了L-缬氨酸高产菌XQ-8补料分批发酵的最优条件。在最优补料分批发酵条件下发酵72h左右,L-缬氨酸产量达72g/L,糖酸转化率达38%以上,其结果明显优于分批培养。     

补料发酵枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的研究

在5L自动发酵罐中,通过分批发酵和补料分批发酵,对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis HCUL-B-115)生物合成γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行研究,以达到高产的目的。结果表明：在分批发酵过程中,在通入空气条件下搅拌转速由150r/min提高至250r/min,发酵结束时γ-PGA产量从11.30g/L提高到30.86g/L;在补料分批发酵过程中,在通入空气条件下,搅拌转速采用250r/min,当糖质量浓度在20g/L以下时,每次补加50mL 糖质量浓度200g/L的玉米糖化液则菌体大量生长,γ-PGA产量提高到52.20g/L。     

红曲色素发酵分批补料工艺研究

为了提高红曲菌（Monascus purpureus）FM-4000的红色素色价,采用优化种龄和接种量的方法,探索了分批补料发酵基质对红色素色价的影响。结果表明,最佳种龄为6 h二级种子液,接种量10%（V/V）,在发酵48 h时补加20 g/L黄豆粉,在发酵84 h时补加0.5 mol/L氨水,在发酵96 h时补加60 g/L米粉。在此工艺条件下,摇瓶发酵红曲菌FM-4000的红色素色价达到135.61 U/mL,相对初始摇瓶红曲菌FM-4000的红色素色价提高了37.25%;在5 L发酵罐中对红曲菌FM-4000进行分批补料发酵培养,红色素色价可达145 U/mL。