以棉籽饼粉为有机氮源的L-苏氨酸发酵工艺研究

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株，研究确定了罐上棉籽饼粉的最佳用量及过程控制模式。首先分析了棉籽饼粉浓度对苏氨酸流加发酵过程中菌体生长、产物积累以及微生物稳定性的影响，得到适宜的初始棉籽饼粉浓度为3g／L，进一步研究了pH、溶氧等环境条件对L-苏氨酸发酵的影响，确定了最佳控制模式。在最优条件下，采用补料分批发酵工艺，通过10L罐发酵36h，最终产酸可达117．8g／L，糖酸转化率为47．2％。     

以高浓度葡萄糖为碳源的L-苏氨酸发酵工艺研究

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了高葡萄糖浓度下各种生长因子和培养条件对L-苏氨酸发酵的影响。结果表明,脯氨酸可以解除高浓度葡萄糖对L-苏氨酸发酵的抑制作用,生物素可以提高L-苏氨酸生产菌的细胞得率及L-苏氨酸的产量,利用摇瓶发酵确定最佳用量分别为60mg/L和120μg/L;控制pH7.0和采用控制溶氧的脉冲补料方式L-苏氨酸产量得到进一步的提高。在最优条件下,利用10L发酵罐发酵38h,L-苏氨酸产量可达110.2g/L,糖酸转化率为45.7%。     

前体物质和碳源补加策略对缺陷短波单胞菌发酵生产L-脯氨酸的影响

对缺陷短波单胞菌(Brevndimonas diminut)JNPP-NSS产L-脯氨酸的补料分批发酵条件进行了研究。结果表明,发酵初始添加50 g/L前体物质谷氨酸,以最适初始葡萄糖浓度100 g/L,于35 h以3.0 g/(L.h)的流速补加葡萄糖,使总糖浓度达120 g/L的补碳方式,L-脯氨酸的合成浓度有所提高。发酵结束,L-脯氨酸的终浓度提高到54.40 g/L,底物葡萄糖对L-脯氨酸的转化率达到0.45 g/g。     

L-组氨酸发酵条件优化

以L-组氨酸生产菌TL1105为供试菌株,研究了接种龄、接种量及温度溶氧等因素对L-组氨酸发酵的影响,结果表明,接种龄为20h,接种量为6%,pH7.0,温度31℃,溶氧为20%时,L-组氨酸产量最高,在此条件下进行5批1m3中试罐实验,发酵产量稳定在30g/L左右,糖酸转化率大于20%。     

代谢副产物对L-苏氨酸发酵的影响及应对措施

研究了L-苏氨酸的发酵过程,通过高效液相色谱和氨基酸分析仪测定了L-苏氨酸发酵液中的主要副产物为乙酸、乳酸、缬氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等。利用外源添加实验研究了各种代谢副产物对L-苏氨酸发酵的影响。结果表明乙酸浓度高于2 g/L、乳酸浓度高于10 g/L时对L-苏氨酸生产菌的生长和产酸有抑制作用,采用提高溶解氧和葡萄糖限制性脉冲流加措施将乙酸、乳酸的浓度控制在0.5 g/L以下,L-苏氨酸产量明显提高。     

L-苏氨酸发酵过程中乙酸的控制

大肠杆菌是表达外源基因常用的宿主菌,然而在培养过程中容易发生副产物乙酸的积累,不仅造成碳源的浪费,而且严重抑制菌体生长及外源基因的表达.本研究利用一株自主构建的大肠杆菌基因工程菌(MHZ0200-2)发酵生产L-苏氨酸.通过选择合适的发酵条件来控制其副产物乙酸的生成,从而提高L-苏氨酸的产量.L-苏氨酸的初始产量是0.09g/L,培养条件优化后产量提高到2.06g/L.     

L-苏氨酸发酵法工业生产的研究

采用乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum) ZT-1株进行5001和6000罐L-苏氨酸发酵扩大试验,在以工业葡萄糖、硫酸铵为主原料的培养基中发酵,可产20g/1以上的L-苏氨酸,最高达到24.8g/1。发酵液经离子交换法提取和结晶法精制,获得符合国内外药典标准的医药级产品,收率可达40%以上。现已实现工业化批量生产。     

L-亮氨酸摇瓶补料分批发酵实验

进行了补葡萄糖、补醋酸铵和硫酸铵和全组分补料的摇瓶补料分批发酵实验。实验结果显示,以初始葡萄糖浓度为50g/L,初始醋酸铵和硫酸铵浓度分别为10g/L,于发酵过程第24h起每隔12h分4次补加全组分发酵培养基,摇瓶发酵72h产L-亮氨酸21.32g/L。     

L-亮氨酸摇瓶补料分批发酵实验

进行了补葡萄糖、补醋酸铵和硫酸铵和全组分补料的摇瓶补料分批发酵实验。实验结果显示,以初始葡萄糖浓度为50g/L,初始醋酸铵和硫酸铵浓度分别为10g/L,于发酵过程第24h起每隔12h分4次补加全组分发酵培养基,摇瓶发酵72h产L-亮氨酸21.32g/L。      

L-苏氨酸发酵液脱色工艺研究

考察了活性炭对L-苏氨酸酸发酵液的脱色效果及脱色过程中的主要影响因素。结果表明，粉末活性炭是理想的脱色剂。确立L-苏氨酸酸发酵液的脱色工艺为：活性炭加入量1％，60℃，发酵液pH=5．0，脱色时间为15min。     

碳氮源对Bacillus sp.B_(53)发酵产聚谷氨酸的影响

考察了 8种不同碳源和 7种不同氮源对Bacillussp B53 发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明 ,柠檬酸、甘油和硫酸铵是合成聚γ 谷氨酸比较适宜的碳源和氮源 ,前体物质L 谷氨酸的存在是聚谷氨酸高产所必需的。经过正交试验和回归分析 ,确定最佳碳氮源配比为 :L Glu 2 0 g/L ,CTA 9 86 4g/L ,Glycerol 80 36 g/L ,(NH4) 2 SO47g/L ,其他培养基成分有MgSO4·7H2 O 0 5 g/L ,FeCl3 ·6H2 O 0 0 2 g/L ,K2 HPO41g/L ,CaCl2 ·2H2 O0 2 g/L ,MnSO4·H2 O 0 0 5 g/L。在既定发酵条件下 ,Bacillussp B53 在优化培养基上产生γ PGA 19 12 g/L比基础发酵培养上的 8 87g/L提高了 115 5 6 %。     

大肠杆菌PTSNtr相关基因缺失对苏氨酸合成的影响

大肠杆菌的氮磷酸转移酶系统（nitrogen phosphotransferase system,PTSNtr）在其工作过程中会消耗L-苏氨酸合成的前体物质磷酸烯醇式丙酮酸,敲除相关基因或可影响苏氨酸合成。作者利用CRISPR-Cas9系统,分别敲除PTSNtr相关基因ptsP、ptsO和ptsN,构建得到突变株MZ001、MZ002和MZ003。通过对出发菌株和突变菌株测定生长曲线,发现ptsP、ptsO和ptsN的单缺失使菌株培养前期生长迟缓,迟滞期延长,后期快速生长,稳定期生物量积累大于出发菌株。之后在出发菌株和突变菌株中引入含有苏氨酸合成的3个关键酶编码基因thrA*、thrB和thrC以及苏氨酸转运蛋白编码基因rhtC的表达质粒。对比菌株MG1655/pFW01-thrA*BC-rhtC,菌株MZ001/pFW01-thrA*BC-rhtC、MZ002/pFW01-thrA*BC-rhtC和MZ003/pFW01-thrA*BC-rhtC苏氨酸的产量有明显提高,分别为3.805、1.722、3.091 g/L。本研究表明,大肠杆菌的PTSNtr相关基因的敲除对提高其L-苏氨酸的合成能力有促进作用。     

碳源与罗伊氏乳杆菌LYS-1发酵上清液抑菌效果的关系

本研究考察了碳源对罗伊氏乳杆菌LYS-1发酵特性和发酵上清液抑菌效果的影响,以此探讨碳源与LYS-1代谢产生抑菌物质的关系。LYS-1接种于不同碳源配方的培养基中,测定发酵过程中酸度、活菌数的变化以及发酵上清液的抑菌效果。结果显示,LYS-1以蔗糖、麦芽糖和葡萄糖为碳源时抑菌圈直径依次为9.84 mm、8.55 mm和7.65 mm,以果糖、乳糖和甘油为碳源时则无抑菌圈。活菌数≥1.00×10^9CFU/mL时抑菌圈才会出现,且活菌数的增加有利于抑菌圈直径的增大。葡萄糖和蔗糖复配具有较优的抑菌效果,且蔗糖添加量在5%~10%范围内增加可以提高抑菌效果。以葡萄糖和果糖等当量替换蔗糖具有同等的抑菌效果,碳源为1.00%葡萄糖+10.00%蔗糖或6.26%葡萄糖+5.26%果糖时发酵上清液的抑菌效果最强。碳源影响LYS-1代谢产生抑菌物质,葡萄糖和果糖是影响发酵上清液抑菌效果的关键性因素。     

间歇补料对小单孢菌产庆大霉素的影响

在10 L发酵罐中研究了间歇补料对小单孢菌发酵生产庆大霉素的影响,以期提高庆大霉素的产量,为建立生物制药工艺综合性实验奠定基础。在保持发酵罐pH恒定的基础上,以摇瓶发酵优化条件作为发酵罐初始发酵条件,分别采用不同的间歇补料方式,在发酵的初期、中期和后期流加糊化玉米淀粉,探索较优的碳源补料方式。结果表明,少量多次补料方式的发酵水平优于多量少次补料方式。在少量多次补料方式的基础上,增加溶氧量,不仅延长了产素期,而且发酵水平较初始发酵提高了87.3%。说明优化后的间歇补料方式不仅延长了发酵周期,而且提高了庆大霉素发酵产量。     

黄原胶补料分批发酵工艺的试验研究

研究了黄原胶补料分批发酵的工艺。试验发现，碳源水解20min可以促进黄原胶的发酵，其最佳的DE值为32．5％。进一步利用止交试验考查了培养基起始碳源的浓度、补料培养基的组成、补料的开始时间及补料的方式对产胶的影响，结果表明采用起始碳源浓度为4％，24h开始进行指数补料，补料培养基含0．1％的蛋白胨的发酵方式效果最佳。动力学结果显示，该工艺条件优于间歇发酵的结果。     

枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶的特性及补料研究

采用分离纯化的枯草芽孢杆菌进行产中性蛋白酶的研究,结果表明:适宜的碳源和氮源分别为玉米粉和豆粕粉;磷酸盐能提高酶产量;未添加Na2HPO4和KH2PO4的情况下,Ca2+和Mg2+对产酶都有抑制作用;Na2HPO4和KH2PO4存在时,1 mmol/L的Ca2+和Mg2+能使酶产量分别提高12%和8%,随着离子浓度的增加,产酶受到抑制;采用在11 h、18 h和24 h分别补加10 g/L玉米粉和7.5 g/L豆粕粉的补加策略,产量提高了96%,生产强度提高了112%。     

不同发酵方式对樟芝真菌多糖产量的影响研究

通过深层发酵法,对比研究了连续、分批、补料分批3种培养方式对樟芝真菌菌体,胞内外多糖产量的影响,研究表明,补料分批相对于连续培养,菌体最大产量提高5.51%,胞内多糖最大产量提高11.25%。胞外多糖最大产量提高21.70%,补料分批培养优于连续培养和分批培养。     

L-C ys与葡萄糖对酵母发酵合成谷胱甘肽的影响

通过在7.5 L发酵罐中,分别以流加葡萄糖和L-半胱氨酸与流加葡萄糖协同作用2种方式研究了酵母对分批发酵生产谷胱甘肽的影响。结果表明,从第7 h开始恒速[1.5 g/(L.h])流加葡萄糖直至发酵结束,发酵24 h后GSH产量达最大,为151.6 mg/L,比流加前提高37%。在恒速流加葡萄糖基础上,当发酵至12 h,向发酵罐中一次性添加3 mmol半胱氨酸,最终GSH产量达最大,为213.3 mg/L,比分批发酵提高了93%。