超声波对新疆紫草悬浮培养细胞生长和紫草素合成的影响

探讨了超声波功率、超声波处理时间对新疆紫草细胞生长和紫草素合成的影响. 研究结果表明,超声波对悬浮培养的新疆紫草细胞生长有促进作用,低功率长时间或高功率短时间的超声处理对细胞生长比较有利. 在优化条件下(200 W超声处理1 min),培养结束时的生物量比对照提高61%. 超声波也可以提高新疆紫草悬浮培养细胞的紫草素含量和产量,接种后即进行超声波处理,超声波功率密度为39.9 mW/cm3、超声时间为3 min时,细胞紫草素含量和产量最高,达到2.72%和294 mg/L,分别比对照组提高了64%和135%. 超声波是通过提高细胞苯丙氨酸解氨酶的活力来强化紫草素的生物合成途径.     

细胞固定化条件对紫草细胞生产紫草色素的影响

以海藻胶做包埋剂,研究了固化液构成、细胞包埋量和胞龄对紫草色素合成的影响。结果表明：固定化细胞合成紫草色素的合适固化液为含有０．１ｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２的紫草色素生产培养基,该固化条件比较温和,并可长久保持固定化细胞活性;最适宜的细胞包埋质量分数为１０％２０％;用于细胞包埋的最佳细胞生长时间为１７ｄ。对紫草细胞固定化培养生产紫草色素过程的动力学特征进行了分析,建立了基质消耗和色素合成的动力学模型,并用该模型对实验数据进行了回归分析,实验数据与理论值之间具有比较令人满意的一致性     

固定化紫草细胞生产紫草宁衍生物

用海藻胶包埋紫草细胞,在紫草色素生产培养基M_9中,常温、黑暗下培养不同时间,收集培养液并提取色素,进行紫外—可见全波长分光光度扫描和TLC分析。结果表明:固定化紫草细胞可连续分泌紫草色素,其主要成分与天然成分基本相同,产量已达到一定水平。此外对海藻胶包埋条件、固定化珠粒的稳定性以及1L固定化植物细胞反应器生产紫草色素工艺进行了讨论。     

半连续悬浮细胞及固定化细胞生产紫草素的研究

采用半连续悬浮细胞及固定化细胞生产紫草素,结果表明:前者可明显提高单位细胞的紫草素产量,但在15天后其产量明显下降;后者可在75天内连续稳定地生产并分泌紫草素。采用六种化学试剂,以不同浓度处理固定化细胞,发现只要选择合适的试利与浓度即可改变细胞的透性而不影响其活性,并且产生的紫草素可不断地向胞外分泌,产量可提高2.4倍。应用紫外——可见全波长扫描、TLC 和 HPLC 分析,发现固定化细胞生产的紫草素与天然的紫草素成分基本相同,只是各单体成分的相对含量有一定的差异。     

紫草细胞的生长动力学研究

紫草细胞的增殖同样符合微生物的生长规律,经历了迟滞期、对数生长期、延缓期以及静止期这四个阶段。在微生物生长模型的基础上,结合植物细胞的特性,得到了紫草细胞生长的动力学模型:μ=((3095s)/(13.3+s))-0.0366s-1.53     

紫草中活性成分的体外抗癌作用

对紫草中化学成分进行了抗癌活性研究。以顺氯氨铂(DDP)为阳性对照,通过形态学、MTT实验考察了从紫草中分离得到的7个化合物对人胃癌细胞MGC-803和人肝癌细胞BEL-7402的增殖抑制作用,并以抑制率和半数抑制浓度(IC50)为指标进行了评价。结果表明,7个化合物在体外对两株癌细胞有不同程度的抑制作用。去氧紫草素(Ⅰ)、β,β-二甲基丙烯酰紫草素(Ⅱ)、异丁酰紫草素(Ⅲ)、紫草素(Ⅳ)、甲基紫草素(Ⅴ)、β-谷甾醇(Ⅵ)、咖啡酸脂肪醇酯混合物(Ⅶ)和DDP对胃癌细胞MGC-803的IC50分别为:1.7、1.4、7.0、0.5、1.5、>100、>100和4.4μg/mL;对肝癌细胞BEL-7402的IC50分别为:1.5、1.3、34.0、1.3、1.4、>100、>100和7.6μg/mL。证明从紫草分离得到的萘醌类化合物(Ⅰ-Ⅴ)对人胃癌细胞MGC-803和人肝癌细胞BEL-7402的生长有较强的抑制作用,呈明显的剂量-药效依赖关系,其中化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ的抗肿瘤活性远强于阳性药物DDP。化合物Ⅵ、Ⅶ则没有抑制这两株癌细胞的作用。     

多糖对紫草细胞生产紫草色素的影响

在紫草色素生产培养基中添加琼脂糖、人参多糖、海藻多糖、黄原胶、卡拉胶和淀粉等６种多糖类物质，接入紫草细胞后置于２５℃黑暗条件下振荡培养２０ｄ，结果表明：试验中所选用的６种多糖类物质对紫草色素的产生均具有一定的刺激作用，其中以０．０５％琼脂糖的作用效果为最佳，紫草色素含量为２０．７７％，比对照提高４６．８９％。此外试验亦对琼脂糖对紫草色素生产及分泌特征、培养液中蔗糖浓度变化以及ｐＨ值变化情况进行了研究。     

聚氨酯泡沫原位提取培养紫草细胞生产紫草色素

在紫草细胞培养过程中影响紫草色素进一步合成的重要因素之一是色素在细胞内大量积累，为促进紫草色素向胞外分泌，建立了一种新的培养体系，即以聚氨酯泡沫作为色素吸附介质，加入到细胞培养液中原位吸附提取培养紫草细胞生产紫草色素。结果表明：聚氨酯泡沫的加入明显促进紫草色素的合成及分泌，细胞合成的９５％（质量分数，下同）以上的色素被聚氨酯泡沫吸咐分离，同时也发现在培养早期（０４ｄ）加入适量的（９ｇ／Ｌ）聚氨酯泡沫可使色素产量提高３０８倍。采用丙酮和乙醇洗脱吸附的紫草色素具有优良的解吸效果。另外，试验还比较了原位提取培养体系与非原位提取培养体系细胞对蔗糖利用情况以及ｐＨ值变化情况。     

产物释放促进剂对固定化紫草细胞生产紫草色素的影响

研究了多种产物释放促进剂对海藻胶包埋的紫草细胞生产紫草色素的效果。结果表明,在色素生产培养基中加入合适的产物释放促进剂可显著地刺激紫草色素的分泌及合成,并且该种处理方式的作用效果明显优于细胞透性预处理方式的效果。将固定化紫草细胞培养在质量分数为０．０８％、０．２４％Ｔｗｅｅｎ８０和０．２％Ｔｗｅｅｎ２０培养基中,培养１２ｄ紫草色素产量分别为每克干细胞含４２．２０、６２．５２和３８．７３ｍｇ,比对照分别提高２．８２、４．６６和２．５１倍。在质量分数为０．２％Ｔｗｅｅｎ２０培养基中培养３５ｄ时,细胞合成色素总产量达每克干细胞含１８１．５ｍｇ,比对照提高４．２倍。     

包埋紫草细胞的海藻酸钙凝胶扩散性能

用非稳态法测定了充分搅拌条件下在未包埋紫草细胞和包埋紫草细胞的海藻酸钙凝胶珠粒体系内蔗糖溶液浓度的瞬间变化情况。结果表明，海藻酸钠浓度、氯化钙浓度和紫草细胞包埋量对蔗糖扩散有明显影响，有效扩散系数Ｄｅ随着海藻酸钠浓度、氯化钙浓度和紫草细胞包埋量的提高而下降．     

多粘芽孢杆菌发酵条件初步优化

采用单因素法,研究了发酵培养基中碳源浓度、氮源浓度、培养时间以及培养基初始pH等因素对多粘芽孢杆菌发酵的影响。研究结果表明:培养基中糯米粉浓度为14%,酵母膏浓度为5%,培养时间为72 h,培养基初始pH为7.20时,多粘芽孢杆菌发酵效果最佳,其最终效价可高达1200μg/mL以上。     

优美毡被孔菌培养条件的研究

优美毡被孔菌是一种具有危害性的真菌,需要研究最佳培养条件,找到有效防治手段。采用生长速率法,研究了影响优美毡被孔菌菌丝生长和菌落形态的参数(包括温度、p H值、碳源、氮源),并调查了不同药物对该菌的抑制培养实验。结果表明,菌丝体生长最适培养温度范围为25~35℃;优美毡被孔菌对酸碱的选择性很差,p H值的变化对其生长速度的影响不大;最适培养碳源为淀粉;最适培养氮源为酵母汁;0.5~10 g/L福美胂可以作为该菌的有效抑制剂。这些结果为优美毡被孔菌有效防治提供有力证据。     

利用啤酒废水培养生物絮凝剂产生菌的研究

从空气和活性污泥中筛选出絮凝剂产生菌,对其进行筛选并纯化得到絮凝活性较高且稳定的菌株M3。以啤酒废水为廉价培养基,对絮凝剂产生菌M3进行培养,考察外加碳源、氮源、培养基pH值、培养时间等因素对絮凝剂产生菌絮凝效果的影响。得出了M3的最佳培养条件:直接利用啤酒废水,无需另外添加碳源和氮源,只需添加0.5%的KH2PO4,温度为30℃,培养基初始pH值为8.5,培养时间为48 h,摇床转速为160 r/min。在此条件下所产生的絮凝剂对高岭土悬液絮凝率高达93.5%。     

一株产微生物絮凝剂菌培养条件的优化

采用单因素试验对一株名为J-3的奥默柯达菌进行产絮凝剂最佳培养条件的优化。通过试验得出产絮凝剂的最佳培养条件：接种量为8%,装液量为60 mL,摇床速度为200 r/min,初始pH为6,温度为30℃,培养时间为66 h,碳源为葡萄糖,氮源为酵母膏＋硫酸铵。最佳培养条件下奥默柯达菌絮凝剂的产量为2.15 g/L,成本为0.188元/L。     

产抗生素南极海洋放线菌的筛选及培养条件优化

对32株南极海洋放线菌进行抑菌活性实验,筛选出3株具有一定抑菌活性的放线菌,分别命名为GD-F1、GD-F2和GD-F3,其中GD-F2的抑菌活性较高;探讨了碳源、氮源、pH值等条件对GD-F2产抗生素的影响,确定GD-F2产抗生素的最佳培养条件为：碳源为可溶性淀粉、氮源为大豆粉或酵母膏、用天然海水和蒸馏水各一半配制培养基、无机盐浓度为改良高氏一号培养基的一半、pH值为7．0,为南极海洋放线菌的机理研究和应用奠定了基础。     

微生物絮凝剂产生菌HHE-P7的最佳培养条件研究

HHE-P7为从活性污泥中筛选出的一株高效絮凝剂产生菌。通过实验确定了HHE-P7最优营养成分和培养条件:葡萄糖为碳源,酵母膏作氮源,培养基初始pH=5.0,250mL三角瓶中装液量为140mL,种子接入量为培养液容积的2%,摇床温度30℃、转速150r/min。在此操作条件下培养2d后,所产微生物絮凝剂对高岭土悬液的凝絮率为97%,絮凝剂粗品产量达4.0g/L。     

Cost-cutting of nitrogen source for economical production of cellulolytic enzymes by Trichoderma inhamatum KSJ1

For saccharifying food wastes, cellulolytic enzymes were produced using Trichoderma inhamatum KSJ1 in modified Mandel’s medium. In a previous study, 0.1% bacto peptone in Mandel’s medium was established as the best organic nitrogen source for the production of cellulolytic enzymes using strain KSJ1. However, economically, peptone was too expensive. Therefore, soybean, yeast and Chunggookjang (fermented soybean paste) were substituted for peptone in this research. Also, yeast or ground soybean hydrolyzed by sulfuric acid or from a culture broth of Bacillus alcalophilus, a strain producing protease, was added to the medium as the nitrogen source to the production of cellulolytic enzyme. In the cultivation using 0.5% yeast hydrolyzed with a culture solution of B. alcalophilus as the nitrogen source, the activities of FPase and amylase were 0.20 and 2.17 U/mL in a 100 mL flask, compared to 0.35 and 1.24 U/mL with the 0.1% peptone as control, respectively. In a 10 L jar fermenter, the activities of FPase and amylase were improved to 0.40 and 4.82 U/mL in the cultivation, respectively, using 0.5% yeast hydrolyzed with the culture broth, compared with 0.38 and 3.79 U/mL, respectively, for the 0.1% peptone as control. Therefore, hydrolyzed yeast was established as an available nitrogen source for the industrial scale production of cellulolytic enzymes by strain KSJ1, resulting in a 52.3% cost reduction in the production of cellulolytic enzyme by substitution of the expensive nitrogen sources.     

3种单一及其混合碳源的生物反硝化脱氮效能

分别以乙酸钠、乙醇、葡萄糖及其两两混合物作为外碳源,对生活废水进行生物反硝化研究。结果表明,不同碳源系统均出现了NO2^--N的短时间积累,与单一碳源系统相比,对应混合碳源系统NO2^--N最大积累量较低。从培养初始至120 min时,随培养时间增加,单一和混合碳源系统中NO3^--N含量均大幅降低,乙酸钠、乙醇、葡萄糖、乙酸钠+乙醇、乙醇+葡萄糖、乙酸钠+葡萄糖系统的平均反硝化速率分别为6.9、5.1、4.3、7.2、5.7、6.0 mg/(g·h),至120 min时,各系统NO3^--N去除率分别为100%、77.8%、64.8%、100%、78.4%、85.1%。乙酸钠、乙酸钠+乙醇、乙酸钠+葡萄糖系统NO3^--N去除率分别在120、120、210 min时达到100%。从脱氮效果、碳源成本、环境风险角度,乙酸钠+.葡萄糖更适合作为工程应用上的外碳源。     

利用啤酒废水制备生物絮凝剂的研究

从活性污泥中筛选得到一株生物絮凝剂产生菌,该菌种能够利用啤酒废水作为培养基制备生物絮凝剂F-12。研究了CODer浓度、辅助氮源、无机盐、pH及培养时间等条件对絮凝活性的影响。试验结果表明,F-12的最优产生条件为：1 L CODer浓度10000mg／L的啤酒废水中加入0.2g（NH4）2SO4,0.2g KH2PO4,初始pH值7.0,摇床培养48h。在最优条件下絮凝率可达96.24％。     

一株极端环境嗜盐菌的培养条件研究

文章对一株极端环境嗜盐菌的培养条件进行了研究,找到新的有用化学结构的机会将会是较大的,尤其是那些生存于极端环境中的放线菌将是可以广泛利用的天然产物源泉。通过其平板及斜面培养情况、发酵培养情况、薄层层析技术显色等最终确定了其较为合适的培养基成分。