阿维菌素废菌渣循环利用的发酵工艺研究

为开发废菌渣利用技术，提高阿维菌素发酵效价。摇床试验添加4、6、8、10、12 g/L废菌渣对效价的影响；50 L发酵罐研究添加8 g/L废菌渣对起步效价、放罐效价的影响。摇瓶试验结果显示，培养基添加8 g/L废菌渣发酵效价最高；50 L发酵罐试验组平均起步效价(平均值±标准差)(479±81)μg/mL，较对照组增加24.0%，有显著提高(P_单尾=0.007)；试验组平均放罐效价(8 042±716)μg/mL，较对照组增加9.0%，有显著提高(P_单尾=0.011)。阿维菌素发酵培养基中添加8 g/L废菌渣，能够提高发酵效价，该研究对其他菌体生长与产物合成非偶联型次级代谢发酵废菌渣的再利用有借鉴价值。     

两性霉素B补料分批发酵工艺优化

为大幅提高产两性霉素B菌株的发酵产抗水平,对外源性短链脂肪酸类前体物质及其添加时机、添加量进行优化,得到了两性霉素B补料分批发酵工艺,即在产两性霉素B菌株发酵培养24～56 h左右,一次性补入2～4 g·L~(-1)(以发酵液总量计)的丙酸钠。该工艺解决了两性霉素B生物合成途径中内酯环形成的关键性因素,大幅提高了产两性霉素B菌株的发酵产抗水平。经15 t生产罐验证,最终实现了连续3批平均放罐效价达10 977μg·mL~(-1)的发酵产抗水平,与采用原发酵工艺的生产罐批相比,放罐效价提高了39.4%。     

丙氨酸对林可霉素发酵的影响

在林可链霉菌发酵产林可霉素的过程中添加丙氨酸有利于林可霉素的生物合成。在摇瓶发酵过程中,于发酵开始24h向发酵培养基中添加0.02%的丙氨酸,林可霉素的效价提高了15%;放大至15L发酵罐,成功验证了丙氨酸对林可霉素生物合成的促进作用,发酵罐放罐效价达5300U/m L,比对照罐效价提高了20%。通过检测发酵液中的丙酮酸发现,丙酮酸可能抑制了磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸转化,使菌体内积累高浓度磷酸烯醇式丙酮酸,进而提高林可霉素的产量。     

锌离子对螺旋霉素生物合成的影响

在螺旋链霉菌发酵过程中添加锌离子有利于螺旋霉素的生物合成。在摇瓶发酵过程中,于发酵开始28 h时向发酵培养基中添加0.24 g/L的锌离子,螺旋霉素的效价提高17%;放大至15 L发酵罐,成功验证了锌离子对螺旋霉素生物合成的促进作用,发酵放罐效价达3590 U/m L,比对照罐效价提高了20%,比摇瓶发酵培养的效价提高了125 U/m L。采用高效液相色谱法检测发酵液中的有机酸发现,锌离子可能刺激了菌体代谢,提高了螺旋霉素合成前体乙酸和丙酸的含量,进而促进了螺旋霉素的生物合成。     

利用甘蔗糖蜜半连续发酵生产琥珀酸

为获得较高的琥珀酸发酵产量和生产强度,对Actinobacillus succinogenes CGMCC1593两级双流半连续发酵甘蔗糖蜜生产琥珀酸的工艺过程进行了研究。通过对一级罐初始总糖浓度、补加培养基体积分数和批次发酵时间等发酵条件的优化,琥珀酸产量较分批发酵36 h提高12.9％,与补料分批发酵结果接近;生产强度较分批发酵和补料分批发酵分别提高111％和114%。     

达托霉素发酵培养基配方及30L罐工艺优化

采用均匀设计法优化了达托霉素发酵培养基配方,并对30L罐生产工艺进行了优化。确定达托霉素最优发酵培养基配方为:葡萄糖2.0%、淀粉2.0%、冷榨豆饼粉0.5%、蛋白胨0.6%;以该配方进行30L发酵罐生产,当前体癸酸钠的补料起始时间为发酵开始28h、补料总量为1.5%时,最终发酵效价提高了81%。对达托霉素的工业化生产具有重要的指导意义。     

林可霉素发酵补料工艺研究

在林肯链霉菌发酵生产林可霉素的过程中,适量补入碳源及氮源,能够稳定整个发酵过程的供给与生产菌,使林可霉素合成酶大量增殖。在30 L发酵罐上对林可霉素发酵补料工艺进行研究,通过在发酵2~3 d时补料,在玉米浆1%、高温豆粉2%、麸质粉2%、硫酸铵0.2%时,使得发酵周期延长至300 h左右,平均效价增长37.6%。该工艺提高了发酵水平,在实际生产中推广应用可以降低成本,提高生产效率。     

利用前体物质定向选育阿维菌素高产菌株

以除虫链霉菌(Streptomyces avermitilis)AV-0105为出发菌株,采用紫外线诱变处理,并结合前体抗性定向选育阿维菌素高产菌株. 通过对致死率的考察,确定了紫外线诱变的最适剂量. 在分离培养基中分别加入不同体积分数的缬氨酸和D -脱氧葡萄糖作为前体物质进行正突变株的定向筛选,选育得到阿维菌素高产菌株 AV-03-35,其摇瓶发酵效价达到4 695 u/mL,较出发菌株提高15.5%. 采用该菌株在2 t罐进行生产验证,平均发酵效价达4 592 u/mL,较出发菌株提高了13%.     

优化青霉素发酵带放再培养工艺

目的：对青霉素发酵的青霉菌培养工艺进行优化,增大单罐批产量,提高技术指标。方法：对青霉素发酵过程的低单位带放菌丝收集至带放罐再培养,同时补充部分发酵基础料培养基,使新生部分菌丝的同时进行高单位发酵,节省了种子的培养过程,在兼顾增大青霉素产率和降低环保菌丝处理实行清洁生产方面收到良好效果。结果与结论：配合补料工艺优化,可使单罐批发酵产量得率提高15%。     

头孢菌素C发酵工艺的优化

发酵过程中菌种的生产能力和发酵工艺决定了最终的发酵生产水平,目前使用的菌种都是经过长时间诱变筛选出来的,若利用简单的选育提高菌种的生产能力非常困难,但是通过优化发酵工艺来挖掘目前菌种的潜能却是相对简单可行的办法。对头孢菌素C发酵过程中接种量、基础料配方、补料等进行优化。结果表明:移种加倒种罐比正常移种罐效价高5%;降低基料中的量,可节省豆油4 m3;稀释发酵液,可提高过滤收率2个百分点。明显提高了发酵水平,降低了发酵成本。     

亚油酸对Lipstatin发酵生产的影响研究

亚油酸作为一种前体物质,对Lipstatin的生物合成有重要的影响。通过研究发酵培养基中亚油酸浓度对毒三素链霉菌发酵的影响,表明合适的亚油酸浓度能显著促进Lipstatin的生物合成。在此基础上,进一步研究了不同补料时间和补料速率对毒三素链霉菌发酵生产Lipstatin的影响,最终确定了最佳的补料时间和补料速率。在亚油酸浓度为20g·L^-1的发酵培养基中,接种后发酵36h时开始补料、补料速率为0．35g·L^-1·h^-1时,Lipstatin的发酵效价最高,为6．8g·L^-1。     

林可霉素发酵培养基优化实验研究

本文采用L9（3^4）正交设计方法,通过对可能影响林可霉素效价的3个因素进行试验,优化林可霉素发酵培养基,提高了林可霉素发酵水平。实验结果表明,黄豆饼粉和葡萄糖对林可霉素效价的影响较大,改进后的发酵培养基通过罐上验证实验,平均发酵单位和平均放罐总亿比对照罐提高了3．77％和3．96％。     

酒精清液发酵补料工艺的研究

在酒精清液发酵,初糖为12%,采用连续补料工艺的条件下,酒精体积分数达到14%(20℃),比单罐发酵提高了2%,糖醇转化率达到46%。     

普那霉素发酵工艺研究

以RP59500为试验菌株,在15 L发酵罐内,研究了普那霉素的发酵工艺。通过单因素条件试验确定了其生物合成的最适温度、接种量。优化了其发酵培养基,并进行了发酵中间补料试验,确定了最佳补料工艺。试验结果表明：以3%淀粉、1.7%蔗糖、1%黄豆粉、1.5%酵母粉、0.5%葡萄糖、0.01%KH2PO4、0.2%MgSO4、0.2%泡敌和0.4%CaCO3的发酵培养基配方,以接种量4.0%,26℃下发酵,在发酵21 h时补加氨基酸,普那霉素的发酵效价达3 000 U/mL。     

二甲基亚砜对红霉素合成的影响研究

分别研究了摇瓶和发酵罐中二甲基亚砜对红霉素合成的影响。通过摇瓶实验确定了适宜的二甲基亚砜体积分数和添加时间,并在15 L发酵罐中考察了二甲基亚砜对红霉素合成代谢的影响。结果表明,在红色糖多孢菌发酵48 h时,向发酵罐的培养基中流加体积分数为0.16%的二甲基亚砜,红霉素效价可达7961 U.mL-1,比对照提高11.6%;二甲基亚砜可以提高羟基化酶——P450单加氧酶的含量,从而提高红霉素产量。     

发酵增效剂对阿维菌素发酵的影响

研究了发酵增效剂在阿维菌素发酵过程中对阿维菌素发酵效价的影响。试验结果表明,在发酵培养基中添加一定量的发酵增效剂了可改善菌丝的结球状态,增加菌丝浓度,刺激与糖代谢有关酶的活性,从而提高发酵效价,其中添加1.6×10-4的发酵增效剂,可使发酵效价提高幅度最大,达到6.64%。     

高产酸性普鲁兰酶工程菌株种子强化工艺

为进一步提高酸性普鲁兰酶工程菌株(Baclicus subtilis F1147)的产酶水平,开展了工程菌株种子强化工艺的研究。采用小米为载体,制备菌株接触面大、通气量好的小米种培养基,小米种摇瓶发酵最佳接种量为0.33%,其发酵酶活较二代斜面种高64.5%,较摇瓶种高21.4%。30 L罐补料分批发酵,小米种最佳接种量为0.33%,种子罐周期约为8 h,较摇瓶种种子罐提前1 h,发酵最高酶活达1 209 U/m L,较摇瓶种罐高73.7%,生长及产酶周期较摇瓶种罐延长4 h,最高菌浓也较摇瓶种罐高出22.1%,显著促进菌株生长及延长产酶周期。并且小米种发酵有利于改善发酵液特性,提高陶瓷膜除菌效率,其除菌率达100%,滤液浓缩4倍,酶活力回收率可达90.4%,体现了较好的浓缩效果,为工程菌株的工业化放大应用奠定了良好基础。     

利用酵母菌对阿维菌素发酵废水的生物再利用研究

目前,我国阿维菌素生产中每年排放废水500万t,对环境造成了严重污染,因此研究阿维菌素发酵废水的生物再利用具有重大意义。以阿维菌素发酵废水为原料,利用酵母菌对其进行微生物发酵,制成适用于配制阿维菌素发酵培养基中的液体产品,用以替代阿维菌素发酵中的常规一次水后,比对照组的B1效价分别提高了3%以上。该研究为解决阿维菌素发酵废水的循环利用以减少环境污染和资源浪费提供了理论依据。     

箱式固态发酵生产Bt生物农药的研究

利用自制箱式固态发酵设备,以价格低廉的麸皮等农业下脚料为主要培养基,对Bt HD-1菌种公斤级固态发酵扩大条件进行了优化研究.确定最佳发酵条件为:在种龄8 h时接种,含水量为55%,pH=7.5,箱体内培养基厚度控制在4 cm,接种量为15%,发酵时间为45 h.在此条件下,单次发酵量达到1.25 kg,毒力效价稳定在13 000 IU·mg-1以上.实现了Bt生物农药公斤级固态发酵的生产,为Bt生物农药的固态发酵大规模工业化生产奠定了基础.     

利用纤维床生物反应器发酵生产链霉素

利用纤维床生物反应器(FBB)发酵生产链霉素,对发酵培养基氮源进行了优化,并与传统搅拌发酵进行了比较。结果表明,以可溶性有机氮源大豆蛋白胨作为发酵培养基氮源,并添加一定量蔗糖,可以完全替代黄豆粉,在1 LFBB中发酵96 h时链霉素效价达到5 567 U·mL~(-1)。在整个发酵过程中,所有菌体都被固定在纤维床反应器上,而发酵液保持澄清,这不仅有利于从无菌体的发酵液中进行产物的提取和纯化,也可以重复利用菌体生产次级代谢产物,从而缩短发酵周期,进一步提高链霉素在发酵过程中的体积生产率。