基于pH恒定补糖的生物基丁二酸高效合成

通过确定大肠杆菌在产酸阶段葡萄糖的消耗与酸中和剂碳酸钠间的定量关系,建立了pH恒定补糖策略,能够使发酵液中葡萄糖浓度维持在稳定水平。与分批发酵相比,采用pH恒定补糖且维持葡萄糖浓度在较低的水平对丁二酸的积累是有利的。当采用pH恒定补糖并控制葡萄糖质量浓度在10g/L时,丁二酸最终质量浓度达到57.6 g/L,生产效率达到1.15 g/(L·h)。     

Actinobacillus succinogenes NJ113利用豆饼粉为氮源发酵制备丁二酸

考察了不同廉价氮源对A.succinogenes NJ113发酵产酸的影响,结果显示豆饼粉效果较佳。考察A.succi-nogenes NJ113以豆饼粉为氮源发酵制备丁二酸对菌体生长和产酸的影响。结果表明,A.succinogenes NJ113能够利用豆饼粉作氮源发酵制备丁二酸。单独以豆饼粉为氮源时菌体最多能消耗50 g/L初糖。在3 L发酵罐上进行分别以15.53 g/L豆饼粉和10 g/L酵母粉为氮源对A.succinogenes NJ113进行发酵,其中以豆饼粉为氮源时丁二酸产量为35.20 g/L,收率为70.40%,与酵母粉发酵效果相当,副产物甲酸、乙酸浓度分别由9.49 g/L和6.27 g/L降至4.44 g/L和1.14 g/L,乳酸浓度由0.44 g/L增加至2.91 g/L,发酵时间由20 h延长至48 h。以葡萄糖为碳源时,豆饼粉最多能替代6 g/L酵母粉进行发酵,并且最多能消耗100 g/L初糖,丁二酸产量达71.30 g/L。     

金属离子对产琥珀酸放线杆菌NJ113厌氧发酵代谢的影响

考察了培养基中分别添加Mg2+、Mn2+、Co2+3种金属离子对Actinobacilus Succinogenes NJ113菌体生长及产酸的影响，并进行了代谢通量分析。结果表明培养基中分别添加6mmTo1/LMg2+、6mmol/LMnz+、2mmol/LCo2+后流向HMP途径的通量r17比对照组分别提高了445...     

自絮凝产琥珀酸放线杆菌发酵产丁二酸过程中的细胞回用

为了解除丁二酸生产中的产物抑制作用,考察了沉降法收集自絮凝产琥珀酸放线杆菌YZ0819菌体,移除产物,加入新鲜培养基并继续进行丁二酸的发酵。结果表明经正常70g/L初始葡萄糖发酵结束后,收集细胞进行第二次发酵,在仅含有葡萄糖和水作为发酵培养基的情况下,细胞能消耗60g/L的葡萄糖,生成45.30g/L的丁二酸,丁二酸得率为75.50%。与正常发酵相比,在第二次发酵过程中虽然丁二酸的生产强度有较大幅度下降但整个过程几乎不产副产物甲酸,乙酸的量也略有下降,因此主产物丁二酸的量有所提高。通过对细胞的回用研究表明,将产物移除收集细胞进行回用,细胞仍具有较高的产酸能力,整个过程增加了丁二酸的总产量,降低丁二酸的生产成本。     

利用甘蔗糖蜜厌氧发酵产丁二酸的研究

对甘蔗糖蜜作为廉价碳源厌氧发酵制备丁二酸进行初步研究.实验证明,Actinobacillus succinogenes NJ113能够利用葡萄糖、果糖、蔗糖等碳源,制备丁二酸为菌体利用廉价甘蔗糖蜜作碳源进行丁二酸发酵提供可行性依据.通过比较不同的糖蜜预处理方法,得出经硫酸处理的糖蜜发酵效果最好,丁二酸浓度37.73g/L,比未经处理的糖蜜所产丁二酸浓度高12.6%.考察不同的糖蜜添加量对发酵结果的影响表明,初始总糖浓度为65g/L时,丁二酸的产量最高为49.63g/L;在3L罐中进行放大实验,丁二酸产量46.91g/L,质量收率为72.2%,分别比混合糖(含蔗糖、果糖、葡萄糖)的发酵结果高9.8%、10%.     

pH值反馈补糖策略在生物合成丁二酸过程中的应用

该研究通过确定大肠杆菌在产酸阶段葡萄糖的消耗与酸中和剂碳酸钠间的定量关系,建立了pH值反馈控制的补糖策略,能够维持发酵液中葡萄糖浓度在稳定水平.与分批发酵相比,采用pH值反馈补糖且维持葡萄糖浓度在较低的水平对丁二酸的积累是有利的.当采用pH值反馈补糖并控制葡萄糖浓度在109/L时,丁二酸最终浓度达到57.6g/L,生产效率达到1.15g/(L·h).     

催化反应精馏法制D-乳酸的研究

筛选了SHY树脂作为D-乳酸甲酯的水解树脂,考察了树脂水解动力学性能。根据推导的水解动力学方程求取水解、酯化反应的指前因子和活化能。运用Aspen Plus软件对D-乳酸产量为1 kt/a的反应精馏塔进行模拟,发现精馏塔反应段需要9块理论板,其中进料位置以上需3块理论板,进料位置以下需6块理论板。     

Actinobacillus succinogenes NJ113产丁二酸过程中的底物抑制

研究了分批发酵条件下以葡萄糖作为底物对产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogene NJ113发酵产丁二酸的影响,针对底物抑制现象,采用变速补料控制发酵罐中葡萄糖浓度的补料分批发酵方式.结果表明,发酵过程中将葡萄糖浓度控制在0～10g/L,以Na2CO3作为pH调节剂,经26h厌氧发酵,消耗60g/L葡萄糖,能积累45.27g/L丁二酸,得率达75.45%,生产强度为1.74g/(L·h),比初始葡萄糖浓度为60g/L的分批发酵周期缩短了18.75%,主产物丁二酸的得率和生产强度分别提高了5.44%和31.82%,副产物甲酸产量有所减少,而乙酸产量有所增加.通过代谢网络中相关酶的酶活分析,解析了补料过程中主副产物的分布.