耐氨米根霉菌株ST50-2产L-乳酸发酵条件研究

为研究耐氨米根霉菌株ST50-2产L-乳酸的发酵特性,采用氨水中和剂,进行7L反应器发酵实验。与ST50-2的出发菌株AS3.819相比,发酵周期由原来的72h缩短为56h,L-乳酸产量提高12.30%,乙醇含量降低22.22%,乳酸脱氢酶(LDH)比活力提高83.09%,乙醇脱氢酶(ADH)比活力降低16.06%,对还原糖的利用速率及生物量的积累均高于出发菌株。7L反应器发酵实验表明：CaCO3影响菌体的成球;搅拌转速、氨水体积分数影响菌体的生长、成球大小及L-乳酸产量;pH值影响L-乳酸产量及发酵周期。其优化结果为：在搅拌转速400r/min,中和剂氨水体积分数为15%,pH值控制在6.0时,ST50-2菌球直径为1.0～1.5mm,发酵周期为56h,L-乳酸产量达93.32g/L。     

米根霉F1-ATPase活性降低突变株的筛选研究

本实验采用同步辐射软X射线Nk诱变米根霉,获得一株新霉素抗性突变株NA-2,该菌株F1-ATPase活性降低86.82%,胞内ATP含量下降18.99%,最终菌体浓度为出发菌株的79.22%,发酵周期缩短了12h,葡萄糖平均消耗速度和L-乳酸生产强度分别高出25.17%和32.57%,平均葡萄糖消耗比速(qs)、L-乳酸生成比速(qp)和细胞比生长速率(μ)分别提高86.42%、128.13%和60.0%,但胞内能荷变化不明显。进一步研究发现,突变株糖酵解途径中关键酶磷酸果糖激酶(PEK)、丙酮酸激酶(PK)和磷酸甘油醛激酶(GAPDH)的活性较原始菌株提高了58.34%、23.53%和11.29%,乙醇脱氢酶(ADH)活性降低了32.11%,乳酸脱氢酶(LDH)活性提高了42.27%。结果表明,降低米根霉F1-ATPase活性有效地提高了糖酵解关键酶活性而加速葡萄糖代谢,提高了L-乳酸生产强度。     

发酵乳清产L(+)-乳酸菌株的诱变选育

以乳清水解液为发酵原料,米根霉为初始菌株,采用超声波(US)-硫酸二乙酯(DES)进行复合诱变,筛选出1株发酵乳清水解液产L(+)-乳酸的米根霉NF3.14菌株。经过摇瓶发酵,该突变株较初始菌株能更好地利用乳清发酵产L(+)-乳酸,产量提高了16.24g/L,糖酸转化率提高了13.5%。     

L-乳酸米根霉发酵体系LDH活力及代谢调控研究

乳酸脱氢酶(LDH)是米根霉代谢生产L-乳酸过程的关键酶，研究其在发酵过程中的活力变化，从酶水平分析发酵条件对L-乳酸发酵的影响，对米根霉发酵生产L-乳酸的人工代谢调节、菌种选育具有重要意义。本文研究了摇瓶条件下的米根霉AS3．1208发酵体系中乳酸脱氢酶的活力调控条件及与L-乳酸即时产率的关系，结果表明，发酵体系中L-乳酸产率与LDH活力在36～40h时最高。葡萄糖作为C源的L-乳酸产率与LDH活力比甘薯淀粉高。与牛肉膏和蛋白胨相比，硫酸铵是米根霉代谢的最佳N源，0．40％的硫酸铵具有较高的乳酸产率与LDH活力。发酵培养基中添加CaCO3与否，对乳酸产率与LDH活力有极大影响。以甘薯淀粉为碳源，在250ml三角瓶中的装液量为100ml，发酵36～40h时的L-乳酸即时产率最大，此时LDH活力也最高。     

Actinobacillus succinogenes 130Z高产丁二酸突变菌株的发酵性能和代谢通量比较研究

以丁二酸产生菌为出发菌株,利用紫外线诱变,经氟乙酸、丙烯醇筛选突变株,并对相关酶活性、代谢通量进行研究。结果表明：氟乙酸诱变株的苹果酸脱氢酶活力增加159.2%;氟乙酸- 丙烯醇复合诱变株乙醇脱氢酶的活力下降78.0%,而苹果酸脱氢酶及丙酮酸羧化酶的活力分别提高165.8% 和1226.4%。原始菌株的葡萄糖利用率很低,100g 糖产47.0g 丁二酸,氟乙酸- 丙烯醇抗性菌株利用100g 葡萄糖产58.8g 产物,糖转化率提高25%。经过诱变筛选以后,丁二酸产量达到58.8g/L。     

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。     

以玉米粉为原料L-乳酸高产菌株的选育和产酸条件的研究

以玉米粉为原料,米根霉为初始菌株,采用超声波-紫外线进行复合诱变,选育出一株发酵玉米粉产L-乳酸的米根霉菌株NF12,其产酸量较初始菌株提高了21.61g/L。确定了10L罐发酵玉米粉产L-乳酸的最适发酵条件,结果表明:70%装填量,5%接种量,30℃,300r/min,通气流量0.6L/(L·min),溶氧90%,在此条件下进行发酵,L-乳酸产量为83.15g/L。     

常压室温等离子体诱变筛选高乳糖酶活力酵母的研究

探讨常压室温等离子体(ARTP)诱变筛选高乳糖酶活力乳酸克鲁维酵母的条件。以ARTP诱变育种方法为诱变手段,对乳酸克鲁维酵母进行不同时长(10 s依次增加到300 s)的诱变处理,并结合高通量筛选方法快速筛选出33株乳糖酶活力提高50%以上的突变菌株。通过复筛最终得到4株高乳糖酶活力的突变菌株,采用三角瓶摇床培养,结果表明:筛选得到的突变菌株的乳糖酶活力均大于原始菌株,其中最大乳糖酶活力提高到0.257 U/mL,是原始菌株(0.090 U/mL)的2.8倍;4株突变菌株生长速度比原始菌株显著提高。ARTP诱变育种技术结合高通量筛选方法是1种快速、有效的新型微生物诱变育种方法。     

多耐性酒精酵母菌的选育及特性研究

以酿酒酵母spc1,Y14,S16为出发菌株,经紫外线诱变和筛选,获得了3株对温度、乙醇浓度、pH耐性有所提高的正向突变株UVs,UV14,UV16;以这些菌株为出发菌株,进行三轮原生质体融合,最终获得了能耐受48℃,19%vol乙醇浓度和耐酸(pH 2.6)的酵母菌TY33.该突变株对温度和耐酒精能力分别提高了17.1%和58.3%.该菌株在35℃下发酵72h酒精产量为101.58g/L,比出发菌株spc1在35℃发酵液中最高乙醇浓度83.82g/L提高了21.1%.     

利用木糖生产L-乳酸高产菌太空诱变育种

利用太空诱变育种技术对利用木糖产L-乳酸的野生菌株进行了诱变,通过富集、平板筛选、液体发酵筛选、遗传稳定性实验,最终得到一株正向突变菌株Lt-s.该菌株在5L发酵罐水平上,以8%的木糖为底物,于52℃发酵48h,L-乳酸产量达到70.0g/L,糖酸转化率为87.0%,L-乳酸产量较出发菌株提高约12.0%.该菌株的获得为利用木质纤维素生产L-乳酸奠定了一定基础.     

乳酸脱氢酶高产菌株的选育及条件研究

以植物乳酸短杆菌RS2-2(Lactobacillus plantarum)为出发菌株,经紫外线、亚硝基胍单独处理和复合处理,获得1株乳酸脱氢酶高产菌株U-N-B14,通过优化实验对该菌株生产乳酸脱氢酶的营养要求和发酵条件进行了研究,优化后的发酵培养基组成为(g/L):酵母膏10,麦芽糖12,乙酸铵4,K2HPO44,NaCl 8,吐温80 2mL/L。发酵条件是:培养温度30℃,pH值6.5,培养时间24 h,接种量8%。在此条件下,1.5 m3罐中试生产的乳酸脱氢酶产量可达1 497 U/g。     

亚硝基胍法诱变选育高产苯乳酸菌株

以自主分离的植物乳杆菌LY-78为出发菌株,通过亚硝基胍法诱变,以抑菌效价为检测指标,采用双层平板拮抗法和牛津杯琼脂扩散法筛选突变菌株。对筛选的突变菌株进行发酵试验,采用反相高效液相色谱法定量检测苯乳酸含量,然后根据产苯乳酸含量的多少,确定最佳菌株。试验结果表明,亚硝基胍诱变质量浓度为1.0 mg/mL、诱变时间为40 min时所获得的突变菌株NY-34具有较高的苯乳酸产量,即648 mg/L,比诱变前(246 mg/L)提高2.63倍。     

利用玉米芯水解液产苹果酸的戴尔根霉突变菌株选育及代谢分析

诱变筛选发酵玉米芯水解液高产苹果酸的根霉属菌株,并对其进行代谢分析,研究其高产苹果酸的机理。对分离得到的菌株进行ITS序列鉴定,进一步利用软X射线辐射对菌种进行诱变筛选、对出发菌株和突变菌株的相关酶活力进行测定及代谢通量分析。利用软X射线辐射结合丙烯醇平板筛选乙醇脱氢酶缺陷型菌株,得到突变株-1,发现其乙醇脱氢酶基因的3 处密码子突变为“TAA”,阻断了突变菌株的乙醇代谢途径。进而利用软X射线辐射结合氟乙酸平板筛选乙醛酸循环缺陷型菌株,得到复合突变株-2,降低了副产物富马酸及琥珀酸的产量。复合突变株-2的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶中几处NADP（H）结合位点发生突变,增加了糖酵解和磷酸戊糖两种途径的相互作用,促进了其戊糖代谢。经过两步分离筛选,得到的复合突变株-2能发酵玉米芯水解液高产苹果酸,且减少了副产物乙醇、富马酸、琥珀酸的生成。复合突变株-2的苹果酸产量占代谢物总产量的比例由出发菌株的71%增加到91%,苹果酸产量增大1 倍,研究成果对工业化利用突变菌株生产苹果酸具有重要意义。     

米根霉乳酸脱氢酶的特性研究

乳酸脱氢酶(LDH)是米根霉发酵生产L-乳酸中催化丙酮酸转化成L-乳酸过程的关键酶。本研究从米根霉As3.819中初步分离出乳酸脱氢酶,并结合发酵条件对其酶学特性进行了研究。结果表明,该乳酸脱氢酶的最适反应pH为7.4,最适催化温度为30～50℃。Mg2+、Ca2+对该酶有激活作用,K+、Zn2+对该酶有抑制作用。以NADH和丙酮酸为底物的米氏常数分别为7.22×10-4mol/L和1.24×10-3mol/L。     

微波结合盐酸羟铵诱变选育高产醋酸菌

以醋酸菌AFA-01为出发菌株,首先利用微波诱变菌株,之后再采用盐酸羟铵点式平板法处理,获得产酸性能较好的突变株AFA-WH3,其产酸量为7.35g/100mL,较出发菌株提高了43.55％,乙醇脱氢酶(ADH)活力达2786U/mL,较出发菌株提高94.83％.该菌株经8次传代,产酸稳定,可进行下一步的研究.     

重离子诱变对木聚糖酶产生菌产酶的影响

以1株由青藏高原牦牛粪中分离出的链霉菌为出发菌株,该菌株在发酵培养基中能产生胞外木聚糖酶(3 227.346 U/mL)。以此菌株为出发菌株,对其进行重离子辐照诱变处理,从大量突变株中筛选出木聚糖酶高产菌株SZ10-7,其酶活力达到5 338.42 U/mL,与出发菌株相比较,突变株SZ10-7的酶活力提高了1.65倍。对突变株SZ10-7的发酵条件进行了优化研究,结果表明,该菌株的木聚糖酶活力得到进一步提高,达到5 850.20U/mL,其最适发酵条件为:培养基(g/100 mL)为玉米芯∶麸皮(体积比1∶1)5,酵母膏0.8,K2 HPO4.3H2 O 0.1,MgSO4.7H20 0.5,NaCl 0.3,pH 7.0,培养温度25℃振荡培养时间96 h,实验结果表明,重离子辐照诱变技术是一种有效的微生物诱变育种新技术。     

N+注入诱变选育混合糖发酵L-乳酸高产菌株

采用低能N+ 注入技术对米根霉As3.819 进行诱变选育,以提高该菌株利用混合糖(葡萄糖、木糖)发酵生产L- 乳酸的能力。实验结果表明,菌株的存活率曲线呈典型的“马鞍型”,在注入剂量为50 × 2.5 × 1013ions/cm2时具有较高的正突变率。选育获得突变株N50-7,其L- 乳酸产量为79.42g/L,比出发菌株提高了17.75%,且遗传稳定性较好。对突变株N50-7 的发酵培养基进行了初筛,在混合糖150g/L(葡萄糖100g/L、木糖50g/L)、(NH4)2SO43.0g/L、KH2PO4 0.3g/L、MgSO4·7H2O 0.3g/L、ZnSO4·7H2O 0.4g/L 的条件下发酵72h,L- 乳酸产量最高达到103.81g/L,较初筛前提高了30.71%。     

高效转化木聚糖为乳酸植物乳杆菌L3的诱变选育及发酵条件的优化

以植物乳杆菌(Lactobacillus.pentosus)L3为出发菌株,进行紫外线和硫酸二乙酯(DES)诱变处理以提高其转化木聚糖生产乳酸的能力.经紫外线和DES诱变处理,得到突变菌株L.pentosus L35-6,其乳酸产量为71.2 g/L,比诱变前提高了58.2%.并对其生长及乳酸发酵的条件进行了优化:最适温度为40℃,pH6.5,转速60r/min振荡培养发酵72 h效果最好.     

L-乳酸脱氢酶生产菌的选育及产酶条件

从泡菜汁中筛得一株胞内L 乳酸脱氢酶(L LDH)活性较高的植物乳杆菌RS2 2,采用亚硝基胍和超声波同时作用进行诱变,使其比活力由3.48U/mg提高到7.49U/mg,并对突变株的产酶条件进行了研究.     

高效转化木聚糖为乳酸植物乳杆菌L3的诱变选育及发酵条件的优化

以植物乳杆菌(Lactobacillus.pentosus)L3为出发菌株,进行紫外线和硫酸二乙酯(DES)诱变处理以提高其转化木聚糖生产乳酸的能力。经紫外线和DES诱变处理,得到突变菌株L.pentosusL35-6,其乳酸产量为71.2g/L,比诱变前提高了58.2%。并对其生长及乳酸发酵的条件进行了优化:最适温度为40℃,pH6.5,转速60r/min振荡培养发酵72h效果最好。