表面活性剂对大肠杆菌产L-鸟氨酸的影响

系统研究了表面活性剂种类(Tween-40、Tween-60、Tween-80、曲通-X-100(Triton X-100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB))、表面活性剂添加浓度以及表面活性剂添加时间对大肠杆菌BW25113生长和发酵产L-鸟氨酸的影响。研究结果表明,发酵0h添加浓度范围为0.1g/L 2g/L的表面活性剂时,Tween-40、Tween-60、Tween-80、Triton X-100和SDS对大肠杆菌BW25113的生长和L-鸟氨酸的产量均无影响,而CTAB对L-鸟氨酸生物合成有一定的促进作用。CTAB的作用效果因CTAB的添加浓度和添加时间的不同而有所差异。发酵8h添加与0.1g/L为CTAB最适添加时间和最佳添加浓度。在该条件下,添加CTAB对大肠杆菌BW25113发酵产L-鸟氨酸的促进作用最大,L-鸟氨酸产量可达743mg/L并且几乎不影响大肠杆菌BW25113的生长。与不添加CTAB的对照组相比,L-鸟氨酸产量提高1.25倍,发酵周期也缩短10h。     

L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的发酵工艺研究

目的以L-色氨酸营养缺陷型高产菌HX22-118为出发菌株,研究探讨L-色氨酸补料分批发酵工艺。方法通过对L-色氨酸补料分批发酵工艺中不同初糖浓度、不同补料方式、碳氮源比例、不同p H值调节方式、添加L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响进行了研究。结果通过补料分批发酵工艺能有效地解除了高糖对菌体生长的抑制,促进菌体生长产酸,选择初糖淀粉浓度为90 g/L,保持葡萄糖总浓度160 g/L,在发酵第24 h开始连续流加剩余的糖,并于发酵第12 h和24 h分2次补加各50 mg/L的L-苯丙氨酸、L-酪氨酸,同时用氨水与Na OH控制发酵过程的p H,发酵产酸较分批发酵的33.5 g/L提高49.5%,达到50.1 g/L,缩短了发酵周期,提高了原料利用率。结论形成一套先进的L-色氨酸工业化发酵生产工艺技术,产酸高,生产运行稳定。     

L-鸟氨酸补料分批发酵的研究

在优化了批式发酵条件的基础上,通过对流加补料方式、补料速度等发酵过程的各种参数,包括产酸率、转化率、发酵周期等进行了研究,优化了L-鸟氨酸补料分批发酵的条件。在最优补料分批发酵条件下,发酵58 h,L-鸟氨酸产量达59.35 g/L,糖酸转化率达37.09%。发酵结果明显优于分批培养。     

利用竹基纤维素为碳源生物转化L-乳酸的潜力研究

以竹材制浆厂备料工段产生的废弃竹屑为原料,采用蒸汽爆破预处理且提取半纤维素后的竹基纤维素为碳源,同时对预处理前后竹屑采用扫描电子显微镜&能谱仪和激光粒度分析仪进行表征;用分步水解发酵工艺,结合高效液相色谱对发酵L-乳酸工艺关键参数进行了分析,探究了该碳源生物转化L-乳酸的潜力。结果表明,蒸汽爆破预处理提高了原料酶解还原糖释放量,在总固体(total solids, TS)质量浓度140 g/L、酶添加量60 FPU/g、酶解54 h条件下糖化,总糖质量浓度可达31.19 g/L。将糖化液用于发酵试验,在起始糖质量浓度19.43 g/L,发酵初始pH 6.5、菌株接种量5%、发酵17 h条件下,L-乳酸质量浓度可达6.28 g/L,其糖酸转化率高达80.87%。综上,该实验为竹基纤维素的利用提供了高值化途径参考。     

L-鸟氨酸发酵废菌渣水解固形物回用工艺的研究

以L-鸟氨酸发酵废菌渣水解固形物为有机氮源,进行L-鸟氨酸发酵工艺条件的研究,实验结果发现最佳回用工艺条件为:水解时间20 h,水解温度90.0℃,水解液加入量6.5 g/100 m L,6.0 mol/L硫酸溶液(m L)与含水废菌渣固形物(g)之比1∶2.5。在上述条件下,L-鸟氨酸产量达到了37.47 g/L,与酵母膏为有机氮源进行的鸟氨酸发酵差异不明显,且产量稳定。     

耐氨米根霉的分批补料发酵及发酵动力学初探

以氨水为中和剂,替代CaCO3,对耐氨米根霉R.oryzaeJS-N0-2-02进行15L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究,结果表明,降低起始糖浓度,产酸期补糖可明显提高菌体L-乳酸比生产速率和耗糖产酸能力,提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。在发酵起始时添加1 g/L CaCO3能进一步提高补糖发酵的L-乳酸比生产速率,增强发酵后期菌体耗糖产酸能力,从而进一步提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。发酵结果:起始糖浓度为120 g/L,25h时补糖使最终发酵总糖浓度达137 g/L,发酵培养60 h,L-乳酸产量可达101.8 g/L,纯度97.3%,菌体耗糖转化率76%,比生产速率0.27 g/g.h,残糖降至3 g/L。     

运动发酵单胞菌发酵产乙醇的中试研究

从6株Zymomonas.mobilis基因工程菌中筛选出一株乙醇高产菌Z4,在500ml摇瓶小试的基础上利用5L全自动发酵罐进行了中试放大。结果表明Z4菌株的最适初糖浓度为18%;pH6.0,35℃,发酵48h乙醇最高含量达67.9g.L-1,得率达77.0%。补料分批培养实验结果表明,补料时机以发酵起始后24h为佳,发酵48h后乙醇含量达最高值93.1g.L-1,得率为77.6%。     

运动发酵单胞菌发酵产乙醇的中试研究

从6株Zymomonas.mobilis基因工程菌中筛选出一株乙醇高产菌Z4,在500ml摇瓶小试的基础上利用5L全自动发酵罐进行了中试放大。结果表明Z4菌株的最适初糖浓度为18%;pH6.0,35℃,发酵48h乙醇最高含量达67.9g·L-1,得率达77.0%。补料分批培养实验结果表明,补料时机以发酵起始后24h为佳,发酵48h后乙醇含量达最高值93.1g·L-1,得率为77.6%。     

不同基质浓度对酒精发酵的影响

研究了 1株酿酒酵母在清液发酵过程中不同基质浓度对发酵的影响。研究发现 ,在初糖质量分数 >15 %时 ,该酵母的生长开始受到抑制 ;在初糖质量分数为 3 5 %时 ,可达最大发酵酒精体积分数 16 5 %。将平均对基质菌体得率与初糖浓度进行关联 ,描述了基质与菌体生长之间的关系 ;而在葡萄糖质量分数≤ 15 %时 ,产物浓度与初糖浓度之间存在线性关系。     

3-磷酸甘油醛脱氢酶促进谷氨酸棒杆菌发酵生产L-精氨酸和L-鸟氨酸

在谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum) SNK118中表达NADP~+依赖型的3-磷酸甘油醛脱氢酶编码基因,提高胞内NADPH水平,以提高L-精氨酸(L-Arginine)和L-鸟氨酸(L-Ornithine)发酵产量。通过NCBI数据库检索,选取了3个不同来源的3-磷酸甘油醛脱氢酶编码基因。经测定酶活力,最终选择糖丁基梭菌(Clostridium saccharobutylicum) DSM 13864来源的NADP~+依赖型的3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(Csgap C)。构建了产L-精氨酸的重组菌SNK118/p XMJ19-Csgap C,当摇瓶发酵70 h时产L-精氨酸11. 55 g/L,糖酸转化率0. 13 g/g,与对照菌SNK118/p XMJ19相比,精氨酸产量和糖酸转化率分别提高了26%和10. 2%。在L-鸟氨酸生产菌株SNK118Δarg FΔargR中重组表达Csgap C,重组菌SNK118Δarg FΔargR/p XMJ19-Csgap C摇瓶发酵70 h产L-鸟氨酸27. 76 g/L,糖酸转化率0. 274 g/g,与对照菌SNK118Δarg FΔargR/p XMJ19相比,L-鸟氨酸产量和糖酸转化率分别提高了20. 1%和15. 6%。结果表明,异源表达Csgap C有助于提高谷氨酸棒杆菌发酵生产L-精氨酸和L-鸟氨酸的水平。     

促进酵母菌乙醇发酵新方法

在发酵培养基中添加固态基质,研究不同固态基质对酵母菌乙醇发酵的促进作用。结果表明：在培养基中分别添加2g/100mL 的麦秸杆、花生壳、稻壳和锯末,可使发酵液中乙醇质量浓度提高了15.5%～24.8%。在4种不同固态基质中,稻壳对酵母菌乙醇发酵的促进作用最显著。以稻壳作为固态基质,确定了添加固态基质条件下酵母菌乙醇发酵的最适条件为：稻壳2.5g/100mL、初糖12g/100mL、温度30℃、发酵时间48h。在适宜的发酵条件下,发酵液中乙醇质量浓度可达到51.8g/L,为理论产率的92.7%。     

木糖和葡萄糖共发酵生产L-组氨酸

以1株L-组氨酸生产菌Escherichia coli HIS1为研究对象,优化其L-组氨酸合成关键酶His G*的诱导条件。通过摇瓶发酵的方式确定诱导剂木糖的最适质量浓度为10 g/L;通过5 L发酵罐发酵的方式确定最佳诱导时间为发酵8 h时诱导;因发酵过程中木糖会被消耗,故通过多次添加木糖或敲除xyl A基因阻断木糖代谢途径保持发酵液中的木糖浓度,以稳定诱导条件。结果表明,木糖同时作为诱导剂和碳源更有利于L-组氨酸的发酵生产,为此摸索出了木糖和葡萄糖共发酵生产L-组氨酸的发酵工艺。该工艺主要控制要点为发酵8 h之后添加质量浓度为10 g/L的木糖,发酵过程中流加木糖和葡萄糖质量比为1∶5的糖溶液。最终L-组氨酸的产量可达56.5 g/L,是纯葡萄糖发酵时的2倍。     

生物素及膜偶联间歇透析发酵对黄色短杆菌生产L-亮氨酸的影响

生物素作为微生物的生长因子,对生长速率、细胞膜通透性、代谢产物的生成等方面具有重要作用。为提高黄色短杆菌产L-亮氨酸产量,降低副产物生成,在30 L发酵罐水平研究了在培养基中添加20、50、80、120μg/L四种不同质量浓度生物素,对黄色短杆菌产L-亮氨酸的影响。结果表明:培养基中添加50μg/L生物素,黄色短杆菌发酵44 h,L-亮氨酸的产量最高,达到60 g/L,糖酸转化率为22%,副产物L-丙氨酸的质量浓度为8 g/L。在最适生物素浓度下,发酵36 h后,采用膜偶联间歇透析发酵工艺,发酵周期延长至56 h,L-亮氨酸的糖酸转化率为25%,较普通发酵工艺约提高13. 6%,副产物L-丙氨酸的浓度降低约71. 3%,L-亮氨酸的总产量提高了16. 7%。研究结果对提高糖利用率、降低副产物、提高生产效率等方面具有重要意义。     

高产L-乳酸干酪乳杆菌的选育及发酵条件研究

以一株产L-乳酸的干酪乳杆菌G-02为出发菌,采用硫酸二乙酯(DES)和亚硝基胍(NTG)进行诱变,利用高温高糖培养基选育出一株L-乳酸发酵活力较强的菌株G-04。并且对该株菌7L发酵罐发酵条件进行了研究,探讨了溶氧、中和剂、补料方式对发酵过程的影响。实验结果表明:在适当的发酵条件下,该菌株可积累L-乳酸浓度达到188g/L,糖转化率大于90%,发酵周期小于44h。     

L-赖氨酸高产菌发酵的研究

在摇瓶条件下对赖氨酸发酵的供氧、初糖浓度等进行了研究,并对氮源硫酸铵、营养因素玉米浆和L-苏氨酸进行了响应面分析试验,得到最优的摇瓶发酵条件.在此基础上,进行了7L自控发酵罐赖氨酸发酵试验.研究结果表明,在7L发酵罐中发酵64 h左右,积累赖氨酸盐酸盐可达161 g/L,糖酸转化率58.3％.     

甘蔗汁风味醋乙醇发酵阶段混合菌种发酵工艺的研究

为了增加甘蔗汁风味醋的香气,在甘蔗汁酿醋的乙醇发酵阶段采用异常汉逊酵母和酿酒酵母进行混合菌种发酵,研究了发酵工艺条件.通过单因素试验和正交试验,确定了最佳工艺条件为:初糖浓度为180 g/L,混合菌种的时间是异常汉逊酵母发酵36 h,发酵0～36 h控制28℃,发酵36 h以后控制30℃.在此条件下,发酵液中总酯含量和乙醇转化率分别为6.6 g/L和30.2%,发酵液香气和乙醇转化率均达到较高要求.     

Streptococcus zooepidemicus H23生产透明质酸营养条件的优化

在发酵罐水平上研究了酵母粉用量、初糖浓度和碳氮比以及补加葡萄糖对Strepto coccuszoopeidemicusH2 3发酵生产透明质酸的影响。利用上述条件在 5L罐上进行发酵实验 ,16h时发酵液中透明质酸质量浓度为 4 83g/L。     

不同中和剂对米根霉发酵产L- 乳酸的影响

在米根霉发酵产L- 乳酸过程中,采用CaCO3 作为中和剂会造成下游分离过程中膜堵塞和环保压力,因此以NH3·H2O 和NaOH 替代CaCO3 作中和剂,对米根霉发酵产L- 乳酸的工艺条件和发酵动力学进行研究。结果表明：添加CaCO3 后L- 乳酸产量平均提高7.3 倍;NaOH、NH3·H2O 作为中和剂的最佳浓度及质量分数分别为10mol/L、25%,以该条件进行发酵72h 得菌丝体小球直径分别为0.2～1.2mm 和1.2～2.2mm,残糖含量分别为2.58g/L 和1.37g/L,L- 乳酸产量分别为74.34g/L 和80.61g/L。     

利用苹果渣发酵生产L-苹果酸工艺研究

以苹果渣为原料,经过去毒处理,在50L发酵罐中液体深层发酵生产L-苹果酸.研究了发酵过程中通气量、温度,以及搅拌转速等因素对苹果渣转化率、L-苹果酸产率的影响.结果表明,液体深层发酵生产L-苹果酸的最佳发酵工艺条件为:苹果渣浓度6%,发酵前期通气量(V/V)1:0.15(发酵48h前)～1:0.4(发酵48h后),温度30"C(发酵48h前)～28℃(发酵48h后),初始pH6.0～6.2,发酵周期108～120h,搅拌转速90r/min,苹果渣的平均转化率66.67%,平均产L-苹果酸40g/L.     

酵母菌与糖化酶共固定化木薯酒精连续发酵工艺研究

采用聚乙烯醇(PVA)为载体共固定化酵母菌细胞和糖化酶制剂,并以木薯为原料进行酒精连续 发酵工艺研究。实验结果表明,木薯酒精连续发酵的最佳工艺条件为:硫酸铵添加量为原料量的0.5%,α-淀 粉酶用量为5u/g,糖化酶的用量为150u/g,适宜pH值4.5,酵母菌细胞与糖化酶制剂共固定化凝胶颗粒填装 量为50%。在稀释速率为0.155h$C1、糖化醪总糖为119.8g·L-1、还原糖为80.33g·L-1、醪液在反应器中 停留时间为3.1h时,发酵醪酒精浓度为12.3%,成熟发酵醪残余总糖为2.72g·L-1,残余还原糖为0.6g· L-1,总糖利用率达96.91%。