L-亮氨酸高产菌TGL8207的定向选育及其发酵过程研究

以谷氨酸棒杆菌TG95为出发菌株,通过原生质体紫外诱变、原生质体融合和硫酸二乙酯诱变,定向选育L-亮氨酸产生菌TGL8207.该菌株在未优化条件下摇瓶发酵72 h,产L-亮氨酸27.2 g/L,并且菌株的遗传标记和产酸能力十分稳定.研究了温度、pH和溶氧对菌株TGL8207积累L-亮氨酸的影响.采用10 L罐补料分批发酵64h,L-亮氨酸产量达44.5 g/L,糖酸转化率达22.8%.     

L-色氨酸高产菌的选育及其发酵条件的研究

以谷氨酸棒杆菌AS1542为出发菌株，经过硫酸二乙酯诱变和紫外原生质体诱变，定向选育出一株稳定的色氨酸生产菌T11－6，该菌株具有苯丙氨酸、酪氨酸双重营养缺陷及对氟苯丙氨酸、5-甲基色氨酸、6-氟色氨酸三种结构类似物抗性遗传标记。对T11－6的发酵条件进行了研究，引进均匀设计理论，以微机为辅助手段，确定出以葡萄糖为原料直接发酵生产色氨酸的优化配比。在最佳条件下，摇瓶产酸平均达10．01g/L。     

常温常压等离子体诱变选育高产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）23798为原始菌株,对其进行常温常压等离子体（ARTP）诱变,以磺胺胍抗性和氨基酸与茚三酮特异显色为筛选标记,以期得到高产L-异亮氨酸的诱变谷氨酸棒杆菌,并对其遗传稳定性进行研究。结果表明,原始菌株23798经过ARTP诱变处理180 s后,经0.4 mg/mL磺胺胍抗性筛选、多孔板高通量筛选、发酵培养复筛,选育出一株高产L-异亮氨酸诱变谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）B1。该菌株在摇瓶中发酵培养48 h,L-异亮氨酸产量达18.5 g/L,比原始菌株提高62.03%,且遗传性状稳定。     

γ-聚谷氨酸生产菌种的ARTP诱变及其发酵条件优化

γ-聚谷氨酸是一种由生物所合成的氨基酸聚合物,具有极强的水溶性,生物相容性,能被广泛的运用到食品、医药、日化、环保、农业等行诸多领域,具有巨大的市场前景。本实验以实验室保藏的一株产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis QY-27为出发菌株,通过常压室温等离子体(ARTP)诱变,筛选获得一株遗传性能稳定的高产γ-聚谷氨酸突变菌株Bacillus licheniformis QS-21,该突变菌株γ-聚谷氨酸的产量较出发菌株的9.12g/L,提高了42.26%,达到15.89g/L。对筛选获得的变异株发酵条件优化结果显示,L-谷氨酸20g/L,甘油100g/L,Mg SO4·7H2O0.5g/L为变异株合适发酵培养基,在37℃,摇瓶转数230r/min,发酵培养72h,γ-聚谷氨酸的产量达22.56g/L,比优化前提高了29.56%。     

L-异亮氨酸高产菌种的选育研究

以谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)为出发菌株,利用低能氮离子束注入对其进行多次诱变,结合异亮氨酸氧肟酸盐(Ile Hx)等氨基酸结构类似物定向筛选,得到一株稳定的高产L-异亮氨酸菌株:摇瓶培养72 h,产酸可达21~22 g/L,在50 L发酵罐上发酵51 h,产酸可达32 g/L。     

谷氨酸棒状杆菌合成L-高丝氨酸的代谢改造与发酵条件探究

目的:本研究以谷氨酸棒状杆菌ATCC 13032为底盘细胞,构建1株L-高丝氨酸合成菌株并分析溶氧环境对其产物合成的影响。方法:首先通过外源添加0～40 g/L的L-高丝氨酸分析谷氨酸棒状杆菌的产物耐受性;随后,通过基因thrB敲除阻断L-高丝氨酸的降解途径,获得谷氨酸棒状杆菌重组菌H1;在此基础上利用挡板摇瓶进行细胞培养以增强发酵过程中氧气供给能力。结果:与大肠杆菌相比,谷氨酸棒状杆菌对L-高丝氨酸具有更强耐受性。研究中通过敲除基因thrB构建了L-苏氨酸缺陷型谷氨酸棒状杆菌重组菌H1,发现基础培养基中加入0.5 g/L的L-苏氨酸后,该重组菌生长恢复正常水平。挡板摇瓶条件下重组菌H1的L-高丝氨酸产量增加至836.7 mg/L,较普通摇瓶产量44.6 mg/L提高了17.76倍。结论:通过阻断L-苏氨酸的合成,成功构建L-高丝氨酸合成菌株谷氨酸棒状杆菌H1,并且发现利用挡板摇瓶增强发酵过程中供氧能力是促进谷氨酸棒状杆菌高效合成L-高丝氨酸的有效手段,为后续提高L-高丝氨酸发酵产量提供了参考。     

等离子体诱变凝结芽孢杆菌提高木糖利用能力高产L-乳酸

为进一步提高凝结芽孢杆菌发酵木糖生产L-乳酸的产量和转化率,以实验室保存的一株能利用木糖产L-乳酸的野生型凝结芽孢杆菌菌株NL01为出发菌株,通过等离子体诱变育种技术和平板菌落初筛、摇瓶复筛,最终得到一株木糖耐受力强、L-乳酸产量高、遗传特性稳定的正向突变菌株NL-CC-17。该突变菌株是目前已报道的木糖耐受力最高的菌株。当以100 g/L的木糖为底物,50 ℃发酵72 h后,L-乳酸产量达到82.30 g/L,糖酸转化率为92.37%,L-乳酸产量较出发菌株提高21.51%,糖酸转化率提高了16.00%。通过初步优化发酵条件,确定该菌株最佳发酵温度为50 ℃,实验范围内最佳发酵pH值为5.5。     

基因组改组快速提高谷氨酸棒杆菌L-鸟氨酸产量

以谷氨酸棒杆菌ATCC13032为出发菌,应用基因组改组技术快速提高L-鸟氨酸产量。经过紫外线、亚硝基胍和甲基磺酸乙酯分别诱变处理,获得6株产量有所提高的突变株,以此构建用于基因组改组的候选菌库。考察培养基成分对原生质体再生率的影响。经过两轮的灭活原生质体递推式融合,以磺胺胍和氟化钠为双抗性筛选标记,共筛选出2株遗传性能稳定的改组菌株。其中改组菌株F2-6摇瓶发酵72h,积累L-鸟氨酸产量为2.99g/L,是出发菌株的13.6倍。结果表明基因组改组技术能够在短期内使谷氨酸棒杆菌的L-鸟氨酸产量得以提高。     

产壳聚糖酶菌株选育及产酶条件研究

以淡紫拟青霉BJ2为出发菌株,分别通过亚硝基胍(NTG)和UV(紫外)诱变,采用透明圈法筛选,获得了产壳聚糖酶较高的突变菌株淡紫拟青霉BJ2-3,其所产酶活力达到7.48 U/mL,远高于BJ2的酶活力(1.58 U/mL)。摇瓶实验确定了该菌发酵生产壳聚糖酶的最佳发酵条件:碳源为8 g/L的壳聚糖,氮源为3 g/L的酵母粉,接种量为8%,发酵温度为28℃,500 mL三角瓶装液量125 mL,摇瓶转速180 r/min。在上述培养条件下,84 h时摇瓶中发酵液的最高酶活力达15.20U/mL。     

以蔗糖为碳源的L-乳酸高产菌株的选育

利用乳酸菌筛选的富集培养法,结合碳酸钙-溴甲酚紫平板,琥珀酸平板和乳酸平板以及摇瓶培养方法,从乳制品和蔬菜汁中筛选到一株以蔗糖为碳源产L-乳酸较高的乳酸菌.以此菌株为出发菌株,通过紫外诱变、60Co诱变处理,进行L-乳酸高产菌的选育,得到一株产L-乳酸量高且遗传性能稳定的突变菌株,产酸量为52g/L,比出发菌株提高1.6倍,残糖量降低了40%.     

基于途径分析的L-谷氨酸发酵条件优化

应用途径分析方法分析了黄色短杆菌GDK-9由葡萄糖发酵生产L-谷氨酸的途径,确定了L-谷氨酸合成的理想途径和最大理论产率。通过比较途径分析所获得的反应模型,确定了α-酮戊二酸和柠檬酸是L-谷氨酸合成途径的关键节点。在此基础上改变外界环境因子,强化L-谷氨酸生物合成途径中关键节点柠檬酸的代谢流,减少副产物乳酸的生成,以提高L-谷氨酸产率。实验中采用脉冲流加补料方式,控制溶氧在10%左右,生物素亚适量法生产L-谷氨酸产量达到136g/L。     

代谢工程优化大肠杆菌高效合成L-苯丙氨酸

为获得1 株稳定高产的L-苯丙氨酸工程菌株,利用规律间隔成簇短回文重复序列/Cas9技术,在大肠杆菌W3110中引入己解除反馈抑制的分支酸变位酶/预苯酸脱水酶PheA,随后利用不同强度的启动子对莽草酸途径中各反应酶进行调控,并通过摇瓶发酵确定了莽草酸途径各步反应酶的最适表达强度,最后通过增加前体物磷酸烯醇式丙酮酸供应,...     

紫外和He-Ne 激光复合诱变获得高产γ - 聚谷氨酸产生菌的研究

以地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)BCPG006为出发菌株,通过紫外线和He-Ne激光复合诱变处理,后将诱变菌悬液涂布到抗性平板,选育出一株高产γ-聚谷氨酸的突变株BCPG078,经过摇瓶发酵,培养温度37℃、初始pH7、摇床转速220r/min、培养周期72h,测得γ-聚谷氨酸的产量为16g/L,为出发菌γ-聚谷氨酸的产量(6g/L)的2.67倍。传代实验证明,该突变株遗传性能稳定。说明紫外线和He-Ne激光复合诱变是γ-聚谷氨酸产生菌地衣芽孢杆菌有效的选育方法。     

铆钉菇D447黑色素高产菌株诱变育种及遗传稳定性研究

为提高铆钉菇（Gomphidius sp.）D447的诱变育种的效率,首先对该菌的孢子最佳活化时间及定向筛选剂曲酸的最优添加量进行了研究,结果表明孢子最佳活化时间为6.0 h,曲酸的最优添加量为0.4%。在此基础上,以紫外线、硫酸二乙酯、氯化锂、5-溴尿嘧啶等诱变剂对D447的活化孢子进行了单一及复合诱变,通过曲酸平板初筛,摇瓶复筛方法,最终获得一株黑色素产量为（2.45±0.16） g/L的诱变株DB-3,较出发菌株D447提高了1.57倍。对突变株进行传代稳定性试验,结果表明诱变株DB-3经斜面传代9代以后,黑色素产量仍较稳定,无明显的回复突变。     

多不饱和脂肪酸高产菌株的诱变选育

为获得多不饱和脂肪酸高产菌株，以深黄被孢霉（Mortierella isabellina）AS3.3410为出发菌株，利用紫外线（UV）及氯化锂（LiCl）对其进行复合诱变，通过乙酰水杨酸初筛、苏丹黑B染色，摇瓶复筛，得到高产多不饱和脂肪酸突变菌株，并对其遗传稳定性和油脂组成成分进行分析。结果表明，筛选得到一株突变株SLZH-20，具有较好的遗传稳定性，其摇瓶发酵5 d时，生物量和油脂含量分别为22.76 g/L、52.30%，比出发菌株分别提高34.60%和24.30%；该菌株所产油脂中不饱和脂肪酸包括棕榈一烯酸、油酸、亚油酸、γ-亚麻酸、α-亚麻酸，含量为81.41%，多不饱和脂肪酸含量为16.24%，比出发菌株分别增加5.72%和2.18%。     

丛梗孢酵母产赤藓糖醇的诱变选育

利用微波-硫酸二乙酯复合诱变对产赤藓糖醇丛梗孢酵母E54进行处理,以高渗平板和摇瓶发酵为筛选方法,得到遗传稳定的诱变高产株EW29;再采用氮离子注入对EW29进行诱变处理,摇瓶发酵筛选得到诱变株EN59,其90h发酵液中赤藓糖醇产量达到55.13g/L,较EW29提高20.3%,较E54提高36.9%,遗传稳定性较好。对突变株EN59的发酵培养基进行了优化,在优化培养基葡萄糖250g/L、酵母膏5g/L、KH2PO4 0.3g/L、MnSO4 ·4H2O 0.04g/L、CuSO4 ·5H2O 0.03g/L,初始pH4的条件下,90h发酵液中赤藓糖醇平均产量达到69.00g/L以上。在优化培养基的基础上进行5L罐发酵放大实验,发酵126h赤藓糖醇产量达到71.14g/L。     

L-乳酸菌的选育及在酒糟基质中的培养

从市售酸乳、泡菜中筛选得到产L-乳酸细菌,通过NTG诱变选育和摇瓶发酵试验,选出两株利用葡萄糖较好的菌株m-58和m-16,以玉米浓醪酒糟清液为基质对2株乳酸细菌进一步驯化培养,得出m-58菌株,更能较好地发酵玉米酒：糟清液,产生乳酸,m-58菌株在48h发酵含糖63gm的玉米浓醪酒糟清液产生50gm的L-乳酸,m-58菌株适合用于发酵玉米酒糟产乳酸。     

棒状链霉菌F613-1的诱变及其发酵工艺优化

该实验旨在获得克拉维酸高产菌株,并通过发酵条件优化提高其产量。以棒状链霉菌（Streptomyces clavulans）F613-1为出发菌株,通过紫外和亚硝基胍（NTG）联合诱变及含链霉素固定培养基筛选并在对突变菌株添加发酵前体研究基础上,通过单因素试验和响应面法优化其摇瓶发酵条件。结果表明,成功筛选一株棒状链霉菌衍生菌株,克拉维酸产量较出发菌株提高19.9%;添加1.5%甘油和0.15%谷氨酸可大幅缩短突变株发酵时间;突变株前36 h时25 ℃培养,后37 h时29 ℃培养,发酵pH值为7,克拉维酸产量达5.44 g/L,较出发菌株提高了55.8%。棒状链霉菌高产菌株的摇瓶发酵条件优化效果显著,为进一步提高克拉维酸生产提供依据。     

常压室温等离子体诱变选育高产四甲基吡嗪地衣芽孢杆菌

地衣芽孢杆菌（Bacillus lincheniformis）可以利用葡萄发酵产生四甲基吡嗪,四甲基吡嗪广泛应用于食品、临床和其他领域。该文以地衣芽孢杆菌BL1为出发菌株,采用常压室温等离子体诱变系统进行诱变,根据脱脂奶粉平板初筛、摇瓶发酵复筛,连续传代培养后得到遗传稳定的四甲基吡嗪产量较高的突变株BT12,该菌株摇瓶发酵生产四甲基吡嗪的最大产量为43.16 g/L,相比出发菌株的37.89 g/L的提高了13.91%。