产琥珀酸放线杆菌固定CO_2制备丁二酸

在富含CO2的厌氧环境下,产琥珀酸放线杆菌NJ113固定CO2合成丁二酸作为主要代谢终产物。在5 L发酵罐探讨了培养条件对产琥珀酸放线杆菌NJ113固定CO2制备丁二酸的影响。考察了CO2供体形式、通气量、搅拌转速、培养温度和pH值对产琥珀酸放线杆菌NJ113厌氧发酵过程中CO2固定速率以及丁二酸产率的影响。结果表明,选择CO2气体作为CO2供体,CO2通气量为0.75 L/min,搅拌转速达到200 r/min,培养温度为37℃,NaOH调节pH值为6.6,可增加细胞内可利用的CO2。在此优化条件下培养,CO2固定速率达到0.6 g/(L.h),丁二酸产率达到1.61 g/(L.h)。     

代谢控制发酵产琥珀酸研究进展

琥珀酸作为一种重要的化工原料被广泛应用于现代工业的各个领域,具有庞大的市场需求。利用生物法发酵生产琥珀酸因具有资源可再生利用、绿色清洁节能等方面不可替代的优势而成为当今研究的热点。本文从代谢调控的角度出发分析总结了一些产琥珀酸菌株,尤其是重组大肠杆菌在发酵生产琥珀酸中所应用到的方法和策略,如对代谢途径中关键酶的调控以及发酵生产中的关键因素(如氧化还原回复力调控、CO₂调节、代谢途径改造等),着重突出了代谢控制发酵生产方面的研究进展,并对今后的发展方向提出了一些设想。     

生物法制造丁二酸研究进展

丁二酸因其C₄分子结构在化工领域的潜在价值,被认为是一种具有广阔应用前景的生物基平台化合物。结合生物基丁二酸的产业现状,综合分析了丁二酸生产菌种及菌株改造、生物过程优化和丁二酸分离纯化这三个方面的研究现状。重点介绍以大肠杆菌、产琥珀酸放线杆菌、解脂耶氏酵母为代表的主要生产菌株及其改造策略;低值生物质利用及控制发酵过程中CO₂ 供给和pH 调节等生物过程优化策略;包括钙盐法、电渗析法、直接分离法等方法在内的丁二酸分离工艺。同时指出未来的研究重点将综合考虑经济性与能耗问题,将菌株与发酵和分离全过程整合,提高丁二酸产量,降低发酵及分离成本,进一步拓展生物基丁二酸市场应用领域。     

三羧酸循环中几种有机酸对山梨醇发酵的影响研究

通过研究三羧酸循环中几种主要有机酸在山梨醇发酵过程中产生的作用,以提高产糖速率及缩短其发酵周期。通过单因子筛选确定了苹果酸、顺-乌头酸、草酰乙酸及琥珀酸对山梨醇发酵起促进作用,而延胡索酸对山梨醇发酵无明显作用;根据单因子实验结果确定出正交实验的因素及水平,最后通过正交实验优化出有机酸的最优配比分别为苹果酸0.06%、顺-乌头酸0.015%、草酰乙酸0.10%、琥珀酸0.04%;通过小型发酵罐中试验证实验,山梨醇发酵周期比照缩短6 h。     

Actinobacillus succinogenes NJ113产丁二酸过程中的底物抑制

研究了分批发酵条件下以葡萄糖作为底物对产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogene NJ113发酵产丁二酸的影响,针对底物抑制现象,采用变速补料控制发酵罐中葡萄糖浓度的补料分批发酵方式.结果表明,发酵过程中将葡萄糖浓度控制在0～10g/L,以Na2CO3作为pH调节剂,经26h厌氧发酵,消耗60g/L葡萄糖,能积累45.27g/L丁二酸,得率达75.45%,生产强度为1.74g/(L·h),比初始葡萄糖浓度为60g/L的分批发酵周期缩短了18.75%,主产物丁二酸的得率和生产强度分别提高了5.44%和31.82%,副产物甲酸产量有所减少,而乙酸产量有所增加.通过代谢网络中相关酶的酶活分析,解析了补料过程中主副产物的分布.     

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%。     

雀稗麦角菌产麦角碱发酵条件的优化

研究了雀稗麦角菌产麦角碱发酵条件。通过正交实验确定了影响雀稗麦角菌产碱的主要因素为色氨酸,其次是琥珀酸胺,进一步用单因素分析方法探讨了各影响因素的浓度与产碱量之间的关系,确定了较为理想的发酵条件,即:色氨酸0.1％、甘露醇10％、琥珀酸胺4％、MgSO4·7H2O 0.025％,用氨水调pH 5.2,于24-26℃,使用二级种子摇瓶发酵培养,经11-13 d培养,平均产碱率为58.6 mg·L-1。     

氧化还原电位调控对Actinobacillus succinogenes厌氧发酵产丁二酸的影响

对氧化还原电位调控在产琥珀酸放线杆菌厌氧发酵产丁二酸过程中的代谢产物分布的作用进行了研究。在血清瓶发酵培养过程中,筛选出对发酵过程无抑制作用的氧化剂铁氰化钾和还原剂二硫苏糖醇作为发酵体系的氧化还原电位调节剂。在3L发酵罐上利用铁氰化钾和二硫苏糖醇调节发酵体系氧化还原电位值在-100～-450mV,结果表明-350mV为菌体生长和产丁二酸的最佳电位,丁二酸生产速率由0.75g/(L·h)提高到1.18g/(L·h),产物丁二酸与副产物乙酸的质量浓度比由2.5提高到3.9。     

生物转化法生产琥珀酸进展与展望

琥珀酸广泛用于食品、医药和化工等行业,市场前景广阔。生物转化法制备琥珀酸具有价格低廉、环境友好、资源可再生等优点,受到国内外学者的广泛关注。综述了近年来该领域研究的热点方向,着重介绍了大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌等作为出发菌株的代谢工程改造及菌种发酵优化等方面的研究进展,展望了今后研究的热点方向。     

利用微藻技术减排二氧化碳的研究进展

控制温室气体CO2的排放已经成为全球环境研究的热点问题.对当前国内外利用微藻技术固定CO2以达到CO2减排的研究现状进行了综述,重点从可高效固定CO2藻种的筛选与育种、微藻固定CO2的机制、工业过程开发以及所产生藻体的综合利用等几方面进行了归纳和分析.