发酵性丝孢酵母发酵产油脂的碳源和氮源选择

以发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)为实验菌株,通过液体摇瓶发酵研究了碳源和氮源种类对其生长及细胞积累油脂的影响。结果表明:发酵性丝孢酵母以葡萄糖、乳糖、蔗糖及可溶性淀粉作为碳源,以牛肉膏、蛋白胨作为氮源发酵时,菌体生物量和细胞油脂含量均在发酵72 h时达到最大值,继续延长发酵时间不利于油脂积累。以硫酸铵为氮源,木糖为碳源时,菌体最大生长和细胞油脂最大积累不同步。发酵性丝孢酵母发酵产油脂宜选择硫酸铵作为氮源,葡萄糖作为碳源。     

一株丝孢酵母属菌株发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,比较丝孢酵母属菌株JM-B在不同营养和发酵条件下的产油脂情况。以菌体生物量、油脂产量、油脂含量及油脂系数为指标,优化碳源质量浓度、氮源组成与质量浓度、磷酸盐质量浓度等发酵培养基组成,优化接种量、发酵温度、摇床转速、发酵时间等发酵条件,利用气相色谱法测定油脂脂肪酸组成。结果表明:最适培养基组成为葡萄糖100 g/L,硫酸铵1.0 g/L,酵母膏10 g/L,磷酸二氢钾4 g/L,p H自然;最适发酵条件为发酵温度25℃,摇床转速160 r/min,种子液种龄36 h,接种量10%(以发酵液体积计),发酵时间144 h。在最适培养条件下,得到的菌体生物量和油脂产量最高,分别为16.14、6.64 g/L,油脂产量较优化前提高了161.4%,油脂中饱和脂肪酸含量比优化前降低了28.1%。可以认为丝孢酵母属菌株JM-B是一株很有开发潜力的产油脂菌株。     

活性炭固定化产脂肪酶的发酵性丝孢酵母细胞的研究

以活性碳为载体,采用吸附培养的方法将发酵性丝孢酵母细胞固定化,确定了吸附培养固定化的适宜条件,并测定了固定化细胞的保存稳定性和使用稳定性.结果表明,在100mL发酵培养基中(250mL摇瓶)添加1.0 g活性碳于30℃、160 r/min吸附培养48h,可吸附较多细胞.将固定化细胞于4℃保存30 d脂肪酶活力无明显下降.用固定化细胞催化大豆油转酯化反应,连续催化5批后酯化率仍超过50%.     

皮状丝孢酵母的高温驯化及细胞膜脂肪酸组成的测定

通过对产油皮状丝孢酵母T.cutaneum CX1进行高温驯化及平板筛选,获得7株耐高温菌株G1~G7。在42℃条件下耐高温菌株G3菌体干重、含油量及含油率分别为11.13、1.33 g/L及11.95%,较原始菌株分别提高32.8%、46.2%及10.0%,发酵优势明显。细胞膜脂肪酸组成的测定结果表明,同原始菌株相比,耐高温菌株G3细胞膜中饱和脂肪酸含量更高。当培养温度升高时,耐高温菌株G3细胞膜中饱和脂肪酸含量会进一步上升。     

菊芋提取液的皮状丝孢酵母发酵产油脂试验研究

以皮状丝孢酵母为产油脂菌种,研究其发酵菊糖提取液产油脂情况。首先研究了从菊芋中提取菊糖的条件,获得最适提取条件为:温度85℃,时间80 min,菊芋粉质量浓度70 g/L,在此最优提取条件下,菊糖提取率达95%;然后考察了pH值、接种量、培养温度和氮源对皮状丝孢酵母发酵菊糖提取液产油脂的影响,获得最优条件为:初始pH值5.5、培养温度30℃、接种量10%。在此优化条件下,5 L发酵罐分批扩大培养,其生物量、出油率和油脂得率分别达到13.93 g/L、34.73%和4.89 g/L。补充添加氮源对生物量、出油率和油脂得率的提高不显著。气相色谱法测定脂肪酸成分主要是C16和C18系列,其中80.2%以上是C16:0、C18:1和C18:2,尤其是C18:1(43%),其油酸、棕榈酸和亚油酸占总脂肪酸的比例和植物油脂非常接近。     

皮状丝孢酵母菌发酵菊粉产油脂的研究

因皮状丝孢酵母是一株高产油脂酵母,对皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂进行了研究。考察了盐酸水解、菊粉酶水解及菊粉酶添加量对皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂的影响,实验结果表明:酶解菊粉的方法优于酸解,当菊粉酶添加量为80U/50mL发酵液时,皮状丝孢酵母生物量和油脂含量最高,分别达到13.49g/L和5.26g/L,油脂得率达到39%。皮状丝孢酵母发酵菊粉产的油脂中脂肪酸成分以含16和18个碳原子的长链脂肪酸为主,其中80.5%以上是C16:0、C18:1和C18:2,尤其是C18:1(53.1%)。因此,皮状丝孢酵母发酵菊粉生产的油脂可作制备生物柴油的替代原料。      

硫元素限制对粘性丝孢酵母油脂积累的影响

本论文研究粘性丝孢酵母(CICC 1368)在硫元素限制情况下的油脂积累。通过采用低场核磁共振技术监测菌体终点油脂含量;对其生物量、油脂量及脂肪酸组成进行测定;最后,观察了最适碳硫比[n(C)/n(S)]下油脂积累规律。结果显示,低场核磁共振是一种可快速分析微生物中油脂含量的手段。随着碳硫比的改变,可有效调控粘性丝孢酵母中油脂积累,油脂量及油脂得率呈先上升后下降的趋势,因此可将硫元素限制控制在一个合适范围内。适当硫元素限制有利于总不饱和脂肪酸积累,在最适碳硫比为3 310时,油酸含量最高可达54.9%,且生物量、油脂产量、干菌体油脂含量可高达21.1 g/L,9.0 g/L,42.3%。     

酵母油脂的脂肪酸组成的研究

采用气相色谱法测定了分类地位上不同的４株酵母油脂的脂肪酸组成及其含量比例。结果表明，酵母油脂的不饱和程度比较高，菌株间脂肪酸组成相近，但含量比例不同。有的菌株的脂肪酸组成及含量与常用植物油相似。有一菌株的棕榈油酸的含量占总脂肪酸量的５０．１４％，属首次发现。因此，从医药和营养观点考虑，酵母油是一种适宜的油源。     

响应面法优化皮状丝孢酵母产油脂发酵培养基

以皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）为出发菌株,对其产油脂的发酵培养基进行研究。以油脂产量为评价指标,通过单因素试验研究发酵培养基中的碳源、氮源、外源因子对油脂产量的影响,然后利用响应面试验对培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖97.6 g/L、玉米浆干粉4.4 g/L、乙酸钠0.09 g/L。在该优化条件下,皮状丝孢酵母的油脂产量达到了14.4 g/L。     

皮状丝孢酵母产油脂的研究

本文对皮状丝孢酵母的生长发育和油脂合成进行了研究,监测和分析了酵母菌生长发育、油脂合成和脂肪酸成分及数量,检测了形态、OD值、糖氮代谢、p H、生物量、油脂含量和脂肪酸组分。结果表明:皮状丝孢酵母生长80 h左右时镜检测得菌细胞体内含油脂情况与80 h左右时实际提油获得的油脂量相一致,其油脂产量为3.66 g/L,含油率约为39.20%。皮状丝孢酵母生长0~6 h为适应期,此时糖氮的消耗明显,细胞数量缓慢增加;6~25 h为对数期,氮消耗非常显著,细胞数量急剧增加,细胞变大;25~120 h为稳定期,糖的消耗明显,消耗速度显然大于氮的消耗,细胞内开始慢慢积累油脂;之后为衰退期,氮的消耗基本趋于平稳。皮状丝孢酵母所产脂肪酸主要以C16、C18为主,此类脂肪酸适于进行脂交换制备生物柴油。      

皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂培养基的优化

采用Plaekett-Burman设计和响应面分析法,对皮状丝孢酵母菌发酵菊粉产油脂的培养基进行优化.首先用Plaekett-Burman设计对发酵培养基组分菊粉、酵母膏、硝酸钾、硫酸镁、硫酸铁、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸锌等进行评价并筛选出了有显著效应的酵母膏、硫酸锌、氯化钙,然后用最陡爬坡路径逼近最大响应值区域,最后再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析.结果表明酵母膏、硫酸锌、氯化钙于油脂含量存在显著的相关性.通过求解回归方程得到优化发酵培养基组分:酵母膏6.68g/L、硫酸锌0.457g/L、氯化钙0.342g/L.对优化后的培养基进行发酵培养,其生物量和油脂含量分别达到了13.56g/L、5.281g/L,油脂含量比优化之前增加了11.2％.     

发酵盐浓度对Chlorella vulgaris生物合成蛋白与油脂的影响

实验室条件下,考察了发酵过程中不同盐度对小球藻细胞生长、蛋白及油脂含量的影响,结果表明:培养时间为144h,小球藻在无NaCl培养基中生长最佳,其细胞干重、光合色素含量、比生长速率和最大生产强度分别为0.750g·L-1、39.50mg·g-1、0.225d-1和0.125g·L-1·d-1,且氮磷利用率高分别为96.4%及93.5%,其消耗效率分别为9.10、0.71mg·L-1·d-1,藻蛋白含量也最高为55.0%（W）,其生产效率为68.40mg·L-1·d-1;而藻细胞培养在2.5%NaCl浓度下,在96h脯氨酸含量达最高为2.25%（W）,最高与最低值之比超过20.0;小球藻培养在含2.5%NaCl培养基中,在144h油脂含量最高达15.5%（W）,其生产效率为16.10mg·L-1·d-1。NaCl浓度不仅影响小球藻细胞对氮磷等营养的吸收,而且对生物量、蛋白质、脯氨酸及油脂等细胞组分的生物合成具有明显影响。藉此,提出了通过改变盐浓度,达到调控小球藻胞内生理代谢组分的可行性。      

丁二酮乳酸乳球菌发酵对羊奶脂肪酸组成影响分析

为研究乳酸乳球菌乳酸亚种丁二酮变种(Lactococcus lactis ssp.Lactis biovar diacetylactis)在单菌发酵,或与嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)混合发酵条件下对羊奶中脂肪酸含量影响情况,利用气相色谱法进行脂肪酸分析,结果表明:L.diacetylactis发酵显著提高了羊奶中、短链脂肪酸百分含量,降低了长链脂肪酸百分含量(p<0.05);L.diacetylactis接种量对发酵羊奶成品中脂肪酸组成影响不显著;L.diacetylactis与S.thermophilus、L.bulgaricus混合发酵羊奶中脂肪酸组成不受S.thermophilus、L.bulgaricus影响。因此,L.diacetylactis发酵适用于开发风味良好、营养合理的酮香型羊奶保健品。     

纤维质水解液发酵生产生物油脂

为提高发酵性丝孢酵母对纤维质水解液的适应性,对该菌株进行了驯化。利用驯化后的菌株发酵纤维质水解液生产生物油脂,并对纤维质水解液发酵体系进行优化。通过摇瓶培养试验,得到了优化体系。结果表明:驯化后的菌株发酵纤维质水解液的糖利用率比原来提高了37.2%,生物量提高了24.3%,油脂含量提高了18.3%,油脂浓度提高了45.6%。优化后的发酵条件为:初始糖浓度60~80 g/L,初始pH 6.0,质量比3∶1的酵母粉+(NH4)2SO4复合氮源。在该条件下,可得菌体生物量、油脂含量和油脂浓度分别为22.6 g/L、46.3%和10.5 g/L。同时对其生物油脂的成分进行了分析。     

辅料及发酵条件对食醋酒精发酵工艺影响研究

以高粱为主要原料,大曲和蜂蜜为辅助原料,利用单因素实验方法,以酒精度和还原糖含量为指标,确定了食醋酒精发酵阶段的最佳工艺参数。结果表明,大曲添加量为60%,蜂蜜添加量为10%;发酵时间为7d,发酵温度25℃~30℃,酵母接种量为2×107个/g,初始pH值为4.5最佳发酵参数,经验证试验,最终得到的酒精度为7.38%vol。     

利用玉米秸秆水解液厌氧发酵产丁二酸的研究

对玉米秸秆水解液发酵产丁二酸进行了研究。玉米秸秆水解液中含有对菌体生长不利的物质,通过不同的脱毒方法处理玉米秸秆水解液,考察了脱毒前后抑制物以及总糖含量的变化,结果表明,活性炭和Ca（OH）2同时使用的脱毒效果最好;抑制物糠醛及羟甲基糠醛（HMF）的去除率分别为91．11％、89．83％,而总糖损失率仅为5．57％。用脱毒后的玉米秸秆水解液作为碳源发酵产丁二酸,其产量可达到66．23g／L,收率为67．28％,分别比未经脱毒时提高24．81g／L,25．30％。