培养条件对Streptococcus equisimilis合成透明质酸相对分子质量的影响

作者比较了不同培养条件对Streptococcus equisimilis合成透明质酸相对分子质量的影响。结果表明:高质量浓度葡萄糖有利于长链透明质酸的合成,当发酵体系葡萄糖初始质量浓度从20g/L上升至80g/L,相对分子质量从1.24×106增大到2.02×106,提高了62.9%。葡萄糖补料培养不利于高相对分子质量透明质酸的合成,利用葡萄糖间歇和连续补料培养的方式得到透明质酸相对分子质量分别为1.53×106和1.42×106,比分批培养下降了19.9%和25.7%。在33~39℃范围内,较低温度有利于高相对分子质量透明质酸的合成,在33℃培养条件下透明质酸相对分子质量最高可达2.54×106。发酵液p H显著影响透明质酸的相对分子质量,在p H8时,达到了最高的2.38×106。较高溶氧水平有利于高相对分子质量透明质酸的合成,在0~45%溶氧浓度范围内,相对分子质量随溶氧水平的增加从1.16×106提升至2.43×106,增长了109.4%。本研究结果为后续高相对分子质量透明质酸的生产提供有用的实验依据。     

透明质酸产生菌摇瓶发酵工艺条件的研究

研究了透明质酸产生菌的摇瓶发酵条件。对摇瓶发酵条件进行了优化,确定了最佳发酵培养基、最适培养条件。结果表明:摇瓶发酵培养基的组成为4%的淀粉葡萄糖水解液,2%蛋白胨和酵母粉的混合有机氮源及0.5%硝酸钠为无机氮源,MgSO4·7H2O为0.1%,KH2PO4为0.2%。发酵温度为37℃,接种种龄为14~16h之间,摇瓶培养时,500mL三角烧瓶装液量为20mL时,可获得的产量最大。     

微生物发酵优化透明质酸生产的研究进展

透明质酸是一种高分子糖胺聚糖,广泛应用于食品、化妆品和医疗等领域。微生物发酵生产透明质酸具有不受原料限制、产品质量稳定、纯度高和成本低等优点,已逐步取代动物组织提取法,同时育种技术和发酵优化实现了透明质酸的高产量和高分子量。综述近年来利用菌种诱变选育、基因工程育种、代谢工程改造、发酵优化等策略提高透明质酸产量和分子量的研究进展,阐述不同策略的作用机理与效果及存在的问题,并对发展前景进行展望。     

发酵液中透明质酸提取的新方法

以氯仿为除菌介质 ,在温度为 2 8℃ ,pH值为 7.5及搅拌直径比为 2 / 3条件下 ,从发酵液中提取透明质酸 (HA) ,其提取率大于 97.5% ,纯度大于 97.3% .     

微生物发酵生产透明质酸研究进展

对微生物发酵法制备透明质酸的菌种选育、工艺优化等方面的研究进展进行了综述,重点讨论了温度、pH值、搅拌转速,发酵时间以及培养方式等发酵条件对透明质酸产量和分子质量的影响,并对微生物发酵法生产透明质酸的发展前景进行了展望,旨在为微生物发酵法生产透明质酸的发酵条件的研究提供参考和借鉴。     

高分子量透明质酸产生菌选育及发酵条件优化

以Streptococcus equi SH-O为出发菌,用5-溴尿嘧啶(5-BU)、紫外线和N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍(NTG)为诱变剂进行复合诱变,选育到1株遗传稳定性好、产高分子量透明质酸(HA)的突变菌SH-109;在500mL摇瓶和5L发酵罐中,分别对其生产高分子量HA的发酵条件进行了优化.多因素正交试验表明发酵培养基的最佳配比为:50g/L蔗糖、100g/L混合氮源、10g/L葡萄糖、2.0g/L MgSO4·7H2O、2.0g/L Na2HPO4·12H2O、1.0g/L NaHCO3、0.1g/L UTP.在pH7.6、转速550r/min条件下有利于高分子量HA的合成,突变菌SH-109发酵生产HA相对分子量达4.36×106Da.     

透明质酸产生菌分批发酵工艺条件的研究

采用10L小型发酵罐,对变异菌株的分批发酵生产HA的培养条件进行了研究。分别考察了初糖浓度、pH、培养温度、氧的传递、HA合成前体UMP的添加对发酵的影响。结果表明,高的初糖浓度对菌体的生长和HA的合成产生抑制作用,发现5%的初糖浓度比较合适。比较理想的小罐分批发酵条件为:搅拌转速为200r/min、pH7.0、培养温度37℃、通气量2L/min。HA合成前体UMP的添加可以促进菌体的繁殖和大幅度地提高HA的产量。     

透明质酸产生菌分批发酵工艺条件的研究

采用10L小型发酵罐,对变异菌株的分批发酵生产HA的培养条件进行了研究。分别考察了初糖浓度、pH、培养温度、氧的传递、HA合成前体UMP的添加对发酵的影响。结果表明,高的初糖浓度对菌体的生长和HA的合成产生抑制作用,发现5%的初糖浓度比较合适。比较理想的小罐分批发酵条件为:搅拌转速为200r/min、pH7.0、培养温度37℃、通气量2L/min。HA合成前体UMP的添加可以促进菌体的繁殖和大幅度地提高HA的产量。      

透明质酸降解工艺条件优化

以新鲜鸡冠为原料,采用乙醇法提取鸡冠中的透明质酸粗品,再用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法对提出的粗品进行纯化。将纯化后的透明质酸用化学法进行降解,根据还原糖法测定降解后透明质酸的分子质量,进而确定降解程度。通过单因素试验和响应曲面法分析建立二次回归模型,对料液比、降解pH值、降解时间、过氧化氢浓度4个因素进行优化组合,确定降解鸡冠中透明质酸的佳工艺条件为:料液比(H2O2∶Vc,mol∶L)为4.13∶1、pH值为8.16、降解时间5 min、H2O2浓度为1.67 mol/L。经提取纯化得到的透明质酸的相对分子质量为22 671.88,经该工艺降解后得到的透明质酸的相对分子质量为1 764.67。     

桑黄多糖高产菌株产糖营养条件优化

采用传代稳定,高产功能性多糖的桑黄菌株,对其进行产糖营养条件优化。首先采用PDA培养基进行菌种活化,然后通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分和发酵条件,并且采用正交试验设计进一步优化培养基配方。结果表明,可溶性淀粉是最佳碳源,豆粕是最佳氮源,桑黄真菌优化培养基配方为5%可溶性淀粉、2%豆粕、0.1%磷酸二氢钾、0.05%硫酸镁、氯化钙0.05%,鸟苷酸0.03%、植物油1%。最适菌丝体生长的液体发酵条件为:培养温度为28℃,摇瓶转速160r/min,pH值6.5,装液量(250mL三角瓶)为70mL,发酵时间为7d最佳。菌丝干质量从原来的1.00g/100mL优化到1.76g/100mL,多糖含量提高了53.68%。     

Enhanced Hyaluronic Acid Production of Streptococcus zooepidemicus by Shifting Dissolved Oxygen Level Based on Broth Rheology and Oxygen Mass Transfer Characteristics

This research focused on a dissolved oxygen (DO)-shifting strategy to enhance the production of hyaluronic acid (HA) by Streptococcus zooepidemicus. In this strategy, DO was controlled at above 10 ± 1% during 0–8 h and at 5 ± 0.5% during 8–18 h. The DO-shifting strategy increased the consistency index and oxygen mass transfer coefficient and decreased the flow behavior index n. With the proposed DO-shifting strategy, HA production increased from 5.0 ± 0.1 g/L to 6.3 ± 0.1 g/L. The enhanced HA production was attributed to the alleviation of carbon and energy competition between cell growth and HA synthesis.     

高产、大分子透明质酸突变菌株NUF-036的选育

对兽疫链球菌NUF-035进行紫外诱变,得到突变菌株NUF-036,使透明质酸的产量从1.8 g/L提高到3.0 g/L,相对分子质量从2.1×10~6提高到3.2×10~6,突变株经多次传代,透明质酸产量及相对分子质量保持稳定.     

pH调控方式和温度对透明质酸发酵过程的影响

本文以一株产透明质酸(hyaluronic acid, HA)的兽疫链球菌为研究对象,在5.00 L发酵罐和250 mL摇瓶中考察了温度和pH对HA发酵过程中菌体生长、HA产量、HA分子量大小以及分布的影响。结果显示,当pH为7.00时适合菌体生长,而在产物合成阶段更高的pH条件8.00下HA比生成速率更高。据此,设计了分段和周期性改变发酵过程pH的调控模式,研究表明:分段pH调控方式与pH为7.00时相比HA浓度没有提高,但是pH在7.00和8.00之间进行的分段调节时分子量提高了10.60%,同时显著降低了多分散系数,另外在pH在7.00和8.00之间进行的分段调节的同时在33℃的培养温度下收获时HA分子量提高了18.70%,而为后续工业化生产分子量更为集中的HA,同时降低不同分子量HA分离成本提供了方向。     

兽疫链球菌摇瓶发酵法生产透明质酸

∶研究了Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｚｏｏｅｐｉｄｅｍ ｉｃｓＨ２３ 摇瓶发酵生产透明质酸的条件,并对发酵机制进行了初步探讨．研究发现,Ｈ２３ 在通风和厌氧条件下都能生产透明质酸．透明质酸的合成和菌体生长是偶联的,对不同的碳源质量浓度显示出不同的规律．酵母膏、葡萄糖是合适的氮源和碳源,初始质量浓度应分别为２ ｇ／ｄＬ、４ ｇ／ｄＬ． Ｍｇ２＋ 对发酵有很大的影响,ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ 最佳质量浓度为０．２ ｇ／ｄＬ． 摇瓶条件如温度、通风等也影响透明质酸的形成,温度３３ ℃,摇瓶装液量４０ ｍ Ｌ时最有利于透明质酸合成．在较适合的条件下,透明质酸产量可以达到０．４７ ｇ／Ｌ,产物对碳源的转化率为２．１％ ．     

生产透明质酸的兽疫链球菌NUF-035的筛选及摇瓶发酵条件

从肺炎患羊的肺叶中取得微生物 ,经菌落分离、镜检、生化反应鉴定 ,分离出兽疫链球菌 .通过正交实验确定摇瓶培养最优培养基为 :葡萄糖 6 0 g/L ,蛋白胨 10g/L ,酵母抽提物 10 g/L ,K2 HPO4 2 .0 g/L ,(NH4 ) 2 SO4 5 .0 g/L ,MgSO4 · 7H2 O 0 .5 g/L .筛选出Streptococcuszooepi demicucNUF 0 35菌株 ,该菌产生的粗品透明质酸的相对分子质量为 2 .11× 10 6 ,产量达 1.88g/L.     

低能离子注入法选育透明质酸高产菌株

以一株兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus) NN-7为出发菌株,利用30keV,剂量为8×1014N+/cm2氮离子进行诱变,筛选获得溶血素和透明质酸酶双缺陷型突变菌株,经摇瓶发酵培养筛选获得一株透明质酸高产菌株SH-9,透明质酸产量达3.23g/L,相对分子质量达2.12×106,相对于原始菌株,透明质酸产量及相对分子质量分别提高了104.4%及35.9%。6代传代实验表明诱变后得到的高产透明质酸菌株具有较好的传代稳定性。低能离子注入法可作为有效的诱变手段用于透明质酸高产菌株的选育。     

嗜热链球菌产SOD的培养条件

以嗜热链球菌为实验菌株,利用摇床液体发酵,采用完全随机化设计研究不同培养温度、不同培养时间和植物(枸杞和刺五加)提取液不同添加量对嗜热链球菌产超氧化物歧化酶(SOD)的影响,并用方差分析和回归分析对不同处理的实验结果进行比较。方差分析表明：不同培养温度对嗜热链球菌产SOD的影响差异极显著(P＜0.01),当培养温度达到41℃时,SOD平均产量达到最高(901.667U/g);不同培养时间对嗜热链球菌产SOD的影响差异极显著(P＜0.01),当培养时间为48h时,SOD平均产量达到最高(932.6667U/g);不同植物提取液添加量对嗜热链球菌产SOD的影响差异极显著(P＜0.01),植物提取液添加量为8%时,SOD平均产量达到最高(1347.0000U/g)。综合考虑降低成本,提高效益等因素,确定最优方案为：培养温度41℃、培养时间24h、植物提取液添加量为8%,此时获得较高的SOD产量,且投入与产出比较高。回归分析表明：SOD产量与培养温度之间回归关系不显著(P＞0.05);SOD产量与植物提取液添加量之间存在极显著的线性回归关系：Y=865.033+52.383X(P＜0.01);SOD产量与培养时间之间存在极显著的线性回归关系：Y=238.757+17.346X(P＜0.01)。     

透明质酸发酵过程的动力学模型

构建透明质酸发酵动力学模型可反映发酵过程中菌体生长量、基质消耗量及透明质酸产量之间的变化规律。采用兽疫链球菌（Streptococcus zooepidemicus）进行摇瓶发酵,利用MATLAB软件对透明质酸含量、还原糖残量、菌体量的实验数据进行了非线性规划,建立了透明质酸生成动力学的模型。对拟合值与实验值进行比较,发现其吻合度较好,相对误差＜5%。本模型适用于培养基初糖质量浓度＜30 g/L的分批发酵,为透明质酸的产业化生产放大、发酵过程的工艺设计和管理控制提供科学的依据。