磷酸甜菜碱对产黑色素短梗霉发酵产聚苹果酸的影响

聚苹果酸是一种主要由微生物合成的有机生物高分子材料,可应用于生物制药与可降解材料等领域。该研究以产黑色素短梗霉(Aureobasidium melanogenum)为研究对象,探究磷酸甜菜碱对菌体发酵聚苹果酸的影响。结果发现：磷酸甜菜碱最适添加量为0.9 g/L,5 L罐实验在通风量为8 L/min、恒定转速450 r/min的最适条件下聚苹果酸产量最后可达到53.10 g/L远高于空白组(17.29 g/L)。通过转录组分析发现,菌体的己糖激酶与磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶等关键酶表达量提高,说明菌体对糖的利用能力与聚苹果酸合成的能力增强,该研究为聚苹果酸工业化生产提供了一种可行方案,为磷酸甜菜碱在其他发酵领域中的应用提供了参考。     

基于蛋白质组学分析尿嘧啶对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的影响

为了解尿嘧啶对出芽短梗霉生长及合成普鲁兰多糖的内在机制,研究了尿嘧啶在普鲁兰多糖发酵过程中的最适添加量与最适添加时间。利用非标记（Label-free）定量技术和液相色谱-串联质谱技术比较出芽短梗霉发酵后期（88 h）的蛋白质组分,并对其差异蛋白质进行生物信息学分析。结果表明:在48 h添加0.5 g/L的尿嘧啶对普鲁兰多糖的产量提高最为显著,在5 L发酵罐上验证,产量由70.13 g/L提高到86.27 g/L,提高了23%。进行蛋白质组分分析鉴定出80个差异性蛋白质,其中包括40个上调蛋白和40个下调蛋白（差异倍数>2,P<0.05）,对这些差异蛋白进行聚类分析、GO功能富集分析、KEGG通路分析显示上述差异蛋白广泛涉及细胞过程、代谢过程等重要生物过程。差异蛋白质主要参与糖酵解、果糖和甘露糖代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、丙酮酸代谢和TCA循环等代谢过程,最终引起普鲁兰多糖产量的变化。为进一步了解出芽短梗霉产普鲁兰多糖的代谢机理提供了分子基础。     

表面活性剂对出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的影响

探究不同表面活性剂对出芽短梗霉CGMCC3337合成聚苹果酸的影响,并对最佳影响因子的作用机制做初步探究。结果发现,十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)和曲拉通X-100对聚苹果酸的合成有抑制作用;吐温80和吐温60在低浓度时有利于聚苹果酸的合成,最适添加量均为2 g/L;添加吐温80后,聚苹果酸的产量为31.36 g/L,较对照组提高30.5%。     

地衣芽孢杆菌分批补料发酵γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid,γ-PGA）是一种应用于食品、农业、医药等领域的生物聚合物。在不补料发酵γ-PGA过程中,存在因培养基中碳源、氮源不足导致菌体生长发育和γ-PGA合成受限的情况。为实现γ-PGA高产,采用分批补料发酵方式补充菌体生长代谢所需的碳源和氮源,在5 L发酵罐中进行γ-PGA分批补料发酵优化,并在200 L发酵罐进行放大验证。结果表明：当培养基中葡萄糖含量低于5 g/L、氨氮浓度低于0.5 g/L时开始流加补料,持续补料12 h将培养基中葡萄糖浓度维持在5 g/L～15 g/L,氨氮浓度维持在0.5 g/L～1.0 g/L。与不补料发酵相比,这一优化使得菌种指数生长期延长了6 h,生物量（OD660）达到了0.62,提升了39.01%,谷氨酸含量降至16 g/L,谷氨酸利用率提升了38.47%,γ-PGA生产强度和产量分别为15.69 g/（L·d）、（47.09±0.82）g/L,均提高了38.45%,为γ-PGA工业化生产提供了技术支撑。     

基于糖蜜原料的γ-聚谷氨酸发酵培养基优化

γ-聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid,γ-PGA）是一种新型绿色高分子材料,被广泛应用于农业生产、食品、医药等众多领域。目前γ-PGA生产成本高,产量低等问题较为突出。为降低生产成本,该文以廉价甘蔗糖蜜作为碳源。利用单因素与响应面法优化发酵培养基。结果显示,最佳培养基组成为糖蜜可溶性固形物浓度8.68%、酵母膏浓度4.23 g/L、FeSO4·7H2O 浓度 0.78 g/L,味精浓度 80 g/L,γ-PGA 产量为（67.88±0.41）g/L,与预测值 67.17 g/L 非常接近,相较于优化前γ-PGA产量提高了1.19倍,为工业化生产奠定基础。     

出芽短梗霉产普鲁兰多糖除菌及脱蛋白工艺

普鲁兰多糖是出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）发酵产生的一种胞外多糖,由于它黏度大导致菌液分离困难,同时国家标准对产品中蛋白含量有严格的要求,因此对有效的菌体分离和脱蛋白的工艺进行探究具有重要的意义。采用生物高分子絮凝除菌和蛋白酶脱蛋白的方法,分别从4种絮凝剂和6种蛋白酶中优化筛选絮凝剂和蛋白酶,结果表明：壳聚糖絮凝除菌效果最好,碱性蛋白酶脱蛋白效率最好。通过单因素试验和响应面试验优化絮凝除菌和脱蛋白工艺。得到最佳除菌条件：pH值为3.7、絮凝时间为20 min、絮凝温度为40℃、壳聚糖添加量为0.96 g/L,此时除菌率为99.19% ,多糖得率为91.3% ;最佳脱蛋白条件：pH值为8.6、酶解温度为45℃、酶解时间为2.5 h,碱性蛋白酶添加量为83 U/mL,此时脱蛋白率为74.70% ,多糖得率为98.42% 。经过这一优化除菌、脱蛋白工艺,产品中蛋白含量为0.045% ,达到国家标准要求,再经传统的脱色、超滤浓缩、干燥、产品纯度为91.5% 。     

中宁-格尔木产区宁杞一号干果蛋白质组学研究

通过非标记定量(label-free)蛋白质组学技术对宁夏中宁和青海格尔木两个产地的枸杞干果样品进行蛋白组学比较。结果表明两种样品共鉴别出蛋白质2477个,中宁产区样品中含蛋白质1942个(其中174个为中宁样品特有),格尔木产区样品中含蛋白质2065个(其中297个为格尔木样品特有);另外中宁产地的样品和格尔木产地的样品相比有86个蛋白质的表达量下调,69个蛋白质的表达量上调。对样品蛋白质进行层次聚类分析,证明两产地样品在蛋白质组学上有明显差异。利用GO数据库和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库对所有差异蛋白质进行检索,筛选后得到28个目标差异蛋白质,其中包括:4个金属离子转运蛋白、6个热休克蛋白、3个几丁质酶、4个磷酸肌醇转化酶、2个过氧化氢酶、3个与植物激素调节有关的蛋白质、5个与卟啉和叶绿素代谢相关的酶、1个核糖核苷二磷酸激酶。     

基于遗传算法进化的人工神经网络(GA-ANN)对葡萄糖发酵生产普鲁兰多糖的条件优化

基于遗传算法进化的人工神经网络,以葡萄糖为原料,对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的发酵培养条件进行优化。首先通过单因素试验和Plackett-Burman实验筛选显著因素,再进行Box-Behnken实验建立数据样本,最后利用Matlab建立神经网络模型寻找最优解。结果表明,葡萄糖和酵母抽提物对普鲁兰多糖的合成具有显著的正效应,K₂HPO₄对普鲁兰多糖的合成具有显著的负效应。遗传算法-人工神经网络的决定系数与相对误差分别为0.998 8与1.72%。最终优化获得普鲁兰多糖发酵的最佳培养基组分为葡萄糖150 g/L,酵母抽提物7.1 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.4 g/L,K₂HPO₄ 7 g/L,NaCl 7 g/L,自然pH。在此条件下,普鲁兰多糖的产量为83.25 g/L,较优化前提高了79.73%。经济分析表示优化后的培养基成本较优化前降低了约70%。该研究结果为普鲁兰多糖的工业化生产提供了数据支撑,有助于提升普鲁兰多糖在行业中的竞争力。     

维生素B5对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的影响

普鲁兰多糖是由出芽短梗霉产生的胞外多糖,在食品、制药和化妆品等行业有广泛应用。该文研究了维生素B₅对普鲁兰合成的影响。为了揭示维生素B₅对普鲁兰产量影响的潜在机制,研究了发酵过程中关键酶的活性变化,并利用非标记定量技术和液相色谱-串联质谱技术比较出芽短梗霉发酵前期（24 h）和后期（84 h）蛋白质组分,并对其差异蛋白质进行生物信息学分析。结果表明,在发酵培养基中添加0.2 g/L维生素B₅可以使普鲁兰多糖分批发酵产量由87.3 g/L提高至102 g/L,普鲁兰重均分子质量由2.14×10² kDa下降到1.11×10²kDa;实验组磷酸葡萄糖变位酶、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、葡萄糖基转移酶、α-淀粉酶和普鲁兰酶活性分别提高了6.9%、19.8%、20.9%、20.8%、12.1%。在蛋白质组分分析的两个时间点分别鉴定出差异蛋白质387和381种（差异倍数>1.5,P<0.05）,对这些差异表达蛋白进行GO功能富集和KEGG通路富集分析显示上述差异蛋白广泛涉及细...     

枸杞果酒低温发酵工艺优化及挥发性风味物质分析

以枸杞汁为原料,感官评价为考察指标,利用单因素试验与正交试验优化枸杞果酒的发酵工艺,同时利用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术分析枸杞果酒中挥发性风味物质种类及相对含量。结果表明,枸杞果酒最佳发酵工艺为初始pH值6.0,初始糖度16%,接种量0.7%,18 ℃条件下静置发酵8 d。在此优化条件下,枸杞果酒的感官评分为96分,酒精度为6.28%vol,残糖量为8.33 g/L;通过分析其挥发性风味物质发现,枸杞果酒中共检测出40种化合物,相对含量较高的为醇类和酯类,共占总挥发性成分的71.09%,发酵过程对酒体产生了影响,醇类和酯类对枸杞果酒的香味起着积极的作用。