产赤藓糖醇菌株的筛选与鉴定

利用含有300g/L 葡萄糖的高渗培养基从蜂蜜、花粉、土壤等样品中筛选耐高渗酵母菌,经薄层层析和高效液相色谱分析得到两株产赤藓糖醇且不产甘油的酵母菌,通过高碘酸氧化法筛选出其中赤藓糖醇产量较高的一株菌株E54。菌株E54 在含葡萄糖200g/L、酵母膏5g/L 的发酵培养基中发酵90h,赤藓糖醇产量为41.1g/L,转化率为22.8%。通过形态观察、生理生化实验、5.8S rDNA 序列分析并构建系统进化树,初步鉴定E54 为Moniliellaacetoabutans(丛梗孢酵母)。     

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。     

耐高渗酵母产赤藓糖醇的影响因素

球拟酵母OS-194是一株单产赤藓糖醇的耐高渗酵母,该菌株高产赤藓糖醇的最佳培养基配方为葡萄糖10g/dL,酵母膏0.5g/dL,尿素0.1g/dL.最适培养条件是在摇瓶转速150r/min的条件下于35℃培养4d.在上述培养条件下,该菌株赤藓糖醇的耗糖转化率高达29.6%.磷是限制OS-194菌株高产赤藓糖醇的主要因素,当培养液中的磷质量浓度低于31.5mg/L时,赤藓糖醇的产量最高;随着磷质量浓度的升高,该菌株赤藓糖醇的产量降低,而酒精的产量和生物量却有明显升高.同时,OS-194菌株还能利用果糖、蔗糖和D-甘露糖产赤藓糖醇.     

高产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9发酵条件的优化

以高产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9为研究对象,采用生物统计方法分别对该菌株的发酵培养基和培养条件进行优化。发酵培养基最佳配比为葡萄糖30%,酵母膏0.5%,脲1%,MgSO_4 0.05%;最适发酵条件为34℃,初始pH值6.0.摇床转数180r/min。最适条件下赤藓糖醇产量为157.4mg/mL。     

无机盐渗透压对假丝酵母SK25.001发酵生产赤藓糖醇的影响

以假丝酵母SK25.001为生产菌,通过研究其发酵产赤藓糖醇的碳源、氮源、碳氮比以及NaCl、KCl对其发酵产赤藓糖醇的影响,来探索无机盐(NaCl,KCl)渗透压对赤藓糖醇发酵的影响。结果发现,葡萄糖、酵母粉分别是其最佳碳源和氮源,最佳碳氮比为20∶1,转化率达到了14.2%;向发酵培养基中添加不同浓度的KCl或NaCl后发现,菌体生长速度随着KCl或NaCl浓度增大而降低,在KCl浓度为0.4 mol/L或NaCl浓度为0.3 mol/L时赤藓糖醇产量达到最大,达到了18.4 g/L和17.4 g/L;将NaCl和KCl的浓度用渗透压表示发现赤藓糖醇的转化率随着渗透压的增大而升高,高渗透压抑制菌体的生长。     

圆酵母B84512单倍体的制备及其产赤藓糖醇特性分析

圆酵母B84512为工业用赤藓糖醇生产菌株,为获得其遗传育种单倍体亲本,以Mcclary产孢培养基进行该菌株子囊孢子萌发,萌发条件为:30℃,培养7 d,菌株产孢率为45%;以蜗牛酶裂解子囊孢子细胞壁150 min,共筛选出10株单倍体菌株,其中3株在发酵培养基中合成赤藓糖醇的能力相对较高,分别命名为Torula sp.B84512-7,Torula sp.B84512-8及Torula sp.B84512-9。经PCR验证,前两者为α型,后者为a型。将3株单倍体两两杂合,发现杂合子Torula sp.B84512-79的发酵性能最佳,赤藓糖醇产量高达97 g/L,约为出发菌株的56%。赤藓糖醇产量较高的单倍体亲本Torula sp.B84512-7及Torula sp.B84512-9可用于基因工程育种。     

碳源对圆酵母(Torula sp.)B84512发酵合成赤藓糖醇及副产物甘油的影响

研究了圆酵母(Torula sp.)B84512以不同碳源发酵产赤藓糖醇过程中副产物甘油的生成与消耗情况。发现该菌株在以任何碳源为底物发酵过程中均会产生甘油,且在发酵中后期甘油逐渐被消耗。以甘油为唯一碳源时该菌株合成赤藓糖醇的速率及产率均低于葡萄糖。葡萄糖为圆酵母B84512发酵产赤藓糖醇的最佳碳源。采用分批补料的方式提高赤藓糖醇的产率并期望能抑制甘油的生成,实验结果表明补料至总糖浓度为50%时赤藓糖醇产量最高为253 g/L,产率为1.03 g/(L.h)。但甘油产量与葡萄糖的浓度呈正相关,分批补料并不能有效抑制甘油的生成,反而导致发酵周期大大延长,对于工业化生产极其不利。通过对甘油的生成及消耗过程中关键酶胞浆3-磷酸甘油脱氢酶(ctGPD)、3-磷酸甘油酯酶(GPP)、线粒体3-磷酸甘油脱氢酶(mtGPD)酶活测定,确定胞浆3-磷酸甘油脱氢酶为甘油合成途径的关键酶,为以后对圆酵母B84512中甘油代谢途径的基因工程改造选育奠定了基础。     

赤藓糖醇高产菌选育及发酵条件研究

为了提高赤藓糖醇的产量,对自选耐高渗酵母菌T-3-2进行紫外线与亚硝酸复合诱变处理,并采用响应曲面法优化了其发酵条件。复合诱变得到1株稳定高产突变株UN-11,其赤藓糖醇的产量达到78.3mg/mL,比T-3-2提高了38.8%;通过响应面分析建立了关键影响赤藓糖醇产量的二次多项式数学模型,得到最佳生产工艺条件为:发酵温度31℃、转速170r/min、接种量9.8%。模型预测结果产物浓度达到84.93mg/mL,验证实验结果产物浓度为85.25mg/mL。该模型对赤藓糖醇工业化生产有一定的指导意义。     

Torulopsis sp.ERY237产赤藓糖醇工艺条件的研究

以Torulopsis sp.ERY237作为出发菌株,考察了不同碳源、氮源、无机盐类以及温度等因素对菌种产赤藓糖醇的影响,建立和优化了赤藓糖醇摇瓶发酵培养基配方、发酵工艺条件,同时研究了发酵过程中菌体生物量、pH值、产物浓度的动态变化。结果表明,菌株的最适培养基配方为(g/L):葡萄糖300,玉米浆3.5,C_([Cu~(2+)])1.5,C_([Mn~(2+)])10;适宜的培养条件为初始pH值自然,温度30℃,装液量50 mL/500 mL,转速200 r/min,在此条件下培养132 h赤藓糖醇产量达87.8 g/L,是优化前产量的1.9倍,发酵时间缩短了12 h。     

1株高产L-赤藓酮糖菌株的筛选及鉴定

从腐烂的蔬菜中筛选到1株能发酵转化赤藓糖醇生产L-赤藓酮糖的菌株。基于形态学、生理生化鉴定及16S rRNA基因序列结果的分析,确定该菌属于醋酸杆菌科(Acetobacteraceae)葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter)kondonii,将其命名为HD385。进行初步发酵实验,该菌能以10%浓度的赤藓糖醇为底物发酵产生L-赤藓酮糖,产量达到82.9 g/L。     

锁掷孢酵母产胞外多糖发酵条件优化

为进一步提高酵母菌产酵母胞外多糖（EPS）的能力,该研究以近粉红锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）PFY-Z1为出发菌株,筛选出其最适产糖发酵培养基,并以此为基础,联合应用单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和中心组合设计（CCD）试验,优化菌株产EPS的最佳发酵条件。结果表明,菌株最佳培养基配方为葡萄糖15 g/L,硫酸铵15 g/L,硫酸镁1.8 g/L,氯化钙0.28 g/L,磷酸氢二钾0.24 g/L,氯化钠0.6 g/L。菌株最佳培养条件为培养温度28 ℃、摇床转速210 r/min、接种量5%、装液量100 mL/250 mL、培养时间6 d,培养基初始pH值5.10条件下,EPS含量最高,为（4.60±0.13）g/L,是优化前的1.40倍。该研究为今后利用S. pararoseus PFY-Z1产胞外多糖奠定了基础,同时也为酵母菌EPS的工业化制备和生产提供了理论依据。     

耐受乙醇巴氏醋杆菌ZJ-25培养基的优化

以中国传统固态发酵醋醅中分离得到的1株耐受12%vol乙醇的巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）ZJ-25为出发菌株,以产酸量为评价指标,采用单因素试验和正交试验设计对培养基配方进行了优化。结果表明,最佳培养基组合为葡萄糖3%、酵母粉3%、乙醇5.5%、乙酸0.12%。在此最佳培养基条件下,菌株ZJ-25的产酸量由常规培养基条件下的32.5 g/L提高至44.3 g/L。     

L-丙氨酸转化菌发酵条件的优化

产L-天冬氨酸-β-脱羧酶(L-aspartate-β-decarboxylase,Asd)菌株以L-天冬氨酸(L-aspartic acid,L-Asp)为底物转化生产L-丙氨酸,通过单因素及正交设计试验对睾丸酮丛毛单胞菌HY-08D培养基组成及发酵条件进行优化。结果表明,最佳培养基组成:富马酸1.0%、L-Asp 1.0%、谷氨酸1.0%、玉米浆干粉0.6%、酵母粉0.8%、氯化钠0.7%、磷酸二氢钾0.15%、硫酸镁0.1%,pH 6.0。产酶菌株HY-08D转化用培养液采用三级扩培,一级接二级使用0.1%低接种量,二级接三级使用10%的接种量,最适通气量为10 L/min。优化后培养液中HY-08D菌体量和酶活较初始提高约1倍,培养周期缩短6 h~8 h。     

均匀设计法优化廉价型牛凝乳酶工程菌发酵培养基

为了获得生产用廉价型牛凝乳酶工程菌发酵培养基,通过单因素试验考察发酵培养基中各组分对产酶的影响。结果显示：葡萄糖、玉米浆、酵母提取物、尿素质量浓度对产酶影响显著。以上述因素作为随机因子,进行均匀设计试验,采用逐步回归方法对试验结果进行分析。结果表明：在葡萄糖45g/L、玉米浆17g/L、酵母提取物6g/L、尿素12g/L的条件下,凝乳酶活性达342.86SU/mL,比优化前提高了1.22倍。所得培养基为重组牛凝乳酶的高效低成本生产提供了参考。     

高产环糊精葡萄糖基转移酶菌株发酵工艺条件优化

以筛选、诱变所获得的一株高产环糊精葡萄糖基转移酶CGTase 的芽孢杆菌为出发菌株,对其进行发酵工艺条件的优化。结果表明：该菌株产CGTase 的最佳条件为碳源1% 可溶性淀粉、氮源0.1% 酵母膏、碳酸盐1% Na2CO3、pH10、培养温度33℃、接种量3%、摇床转速180r/min,此条件下CGTase 酶活为2842U/ml。     

动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002发酵条件优化

为实现动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp. lactis）HCS04-002的高活菌数培养,获得其生长的最适发酵条件,对发酵工艺和发酵培养基分别进行优化。以菌泥收率为考察指标,通过单因素及正交试验对培养温度、接种量和初始pH值等发酵工艺参数进行了优化;以发酵液活菌数为响应值,通过单因素试验和Box-Behnken试验优化发酵培养基。结果表明,动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002最佳发酵条件为：培养温度39 ℃、接种量3%、初始pH值为7.2;最佳发酵培养基组分为：酵母蛋白胨24 g/L、酵母浸出物30 g/L、葡萄糖19 g/L、乳糖11 g/L。在此优化条件下,菌株HCS04-002菌悬液活菌数达2.73×109 CFU/mL。     

赊店老酒酒醅中高产纤维素酶菌种的分离鉴定及产酶条件优化

从赊店老酒酒醅中采用透明圈法筛选产纤维素酶的菌株,经过酶活力测定筛选出产纤维素酶能力最强的菌株,对其进行了形态学观察、生理生化试验和分子生物学鉴定,并通过单因素和响应面试验考察了不同条件对该菌株产纤维素酶能力的影响。结果表明,筛选得到产纤维素酶能力最强的菌株4-2,并被鉴定为特基拉芽孢杆菌（Bacillus tequilensis）。在液体发酵培养基中,该菌株最优产纤维素酶的条件为淀粉添加量3.5%,酵母粉添加量0.6%,初始pH 5.8,培养时间5 d,培养温度34 ℃。此优化条件下,该菌株产纤维素酶活力达3 101.83 U/mL,是优化前的20.69倍。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

枯草芽孢杆菌液态发酵的研究

该研究选取了一株从无花果中分离出的枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）作为试验菌株,它可以产生抗逆性强的芽孢,非常适合应用于益生菌饲料加工生产。在单因素试验基础上,进行L9（33）正交试验,获得芽孢产量高、原料成本低廉的液态发酵培养基最佳配方为碎米水解液6%、酵母粉0.7%、KH2PO4 0.5%;对该菌的摇瓶发酵条件进行了初步研究,确定了液态发酵的最佳条件为pH值为5,温度37 ℃,接种量6 %,转速200 r/min,培养时间19 h。在此最佳培养基配方及发酵条件下,发酵液OD600 nm值可达7.38。     

羊肚菌液体发酵培养基成分及培养条件的优化

采用单因素和正交试验设计法对羊肚菌液体发酵培养基成分及培养条件的优化进行了研究。结果表明,羊肚菌液体发酵培养基最佳配方为可溶性淀粉2.5%,酵母膏2.5%,MgSO4 0.1%, KH2PO4 0.2%, VB1 0.2%;最适培养条件：pH值为7,发酵温度28℃、转速140r/min,装液量100mL/250mL,摇床振荡培养7d,在最佳条件下所生产的菌丝生物量为3.438g/200mL。羊肚菌液体发酵培养基成分和发酵条件的优化工艺能高效生产菌丝体,为以后开发羊肚菌真菌资源产品奠定了基础。