常压室温等离子体诱变选育高产TTM P菌株

从新疆伊犁肖尔布拉克酒厂生产的酱香型高温大曲中筛选得1株能代谢四甲基吡嗪（TTMP）的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)R19,以该菌株为出发菌株,采用常压室温等离子体诱变系统（ARTP）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TTMP产量较高的突变株T451,该菌株摇瓶发酵生产TTMP的产量为1.19 g/L,约为出发菌株产量的4.45倍。     

低能等离子诱变选育杆菌肽高产菌株及发酵条件优化研究

以杆菌肽产生菌地衣芽孢杆菌为出发菌株,使用低能等离子注入诱变技术选育杆菌肽高产菌株并优化发酵条件。在诱变时间15 s时,菌株致死率80%,正突变率达到38%。经过多轮育种,最终获得一株高产突变菌株C15,摇瓶产量达到638.47U/mL,比出发菌株提高了38.89%。通过单因素和正交实验优化培养基组成和发酵工艺条件,确定了最优条件,即碳源为40.0g/L玉米淀粉、氮源为80.0g/L豆饼粉、温度37℃、初始pH7.0、转速280r/min,优化条件下摇瓶产量达到880.87 U/mL。在50 L发酵罐中进行验证,突变菌株最终累积杆菌肽产量达到927.36 U/mL。低能等离子注入诱变技术作为一种新兴的高效微生物育种手段,在菌种改良领域具有广阔的应用前景。     

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。     

高温大曲中高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的分离鉴定及发酵条件优化

该研究从高温大曲中分离筛选产四甲基吡嗪（TTMP）芽孢杆菌,采用细胞形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对高产四甲基吡嗪菌株进行鉴定,并优化四甲基吡嗪产量最高菌株的发酵条件。结果表明,经初筛从高温大曲中分离出20株产四甲基吡嗪芽孢杆菌（编号为WH1～WH20）,经过复筛得到四甲基吡嗪产量较高的菌株WH7、WH10和WH20。其中菌株WH7和WH20被鉴定为副淀粉芽孢杆菌（Bacillus paramycoides）,菌株WH10被鉴定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。菌株WH10的最佳发酵条件为：前发酵温度37℃、前发酵时间72 h,后发酵温度60℃,后发酵时间20 h,初始pH值6.5,铵盐添加量4 g/L。在此优化条件下,四甲基吡嗪产量为728.38 mg/L,比优化前提高了167%。     

清香型白酒大曲中高产四甲基吡嗪菌株的筛选、鉴定及发酵培养基优化

为通过生物法改善并提高清香型白酒酿造中功能性成分四甲基吡嗪的含量,该研究采用传统分离方法从清香型白酒大曲中分离纯化芽孢杆菌（Bacillus sp.）,通过气相色谱（GC）法筛选高产四甲基吡嗪的菌株,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并对其产四甲基吡嗪发酵培养基配方进行研究。结果表明,共分离得到31株芽孢杆菌,从中筛选得到7株产四甲基吡嗪的芽孢杆菌,其中菌株q94的四甲基吡嗪产量最高,为（0.36±0.01）g/L,其被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。菌株q94产四甲基吡嗪的最优培养基组成为：蔗糖80 g/L,蛋白胨10 g/L、酵母浸粉20 g/L、磷酸氢二铵30 g/L、磷酸二氢钾15 g/L,在此优化条件下,菌株q94的四甲基吡嗪产量可达（3.32±0.18）g/L。     

紫外诱变筛选低自溶高产2,3-丁二醇的地衣芽孢杆菌突变子

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为GRAS菌株,可用于大规模生产2,3-丁二醇。地衣芽孢杆菌BL41细胞自溶现象严重,导致发酵过程中生物量下降,减少了2,3-丁二醇的生成。通过紫外诱变,在筛选平板上共获得61株自溶水平较低的突变子,采用肌酸比色方法,分析了突变子合成乙偶姻的水平。在摇瓶发酵中,突变子BL41-103、BL41-196和BL41-213的2,3-丁二醇产量较高。进一步采用四联发酵罐对上述突变子发酵水平进行测定,突变子BL41-196在发酵44 h时的2,3-丁二醇产量最高,为65.1 g/L,比出发菌株BL41提高了36.0%。     

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。     

生物絮凝剂的制备及其在蔗汁澄清的应用探索

以地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为出发菌株,通过紫外诱变选育出一株产絮凝剂的高效菌株,经过摇瓶发酵生产生物絮凝剂(MBF)对甘蔗中和汁进行澄清试验。结果表明,突变株比出发菌株产MBF的絮凝活性提高17%;10 U/m L的MBF与2 mg/kg聚丙烯酰胺(PAM)处理甘蔗中和汁澄清效果相当。MBF取代PAM作为糖用絮凝剂具有可行性。     

谷氨酸高产菌GDK-9的定向选育及其发酵过程研究

以天津短杆菌GDK6为出发菌株,通过原生质体紫外诱变、紫外诱变和硫酸二乙酯(DES)诱变定向选育L-谷氨酸生产菌。经摇管初筛、摇瓶复筛、遗传标记验证、单菌落分离和连续传代,最终筛选出1株L-谷氨酸高产菌GDK-9。该菌株在未优化条件下摇瓶发酵42h产L-谷氨酸79.2g/L。另外,试验结果证实GDK-9菌株的遗传标记和产酸能力十分稳定。在优化条件下,通过7L罐发酵32h,谷氨酸产量达131.5g/L,糖酸转化率达到62.2%。     

高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的筛选及其对酱香型白酒堆积过程的影响

为提高和稳定白酒中四甲基吡嗪含量,本研究从酱香大曲样品中分离出13株芽孢杆菌,通过蛋白酶透明圈试验初筛,选出5株产蛋白酶优良菌株。经过液态发酵试验筛选出一株高产四甲基吡嗪的功能菌,其发酵液中的四甲基吡嗪含量为12.22 mg/L,鉴定为地衣芽孢杆菌GTBL-168。将该菌株的种子培养液按0%、3%、5%和7%（v/w）接种到酱香型白酒堆积培养中与传统大曲协同发酵,堆积糟醅中乙偶姻和四甲基吡嗪的含量均有提高,其中接种量为7%时增量最大,四甲基吡嗪产量比对照组提高24.88%;理化指标总体变化较明显,氨基氮和总酸有所增加;地衣芽孢杆菌GTBL-168的添加对堆积糟醅的菌群结构影响不大,随着接种量的增加糟醅中芽孢杆菌属等各优势菌属丰度也随之增加。为功能菌在堆积过程中的应用研究奠定了基础。     

菌种强化结合工艺优化提高酱香白酒基酒中四甲基吡嗪含量的研究

基于传统发酵工艺,通过在发酵阶段进行菌种强化结合在蒸馏烤酒阶段进行工艺优化（头尾酒浸提菌剂后返回地锅蒸馏）提升酱香型白酒基酒中四甲基吡嗪（TTMP）的含量。结果表明,采用菌种强化、工艺优化及二者相结合的方法分别能将酱香型白酒基酒中四甲基吡嗪的含量提高160.71%、85.75%和202.75%。感官评价结果表明,菌种强化结合工艺优化的技术对基酒的感官风味影响不大。该研究提供了一种适合企业落地应用的进一步提高酱香型白酒基酒中四甲基吡嗪含量的方法和思路。     

常压室温等离子体诱变选育耐酸酿酒酵母菌株

利用常压室温等离子体(ARTP)诱变方法对实验室保藏的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SC-62进行诱变,通过试验确定最佳诱变条件为处理时长80 s,此条件下菌株SC-62致死率84%。将诱变获得的菌株进行初筛、复筛和发酵性能测定。结果显示,筛选出一株耐酸性强、发酵性能优良的正突变菌株A-107,其在pH为2.5的发酵培养基上培养6 d后测得的发酵力[6.21 g CO2/(100 mL·24 h)]和酒精产量(11.52%vol)较出发菌株SC-62分别提高了37%和30%,突变菌株A-107可耐受16%乙醇、100 g/L NaCl、500 g/L葡萄糖,耐受性和遗传稳定性良好。     

常压室温等离子体诱变选育耐酸酿酒酵母菌株

利用常压室温等离子体(ARTP)诱变方法对实验室保藏的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SC-62进行诱变,通过试验确定最佳诱变条件为处理时长80 s,此条件下菌株SC-62致死率84%。将诱变获得的菌株进行初筛、复筛和发酵性能测定。结果显示,筛选出一株耐酸性强、发酵性能优良的正突变菌株A-107,其在pH为2.5的发酵培养基上培养6 d后测得的发酵力[6.21 g CO2/(100 mL·24 h)]和酒精产量(11.52%vol)较出发菌株SC-62分别提高了37%和30%,突变菌株A-107可耐受16%乙醇、100 g/L NaCl、500 g/L葡萄糖,耐受性和遗传稳定性良好。     

克雷伯氏菌产1,3-丙二醇aldH基因缺失菌株的构建

该研究利用λRed重组技术对克雷伯氏菌（Klebsiella pneumonia）中的乙醛脱氢酶（aldH）基因进行敲除,成功构建缺失菌株K.pneumonia2-1ΔaldH,与原始菌株相比,缺失菌株K.pneumonia2-1ΔaldH发酵液中乙醇产量由原来的7.24 g/L降为0.47 g/L,降低了93.51%;1,3-丙二醇产量由原来的78.83 g/L增长至82.55 g/L,提高了4.72.%;甘油转化率由60.64%增长至63.50%,提高了2.86%。缺失菌株K.pneumonia2-1ΔaldH 50 L发酵罐小试试验中,1,3-丙二醇的产量为78.13 g/L,乙醇产量为0.50 g/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。     

紫外诱变和丁醇驯化复合选育高产丁醇菌株

本研究以Clostridium beijerinckii NCIMB 8052为出发菌株,利用紫外诱变和高丁醇环境驯化相结合的方法复合选育,最终获得一株耐丁醇的高产突变株,命名为Clostridium beijerinckii ZL01.与出发菌株8052相比,ZL01对丁醇初始浓度的耐受能力从10g/L提高到11g/L.5L发酵罐的分批发酵结果表明,丁醇的产量从10.34g/L增加为15.01g/L,提高45.16％;总溶剂从12.87g/L增加为19.55g/L,提高49.01％;发酵周期缩短4h,发酵强度从0.27g/(L·h)提高为0.44g/(L·h),遗传稳定性实验表明,该菌株连续传代20次,溶剂产量稳定,菌株无明显退化.     

紫外诱变选育高产酯酵母

对从酒曲中筛选出的原生香酵母Y菌液经紫外线照射处理后倾注平板培养,挑选长出的直径较大的菌落接种到试管培养,用杜氏发酵管通过产二氧化碳体积进行初筛,再进行发酵总酯复筛获得1株优良菌株Y-16,其发酵产总酯量可达5.12g/L.原始Y的发酵产总酯量为3.24g/L,诱变后产酯总量提高了58％左右,产酯酵母紫外处理的最佳时间为2min.     

Tetramethylpyrazine in Chinese sesame flavour liquor and changes during the production process

Tetramethylpyrazine (TTMP) is a key bioactive alkaloid and flavour compound found in Chinese sesame flavour liquor. Changes in TTMP concentration during the production of sesame flavour liquor have received little attention. Here, TTMP was tracked from raw material, fermented grains and fresh liquor in storage using high‐performance liquid chromatographic–tandem mass spectrometry (HPLC‐MS/MS). The results showed that TTMP was formed during stack fermentation, solid‐state fermentation and distillation, while no TTMP was produced during the storage process of fresh liquor. Furthermore, a higher temperature fermentation and bacterial starter culture were beneficial to TTMP generation. Accordingly, technology strategies for increasing the concentration of TTMP in sesame flavour liquor include raising the temperature of stack fermentation and distillation, reducing the distillation speed and screening for high TTMP producing Bacillus species. © 2018 The Institute of Brewing & Distilling     

常压室温等离子体诱变选育乳酸乙酯酯化酶高产菌株

通过比较不同菌种麸曲酯化酶合成乳酸乙酯的能力,筛选适用于白酒生产的乳酸乙酯酯化酶高产菌株。利用常压室温等离子（ARTP）诱变对出发菌株进行诱变,结合三丁酸甘油酯平板透明圈法初筛,液态产酯化酶的二级快速筛选,结合固态培养产酶的三级筛选,获得一株乳酸乙酯酯化酶高产突变株黑曲霉（Aspergillus niger）T206。在液态产酶最佳条件下其乳酸乙酯合成量由出发黑曲霉T103的430.15 mg/L提高到530.18 mg/L,提高了23.56%,固态产酶最佳条件下由出发菌的727.88 mg/L提高到了892.15 mg/L,提高了22.71%。经5代传代培养,产酶性能稳定。