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。     

两阶段调控葡萄糖质量浓度强化赤藓糖醇发酵的研究

该研究在5 L发酵罐水平上研究了不同初始葡萄糖质量浓度对解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）JZ-204生长和发酵产赤藓糖醇的影响。结果表明,100 g/L初始葡萄糖质量浓度有利于菌体生长,高初始葡萄糖质量浓度（300 g/L和400 g/L）有利于赤藓糖醇合成。基于此,提出两阶段葡萄糖质量浓度调控策略,即0 h时以初始葡萄糖质量浓度为100 g/L,22 h后通过补加葡萄糖使总糖量达300 g/L进行发酵。结果表明,与分批发酵相比（100 g/L、200 g/L、300 g/L、400 g/L）,采用该调控策略,赤藓糖醇产量达到最高水平92.66 g/L,分别比分批发酵提高了1 347.81%、84.54%、14.66%、7.57%;生产强度达到最高的0.48 g/（L·h）,分别比分批发酵提高了300%、37.14%、29.73%、20.00%。该调控策略为赤藓糖醇的高效发酵合成提供参考。     

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。     

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)。     

渗透压对于拟干酪乳杆菌发酵生产L-乳酸的影响

研究了渗透压对于拟干酪乳杆菌(L.paracasei)发酵产L-乳酸的的影响。首先以NaCl作为渗透压调节剂研究渗透压对L.paracasei生长及产酸的影响,通过比较不同浓度NaCl(0~2mol/L),最终选择1mol/L NaCl作为渗透压保护剂的筛选条件。然后在该筛选条件下,研究了三种渗透压保护剂对L.paracasei产L-乳酸的作用,结果表明添加2g/L脯氨酸可提供最优的渗透压保护作用。最后通过5L罐批发酵验证上述结果,结果显示发酵24h后添加2g/L的脯氨酸能在接下来一段发酵时间内使得乳酸产率和葡萄糖消耗率分别比对照组提高50.34%和39.61%。此外,分析发酵结束时胞外主要副产物,结果表明添加脯氨酸后能够有效降低副产物的生成,提高L-乳酸的生产。本研究通过添加渗透压保护剂脯氨酸提高了乳酸的产量,从而为其他有机酸发酵提供了重要的借鉴意义。     

海藻糖与赤藓糖醇偶联发酵工艺研究

对陶瓷膜过滤后的海藻糖糖化液进行成分分析，确定主要成分及营养指标。结合成分分析结果，补加氮源进行偶联发酵并对氮源补加量进行优化，在确定的最佳氮源添加量下进行小试工艺的研究与优化。结果表明，偶联发酵最适氮源补加量为酵母浸膏、酵母浸粉各3 g/L；偶联发酵能够实现消耗葡萄糖的目的，发酵72 h，对照组及补氮组残糖分别降至0.09 g/L、0.05 g/L。此外，补充氮源提升了赤藓糖醇得率，但赤藓糖醇水平较低，仅为25.4 g/L，糖醇转化率为30.70%。在补充氮源的基础上，向底料培养基补加葡萄糖至终浓度200 g/L进行发酵，赤藓糖醇得率大幅度提升，发酵液赤藓糖醇浓度提升至104.62 g/L，糖醇转化率50.18%，较优化前分别提升了97.32 g/L,42.26%。该优化偶联发酵工艺降低了下游海藻糖分离纯化的难度，提高了海藻糖的生产效益。本研究为其他稀有糖的生产提供了新的思路。     

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.     

丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇条件的优化

丛梗孢酵母BH010是从蜂蜜样品中分离得到的产赤藓糖醇菌株。该实验研究了发酵培养基及发酵条件对丛梗孢酵母赤藓糖醇产量的影响。单因素实验及正交实验的结果表明,最佳发酵培养基及发酵条件为:葡萄糖含量(质量浓度)35%、酵母膏含量(质量浓度)1%、CaCl2.2H2O(质量浓度)0.2%,初始pH6.0,接种量1%,30℃摇瓶培养9d。最终赤藓糖醇产量为110.61g/L发酵液,比普通发酵条件下提高85.56%。     

响应面法优化产赤藓糖醇菌株RH-UV-L4-F9的发酵条件

为进一步提高糖蜜玉米浆发酵生产赤藓糖醇的产量,以高产赤藓糖醇耐高渗酵母RH-UV-L4-F9为出发菌株,采用响应面法优化发酵工艺参数。根据Box-Benhnken设计原理,在单因素试验基础上,采用三因素三水平响应面分析,确定最佳发酵工艺参数为：温度32.3℃、pH5.1、摇床转速176r/min。在此优化条件下赤藓糖醇产量达到166.89mg/mL,是初始条件下的1.2倍。     

解脂亚罗酵母赤藓糖醇发酵过程的研究

从自然界分离得到1株可发酵葡萄糖为赤藓糖醇的酵母菌Y-22。经鉴定,属于解脂亚罗酵母。该酵母菌在高糖条件下转化赤藓糖醇的能力比众多从国内保藏机构获得和自然界分离得到的同种、异种酵母及未鉴定耐渗酵母高很多。在5 m3和50 m3容量的发酵罐上进行发酵试验,对葡萄糖的转化率可以达到47%,赤藓糖醇在96 h内可达150 g/L以上。文中还对赤藓糖醇的分批发酵和流加发酵过程进行了讨论。