转盘反应器固定根霉重复批次发酵生产脂肪酶

以聚氨酯海绵为载体将根霉固定于转盘表面,利用转盘反应器实现脂肪酶的固定化发酵。考察了通气量、转速、装液量及转盘个数等操作参数对发酵过程的影响,得到了优化的反应操作条件,即通气量4 L·min^-1,转速100 r·min^-1,装液量3.5L,采用三个转盘。在上述条件下进行重复批次实验,可重复5批次, 单位时间产率10931.1 U·h^-1, 是批次反应的3.5倍。固定化细胞连续发酵,大大缩短了发酵的时间, 酶的平均活力和时间产率获得大幅提高。     

重组戊型肝炎病毒抗原工程菌的发酵及表达产物的纯化

目的建立重组戊型肝炎病毒抗原工程菌的发酵和目的蛋白纯化工艺。方法在三角烧瓶中,探讨不同的诱导剂浓度和培养基对菌体密度和目的蛋白表达量的影响;在10L发酵罐中,探讨诱导时间、补料方式、溶氧量对菌体密度和目的蛋白表达量的影响。根据目的蛋白的理化特性建立纯化工艺。结果重组HEV抗原工程菌在10L发酵罐分批补料培养中,采用0·1mmol/L的IPTG诱导4h,目的蛋白表达量约为25%,目的蛋白产率约为2·88g/L,且以包涵体形式存在。经过对包涵体粗纯、复性、纯化,SDS-PAGE分析,纯度可达95%以上。结论建立了周期短、产率高且稳定可靠的发酵及纯化工艺,为重组HEV抗原的大规模生产奠定了基础。     

pRL-hTNF/JM103工程菌发酵和rhTNFα表达的研究

为便于下游中试规模生产,采用温度敏感型启动子PRPL构建rhTNFα工程菌,并对影响工程菌发酵培养和表达的因素进行了初步研究。结果显示,采用RTB培养基,50℃热水快速升温,诱导培养4～4．5h,湿菌体收获率和表达量均达到较高水平;50L发酵罐连续发酵3批,14000r／min连续离心,菌体收获率湿重达16．gg／L培养物,rhTNFα表达量占菌体总蛋白的10.5％,活性达1．35×107U／mg蛋白。.     

葡萄糖作辅助碳源对klebsiella pneumoniae发酵生产1,3-丙二醇的影响

在Klebsiella pneumoniae发酵甘油生产1,3 丙二醇的种子培养及发酵实验中,考察了葡萄糖作辅助碳源对菌体生长及1,3 丙二醇生成的影响. 结果表明,在种子培养期,以葡萄糖和甘油为混合碳源可缩短种子培养周期;在批次发酵和流加发酵中,葡萄糖作辅助碳源可使1,3 丙二醇产率及得率明显提高,但不同的葡萄糖加入方式对产率及得率促进的效果不同. 在初始发酵培养基中添加5 g/L葡萄糖、并在4 40 h进行葡萄糖与甘油混合液连续流加的条件下,1,3 丙二醇浓度、产率及得率较单一甘油为底物的流加发酵结果分别提高41.2 , 38.6 和8.3 .     

重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌发酵工艺的优化

目的优化重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌的发酵工艺,为其规模化生产奠定基础。方法以目的蛋白的表达量及菌体浓度作为综合评价指标,对重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌的摇瓶发酵温度、初始pH值、溶解氧、IPTG浓度及诱导时间进行优化;以摇瓶发酵结果为基础,进一步对发酵罐培养工艺中诱导时机、诱导时间及补料培养基配方进行优化;以确定的罐发酵工艺条件连续发酵5批,验证该发酵工艺。结果最适摇瓶发酵工艺条件为:发酵温度为37℃,初始pH值为7.0,高溶氧,IPTG诱导浓度为0.05 mmol/L,诱导时间为4 h;最适罐发酵工艺条件为:菌体A600值约为40时开始诱导,诱导时间为4 h,补料培养基配方为葡萄糖25%,MgSO4.7H2O 0.5%。按照确定的工艺连续发酵5批,最终菌体A600均达50.0以上,目的蛋白的表达量均高于15%。结论优化的重组戊型肝炎疫苗抗原工程菌的发酵工艺稳定性良好,已达到中试生产规模的要求。     

适用技术

适用技术酶法制备高效天然型消泡剂在制糖和发酵生产味精、抗菌素、氨基酸过程中，由于大量泡沫的产生，严重影响了生产操作和产品的质量，拖延生产时间，浪费能源。因此，必须及时加入表面张力低的物质作为消泡剂，使其容易吸附并铺展于泡沫液膜上，同时能带走液膜下邻近...     

人血小板衍生生长因子-BB在酿酒酵母中的表达及纯化工艺的建立

目的建立重组人血小板衍生生长因子-BB(hPDGF-BB)在酿酒酵母中的表达及纯化工艺。方法在5L发酵罐中,探讨接种量、溶氧、诱导温度和诱导pH值对菌体密度及目的蛋白表达量的影响,并通过离子交换层析和凝胶过滤层析对目的蛋白进行纯化。结果重组hPDGF-BB工程菌在5L发酵罐分批补料培养中,经84h发酵,细胞A600值可达65.1,目的蛋白表达量占26%。纯化后的蛋白纯度可达95%,产量为15.4mg/L,收率为21.9%。结论已建立了周期短、产率高的hPDGF-BB发酵及纯化工艺,为其大规模生产奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌HG-02聚谷氨酸发酵条件优化

筛选得到了一株高产γ-聚谷氨酸的枯草芽孢杆菌HG-02。通过单因素试验和正交实验对发酵培养基和培养条件进行了优化,小试发酵验证结果显示,优化后γ-聚谷氨酸的发酵质量浓度达35.9 g/L。优化后的发酵培养基为：蔗糖4%,蛋白胨3.5%,谷氨酸钠6%,硫酸镁0.1%,氯化钠0.5%,氯化钙0.01%,磷酸氢二钾0.05%,硫酸锰0.02%,消泡剂1%。优化后的培养条件为：初始pH7.0,装液量40%,接种量6%,摇床转速为220 r/min, 37℃恒温培养48 h。     

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FS6摇瓶发酵条件优化

[目的]对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FS6的摇瓶发酵工艺进行优化。[方法]通过对发酵培养基成分和发酵条件的单因素试验和正交试验,测定生防菌株FS6对人参立枯丝核菌的抑菌效果和菌体生长量,来确定其最适发酵培养基和发酵条件。[结果]最适摇瓶发酵培养基配方为葡萄糖30 g,酵母浸粉40 g,Mg SO_4·7H_2O_2 g,甘油10 m L,K_2HPO_42 g,H_2O 1000 m L;最优培养条件为接种量6%,摇瓶装液量50 m L/250m L,摇床转速160 r/min,初始p H值6.0,培养温度28℃,培养时间12 h。[结论]解淀粉芽孢杆菌FS6在最适摇瓶发酵培养基及发酵条件下,对人参立枯病菌的抑菌活性最好,为该菌株的工业化生产奠定了基础。     

厦门大学开发出基于丁酸梭菌的1,3-丙二醇生产新方法

正厦门大学开发出一种基于丁酸梭菌的1,3-丙二醇的发酵生产方法,在发酵培养基中添加活性炭进行发酵生产,通过该活性炭对发酵产物的吸附,解除产物抑制作用,从而提高菌体活性和1,3-丙二醇生产强度,其中活性炭的添加量为每升发酵培养基添加30～100 g活性炭。与未添加活性炭相比,采用该方法可以提高1,3-丙二醇的产率。     

一种新型支架在乳酸发酵中的应用

采用一种新型载体支架来进行米根霉的固定化发酵研究。种子培养过程中,5h后孢子已全部吸附到支架上,种子培养时间为24h,生物量维持在6.8g/L以上;发酵过程中,在温度为33℃,摇床转速为180r/min,装液量为20%,支架数为3个,时间为48h,发酵过程中及时补加CaCO3的条件下,L(+)-乳酸平均浓度可达50.00g/L,转化率接近65.0%,产率可保持在1.0g/(L·h)以上。与游离发酵相比,固定化发酵乳酸浓度、转化率、产率分别提高了79%、250%和150%,发酵周期提前了24h,且能重复发酵7个批次。     

枯草芽孢杆菌出芽培养条件优化

探索了提高枯草芽孢杆菌产生芽孢的方法,使用单批一次投料培养法研究了培养基成分、p H值、培养过程中通气量及装液体积比对菌体产芽孢的影响。试验结果说明:枯草芽孢杆菌最适生长和产生芽孢的碳源是糖蜜,最适氮源是酵母浸粉;二价锰离子和无机盐对菌体的生长和产芽孢有很大影响。菌体生长和产芽孢的最适培养基组成:糖蜜1.0%,酵母粉0.8%,(K2HPO4+KH2PO4)0.5‰,Mn SO4 0.2‰;产芽孢的最适条件:开始培养p H值为7.0,最适装液量为20%(体积比)。在5L半自动发酵罐中,溶氧大于70%,发酵24 h后,芽孢数量为5.1×1011CFU/m L,出芽率为98.0%。     

克雷伯氏菌微氧发酵生产1,3-丙二醇的研究

对克雷伯氏菌在厌氧和通1.2L/min空气的条件下间歇连续发酵生产1,3-丙二醇进行了研究,在两种条件下1,3-丙二醇的转化率接近.在通空气的条件下细胞能够正常代谢,并获得较高菌体密度,但有氧发酵的生产强度高于厌氧发酵;甘油处于限制状态、稀释率为0.1h-1的连续发酵中,有氧发酵1,3-丙二醇的转化率和生产强度均高于厌氧发酵.     

重组类人胶原蛋白的分离纯化

目的 建立重组类人胶原蛋白分离及纯化工艺。方法 将工程菌株E.coli BL21 3.1在L1523型12.8L自控发酵罐中培养14h,发酵菌体经超声破碎、硫酸铵沉淀后,依次经DEAE-52和Sephadex G-100柱层析分离纯化。结果 发酵菌体干重达到71g/L,表达量为菌体蛋白量的29.4％,最终产物纯度达98％,回收率为80.5％,纯化倍数为3.4。结论 纯化的类人胶原蛋白达电泳纯,相对分子质量为90 000,N端序列为NH_2-H-D-P-V-V-L-Q-R-R-D-W-E-N-P-G,均与其因序列设计一致。     

重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的高密度发酵

目的建立重组人骨形态发生蛋白-7(rhBMP-7)工程菌的高密度发酵工艺。方法采用摇瓶及发酵罐培养工程菌BL21/pBV221-rhBMP-7,观察不同培养基、乙酸浓度、pH值、诱导时间等对工程菌菌体生长及目的蛋白表达的影响。在优化的发酵条件下培养工程菌,当菌体A600值达100时,42℃升温诱导,并对表达产物进行纯化。结果发酵培养基与LB培养基培养的工程菌目的蛋白的表达量无明显差异;乙酸可明显抑制菌体生长及目的蛋白表达;最适于菌体生长和目的蛋白表达的pH值分别为6.8和7.6;最佳诱导时间为3h。以优化的发酵条件培养的工程菌诱导3h后,目的蛋白的表达量可达菌体总蛋白的34.9%,最终菌体A600值可达139.5;经纯化的目的蛋白纯度可达95%以上。结论已初步建立了rhBMP-7工程菌的高密度发酵工艺。     

PDMS膜生物反应器封闭循环连续发酵生产ABE

采用PDMS膜生物反应器和丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum,CICC8012),通过发酵反应与产物渗透汽化原位分离的耦合,实现了丙酮、丁醇和乙醇混合物(ABE)的连续发酵生产。进行了2轮操作持续时间分别为274 h和300 h的发酵实验,分别为间断耦合和连续耦合的操作方式。以连续耦合发酵为例,细胞平均干重为1.68 g L 1,丁醇产量为61.43 g L 1,葡萄糖消耗率为1.12 g L 1 h 1,丁醇的体积产率为0.205 g L 1 h 1,比产率为0.122 h 1,转化率为0.183 g g 1。第二轮连续封闭循环发酵的平均葡萄糖消耗率和丁醇产率,都几乎是第一轮的2倍。两轮发酵的细胞生长、产物浓度、葡萄糖消耗和丁醇生成曲线都出现至少2个峰值,表明丙酮丁醇梭菌能适应这种长期发酵模式并且出现再生长。结果表明,PDMS膜生物反应器封闭循环连续发酵生产ABE(特别是丁醇)的操作模式具有可行性和优越性。     

红曲色素液体发酵研究

对红曲霉产红曲色素的液体发酵培养基组成和发酵条件进行了研究.结果表明红曲霉发酵产红曲色素的最佳培养基组成为:葡萄糖30 g/L,硝酸钠15 g/L,硫酸锌0.05 g/L和硫酸锰0.05 g/L,培养基初始pH=3,装液量为30 mL/250 mL,培养时间为120 h.在此条件下,红曲霉发酵产红曲色素的色价达到16.91 U/mL.     

地衣芽孢杆菌P-104发酵生产γ-聚谷氨酸条件优化

对地衣芽孢杆菌P-104发酵合成γ-PGA的条件(接种时间、接种量和培养基组成等)进行了优化,并在发酵罐中进行了批式发酵实验.结果表明,该菌可利用合成培养基生产较高浓度超高分子量(大于2500 kDa)的γ-PGA,最佳培养基组分为(g/L):葡萄糖80,谷氨酸钠70,柠檬酸钠10,(NH4)2SO4 10,MnSO4 0.15,MgSO4 0.8,K2HPO4 0.6,NaNO34.接种时间与量分别为8h和3％((φ))、初始pH 7.5条件下,37℃下180 r/min摇瓶培养24 h,发酵液中γ-PGA浓度可达44.7 g/L,比生产速率为1.49g/(L·h),是已报道的同类比生产速率的2倍.采用优化培养基在6.6 L发酵罐中批式发酵培养33 h,γ-PGA浓度为32 g/L,比生产速率为0.97 g/(L·h).     

地衣芽孢杆菌P-104发酵生产g-聚谷氨酸条件优化

对地衣芽孢杆菌P-104发酵合成g-PGA的条件(接种时间、接种量和培养基组成等)进行了优化,并在发酵罐中进行了批式发酵实验. 结果表明,该菌可利用合成培养基生产较高浓度超高分子量(大于2500 kDa)的g-PGA,最佳培养基组分为(g/L)：葡萄糖 80,谷氨酸钠 70,柠檬酸钠 10, (NH4)2SO4 10, MnSO4 0.15, MgSO4 0.8, K2HPO4 0.6, NaNO3 4. 接种时间与量分别为8 h和3%(j)、初始pH 7.5条件下,37℃下180 r/min摇瓶培养24 h,发酵液中g-PGA浓度可达44.7 g/L,比生产速率为1.49 g/(L×h),是已报道的同类比生产速率的2倍. 采用优化培养基在6.6 L发酵罐中批式发酵培养33 h, g-PGA浓度为32 g/L,比生产速率为0.97 g/(L×h).     

短乳杆菌产胸苷磷酸化酶发酵培养基的优化

胸苷磷酸化酶在核苷类物质合成中具有重要作用,本研究以短乳杆菌为胸苷磷酸化酶生产菌种,对短乳杆菌产胸苷磷酸化酶发酵培养基进行优化。首先通过Plackett-Burman设计筛选出影响短乳杆菌产胸苷磷酸化酶的3个较为重要因素：发酵时间（P=0.030）、接种量（P=0.033）和葡萄糖浓度（P=0.019）。在此基础上采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并利用响应面中心组合设计对影响显著因素进行优化,得到最适培养基组成成分和培养条件为：发酵初始pH 8.0,葡萄糖18 g/L,酵母膏15 g/L,NaCl 7.5 g/L,蛋白胨10 g/L,胸苷15 mmol/L,摇床转速110 r/min,发酵温度38 ℃,发酵时间10.57 h,接种量1.54%。在此优化条件下,短乳杆菌产胸苷磷酸化酶能力得到了很大提高,短乳杆菌胸苷磷酸化酶活从0.400 U/mg湿菌体提高到1.172 U/mg湿菌体,比优化前提高了2.93倍。蛋白质凝胶电泳分析显示经优化后每克湿菌体胸苷磷酸化酶的含量明显高于优化前。