补料发酵生产辅酶Q10的研究

目的 研究酵母菌HY-05发酵生产辅酶Q10提高产量的方法.方法 研究不同初糖浓度及补加方式,补加玉米浆和控制溶氧对酵母菌发酵过程中菌体量和辅酶Q10产量的影响,确定辅酶Q10补料分批发酵的最佳条件.结果 酵母菌HY-05产辅酶Q10的量达到156.2 mg/L,与不补料相比产量提高了58.1%.结论 此法能提高酵母菌HY-05发酵生产辅酶Q10的产量.     

葡萄汁酵母菌发酵产辅酶Q10培养基优化的研究

选用葡萄汁酵母菌(Saccharomyces uvarum(Beijerinck)为出发菌株,通过对其培养基的优化来提高辅酶Q10产量,确定了菌种最佳培养时间为36h,初步确定最佳培养基组成为蔗糖4%,可溶性淀粉0.2%,酵母菌浸粉4%,蛋白胨1%,NaC1 0.5%,pH7.0时辅酶Q10量最大为48.54mg/L,其中蔗糖对发酵产辅酶Q10响显著.     

酵母转化茄尼醇生成辅酶Q10的超临界CO2体系条件

超临界CO2作为非水相介质对酵母转化茄尼醇生成辅酶Q10的底物和产物具有良好的溶解作用,但对微生物的存在会产生一定影响,选择合适的超临界CO2体系条件有利于辅酶Q10产量的提高。通过研究超临界CO2流体的压强、酵母细胞在超临界CO2流体中的反应时间、添加介质种类以及添加量等条件对粟酒裂殖酵母细胞活性和辅酶Q10产量的影响,确定对酵母细胞生存影响较小并显著促进辅酶Q10生产的超临界CO2体系条件为:超临界CO2压强为10.5 MPa,反应时间为16 h,向菌体中添加菌体湿重3倍的培养基,超临界CO2流体中辅酶Q10的产量达到55.71μg/mL。比液体深层发酵培养辅酶Q10产量提高97.5%。研究结果表明,通过优化酵母转化茄尼醇生成辅酶Q10的超临界CO2体系条件,可以显著提高酵母细胞生成辅酶Q10的能力。     

高产辅酶Q10光合细菌的选育

以球形红假单胞菌1．1737^T为出发菌株,经紫外线和亚硝基胍诱变,并结合罗红霉素抗性和耐前体性物质-对羟基苯甲酸抗性突变株的筛选,获得1株辅酶Q10高产菌株PHB^r-2,该菌株经发酵108h的生物量为15．7g／L,辅酶Q10产量达到50．6mg／L,比原始菌株在同样条件下产量提高了90．9％。该变异株遗传性能稳定,经转接5代后其辅酶Q10产量为49．5mg／L,是1株很有前景的辅酶Q10生产菌株。     

促进剂对辅酶Q10生物合成的影响

目的研究不同的添加物对辅酶Q10发酵合成的影响。方法辅酶Q10用皂化法提取,高效液相法检测。结果添加与辅酶Q10的合成有关物质如对羟基苯甲酸、胡萝卜汁、西红柿汁及烟叶,均能提高辅酶Q10的产量,分别提高6.3%、9.0%、18.1%、12.1%。     

放射型根瘤菌WSH2601生产辅酶Q10的摇瓶发酵条件

以放射型根瘤菌 (Rhizobusradiobacterium ,WSH2 6 0 1)作为辅酶Q10 的生产菌株 ,研究了氮源、碳源、接种量、溶氧、初始 pH、发酵温度及添加物等因素对细胞生长与产物辅酶Q10 合成的影响 .结果表明 :玉米浆和酵母膏是较好的氮源 ,葡萄糖与蔗糖是辅酶Q10 发酵的较好的碳源 ,接种量对辅酶Q10 发酵的影响不大 ,为 4 % .适宜的初始 pH值为 7,番茄汁能较好地促进细胞的生长 ;添加玉米浆、L 甲硫氨酸、番茄汁和异戊醇有利于产辅酶Q10 ;溶氧对细胞生长与产物辅酶Q10 合成的影响较显著 .通过正交试验初步确定了发酵条件 :碳源为 1.5 g/dL葡萄糖和 2 .5 g/dL蔗糖混合物 ,酵母膏 0 .8g/dL ,初始pH 7,每 5 0 0mL装液量为 5 0mL .最后经综合优化条件 ,在摇瓶发酵条件下 :菌体生长量 (以干重计 )为 13.8g/L ,发酵液中辅酶Q10 产量达到 2 2 .7mg/L ,比优化前分别提高 34%和 5 3% .     

热带假丝酵母生产辅酶Q10酵工艺的优化

以热带假丝酵母(Candida tropicalis)AS 2.1387为出发菌株,对发酵培养基组分和发酵条件进行优化,得到了最佳的培养基组成为葡萄糖35g/L,酵母膏6g/L,蛋白胨4g/L,硫酸铵1.0g/L;最佳发酵条件为发酵温度30℃、发酵时间48h,装液量60mL/250 mL,初始pH值为6.0.同时,还研究了对羟基苯甲酸、胡萝卜汁和番茄汁对酵母菌AS 2.1387生物量和辅酶Q10合成的影响,当添加0.15%对羟基苯甲酸、0.6%胡萝卜汁、0.4%番茄汁时,能大幅度促进辅酶Q10的合成,最终使辅酶Q10达到15.533mgL,比优化前提高了15.28%.     

放射型根瘤菌辅酶Q_(10)发酵助剂的研究

研究了几种促进剂和前体对放射型根瘤菌细胞生长及其辅酶Q10发酵的影响,结果表明,在培养基中适量添加番茄汁、胡萝卜汁、蛋氨酸、VB1和对羟基苯甲酸均可明显提高辅酶Q10的产量。在所试浓度范围内,VB1、胡萝卜汁和蛋氨酸3种添加物最高可使辅酶Q10产量比对照组分别提高25%、18%和13%。     

三孢布拉氏霉合成辅酶Q10及其代谢调控

对三孢布拉氏霉代谢产物的分析表明，该菌能够合成辅酶Q10，且正株合成辅酶Q10的能力高于负株。当正负菌株以5：1混合培养时，辅酶Q10产量最高。三孢布拉氏霉合成辅酶Q10是遵循经典的辅酶Q10生物合成途径的，本实验选育到具有L-甲硫氨酸和D-酪氨酸或对氨基苯丙氨酸双重抗性标记的突变菌各一株，其辅酶Q10产量较出发菌株分别提高了76．7％及94．2％。     

辅酶Q10 高产菌株的诱变选育

以豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum 1.1723)为出发菌株,利用紫外-LiCl和超声波进行诱变,以期获得高产辅酶Q10菌株。结果表明：1g/L LiCl诱变能显著提高菌株的正突变率,超声波诱变会引起细胞壁结构与构成发生改变。通过罗红霉素初筛和摇床复筛,获得辅酶Q10突变株C40-05,胞内辅酶Q10产量为1.198mg/g干菌,比出发菌株(0.389mg/g)提高了208%。菌株经5次传代培养,胞内辅酶Q10产量下降了2.67%,突变株遗传形状稳定,可作为辅酶Q10生产菌株。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌3-羟基丁酮发酵培养基

采用响应面法对枯草芽孢杆菌TH-55 3-羟基丁酮发酵培养基进行了优化,确定了葡萄糖、酵母浸膏和玉米浆是影响菌株3-羟基丁酮发酵产率的主要因素.优化获得的发酵培养基组成:葡萄糖102g/L,酵母浸提物6.8g/L,玉米浆26.5g/L,硫酸铵5g/L,硫酸锰0.05g/L,硫酸镁0.6g/L,磷酸二氢钾0.5g/L.在此条件下,菌株摇瓶发酵3-羟基丁酮平均产率达到46.25g/L,较优化前的菌株产率35.21g/L相比提高了31％.10L发酵罐发酵试验,发酵周期72h,3-羟基丁酮发酵产率达到47.85g/L.     

利用玉米浸泡液生产活性干酵母的研究

采用玉米浸泡液作为原料,利用其中的碳源、氮源、无机盐等营养物质发酵生产活性干酵母。探索并优化其发酵条件,结果表明:最佳发酵条件为,玉米浸泡液浓度为14.00%,培养基pH为5.5,初始加入的葡萄糖为200.00 mg/mL,接种量为1.20%,发酵时间为46 h,得到的干酵母产量达到最高17.80 mg/mL,而且细胞存活率为96.40%。     

三孢布拉霉生产番茄红素发酵条件的研究

为了实现番茄红素的微生物法生产，研究了三孢布拉霉生产番茄红素的发酵条件。结果表明，种子培养基和发酵培养基的最佳碳源和氮源均为玉米糖化液和玉米浆。最佳发酵培养基为玉米粉糖化液40s／L，玉米浆40s／L，磷酸二氢钾0.5g/L。番茄红素发酵生产的最佳条件为发酵培养基pH6.5，发酵时间36h，三角瓶装液量40ml/250mL,接种量10％。     

纳豆芽孢杆菌发酵玉米浆饮料工艺

选用东北优质甜玉米,制作玉米浆饮料,采用纳豆芽孢杆菌对其进行发酵研究,通过正交试验,初步确定纳豆芽孢杆菌发酵玉米浆饮料的工艺：玉米汁质量分数30%、发酵时间24h、发酵温度31℃;调配参数为添加蔗糖3%、β- 环糊精量0.03%、柠檬酸0.05%,此时饮料在4℃冷藏7d 内口感最佳。纳豆芽孢杆菌发酵玉米浆饮料消除了纳豆饮料的不良风味,富含纳豆芽孢杆菌发酵产物,具有一定的营养和保健功能。     

新疆传统发酵酸驼乳优势菌种短乳杆菌高密度培养技术

以分离自传统发酵酸驼乳中的优势菌种短乳杆菌作为材料,通过单因素试验,确定微囊化短乳杆菌的最佳碳源为蔗糖,最适质量浓度为15 g/L;最佳氮源为胰蛋白胨,最适质量浓度为10 g/L;最佳促生长因子为玉米浆,最适体积分数15%;最佳酸碱缓冲剂为CaCO3,最适质量浓度为5 g/L。 在此基础上,采用响应曲面法分析了4 个因子的交互作用及其最佳水平范围,高密度发酵培养的培养基优化配方为：乳清粉60 g/L、蔗糖18 g/L、胰蛋白胨13.02 g/L、玉米浆130 mL/L、CaCO3 3.29 g/L。     

有机氮源对谷氨酸棒杆菌发酵L-缬氨酸的影响

以L-缬氨酸生产菌谷氨酸棒杆菌XV0505为供试菌株,研究有机氮源对L-缬氨酸发酵的影响,确定了玉米浆代替豆饼水解液作为有机氮源的发酵工艺,降低了发酵成本;考察不同玉米浆浓度对谷氨酸棒杆菌XV0505发酵生产L-缬氨酸过程中生物量、耗糖速率、L-缬氨酸产量、副产物积累及氨消耗等方面影响,确定了玉米浆的适宜添加浓度;考察了玉米浆与生物素不同配比对L-缬氨酸分批发酵过程的影响,确定了最适生物素添加浓度。与原工艺相比,新工艺的菌体生物量及产酸提高了13.2%和18.5%。     

有机氮源对三孢布拉霉菌产番茄红素的影响

分别在含基础有机氮源的发酵培养基里添加啤酒废酵母水解液、玉米浆、酵母膏和蛋白胨4种额外有机氮源,发酵培养108 h,测定番茄红素的产量、菌体的生物量及发酵过程中额外有机氮源的添加对三孢布拉霉菌糖的利用情况。结果表明,啤酒废酵母水解液以促进番茄红素合成为主,玉米浆以促进菌体生长为主,酵母膏和蛋白胨的添加对三孢布拉霉菌产番茄红素影响不大。     

玉米浆对丁二酸发酵的影响

采用产琥珀酸放线杆菌NJ113为发酵菌种,研究了5种型号的玉米浆(由法国罗盖特公司提供的095K,048K,095E,No.120924和一种国产玉米浆)对丁二酸发酵的影响。研究了095K和No.120924玉米浆替代酵母膏作为廉价氮源的可行性。结果表明,095K玉米浆可以完全替代酵母膏,No.120924的最适替代比例(体积分数)为60%~80%。测定095K玉米浆中氨基酸、维生素和金属离子的含量,并通过正交试验研究了玉米浆中关键组分对丁二酸发酵的影响,得到了6种关键组分(谷氨酸、苏氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、烟酸和生物素)的质量浓度优化组合,与对照组相比,丁二酸产量提高了41.8%。     

基于响应面法的鲁氏酵母发酵培养基优化

鲁氏酵母（Zygosaccharomyces rouxii ）是酱油及酱类生产中风味形成的重要微生物之一。为了获得大量菌体,采用响应面法（RSM）对鲁氏酵母CCTCC M 2013310培养基进行了优化,Plackett-Burman（PB）设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,结果表明,葡萄糖、玉米浆和磷酸二氢钾对生物量影响显著。由中心组合及响应面分析优化确定优化培养基为葡萄糖12.03%,玉米浆2.24%,酵母粉1%,磷酸二氢钾0.26%,甘油3%,VB1 0.001%。优化培养基的生物量为28.28 g/L,比未优化前提高了4.5倍。