柠檬酸钠对L-异亮氨酸发酵及代谢流量分布的影响

分析黄色短杆菌（Brevibacterium flavum）中L-异亮氨酸生物合成途径得知,添加柠檬酸钠利于L-异亮氨酸发酵．通过考察柠檬酸添加量对副产物含量、菌体生物量、菌体比生长速率及L-异亮氨酸产量的影响,得出柠檬酸钠的最适添加量为2．0g／L．应用代谢流分析方法研究了柠檬酸钠对L-异亮氨酸发酵中后期细胞内代谢流分布的影响．结果表明,在初始发酵培养基中添加2．0g／L柠檬酸钠后,合成副产物的代谢流量明显减少,EMP途径代谢流从63．34减弱至46．54．而L-异亮氨酸的生物合成代谢流增长至23.28,较添加前提高了5．91％,且产量提高了7．87％．因此,发酵过程中添加柠檬酸钠可有效减少副产物的生成,提高L-异亮氨酸生物合成途径的代谢流量．     

柠檬酸钠对L-谷氨酸发酵代谢流迁移的影响

为更全面深入地理解细胞内谷氨酸代谢的调控机制,以黄色短杆菌GDK-9为供试菌株,应用MATLAB软件和代谢流分析方法,定量研究了添加柠檬酸钠后L-谷氨酸发酵中后期胞内的代谢流迁移．在L-谷氨酸发酵中后期添加3．0g／L柠檬酸钠后,合成副产物L-丙氨酸和乳酸的代谢流量明显减少,分别降低了18．7％和27．4％,EMP途径和乙醛酸循环的代谢流分别减少了0．88和2．12,HMP途径的代谢流增加了0．88,而L-谷氨酸生物合成的代谢流从73．59增长至76．47,较未添加前提高了3．9％．添加柠檬酸钠能使关键节点发生代谢流迁移,提高L-谷氨酸合成中心代谢途径的代谢流量．     

柠檬酸钠对L-缬氨酸发酵及代谢流量分布的影响

以黄色短杆菌XV0505为供试菌,研究柠檬酸钠对L-缬氨酸发酵的影响,同时应用MATLAB软件和代谢流量分析方法,定量研究柠檬酸钠对L-缬氨酸发酵中后期胞内代谢流量分布的影响．结果表明,添加2．0g／L柠檬酸钠可提高L-缬氨酸产量,同时不影响菌体生长．添加柠檬酸钠后,L-缬氨酸生物合成的代谢流从41．42增长至45．87,较未添加前提高了10．74％．合成副产物L-丙氨酸和HAc的代谢流明显减少,分别降低了21．10％和32．47％．因此,添加柠檬酸钠能够扰动L-缬氨酸生物合成途径关键节点代谢流量分布,有利于减少副产物的生成,提高L-缬氨酸生物合成途径的代谢流量．     

HPLC快速测定发酵液中L-色氨酸

建立一种测定发酵液中L-色氨酸的高效液相色谱（HPLC）方法．以Agilent C18（5μm,150mm×4．6mm）为分离柱,V（0．03％的KH2P04溶液）：V（甲醇）=90：10为流动相,流量为1mL／min,在278nm处检测L-色氨酸．该方法简便、快速、准确,在0．000～1．000g／L范围内线性关系良好（R2=0．9999）,平均回收率为98．93％,精密度（RSD）为0．247％,可有效应用于发酵液中L-色氨酸含量的测定．     

L-色氨酸产生菌TQ2223的途径分析

应用途径分析方法分析了在稳态时谷氨酸棒杆菌TQ2223菌株由葡萄糖发酵生产L-色氨酸的途径，确定了L-色氨酸合成的最佳途径及其代谢流分布和最大理论产率．通过刺激所选途径的酶活来提高L-色氨酸产率，结果表明，经NH4 调节后，代谢途径流量发生显著变化，可以使色氨酸的代谢流从6提高到8.8．     

过表达hom基因对谷氨酸棒杆菌发酵L-异亮氨酸的影响

谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）中hom基因编码的高丝氨酸脱水酶为L-异亮氨酸合成过程的关键酶,本研究通过在L-异亮氨酸生产菌cglutamicum YILW中过表达高丝氨酸脱水酶,考察过表达高丝氨酸脱水酶对发酵卜异亮氨酸产量的影响．以L-异亮氨酸生产菌cglutamicum YILW基因组为模板克隆horn基因,将horn基因与表达载体pXMJ19连接构建出重组质粒pXMJ19-hom,再转入Cglutamicum YILW构建C．glutamicum YILW（pXMJ19．hom）．通过5L罐发酵研究重组质粒对工程菌的生长、耗糖、L-异亮氨酸产量及副产物积累等方面的影响．结果显示,重组酶的表达使菌株对卜苏氨酸的抗反馈抑制作用得到加强．最终L-异亮氨酸和L-蛋氨酸积累量分别为36．5g／L和2．8g／L,分别较出发菌株提高7％和33％,同时L-赖氨酸合成量仅为2．1g／L,较出发菌株降低了63．8％．     

1,3-丙二醇发酵过程中pH调控策略研究

研究发现克雷伯氏肺炎杆菌利用甘油发酵产1，3-丙二醇过程中，发酵液的pH呈下降趋势，不仅影响了细胞的生长而且限制了1，3-丙二醇产量的提高。通过添加甘油和氨水的混合物维持恒定的pH提高了1，3-丙二醇的产量和转化率，但进一步研究发现不同pH条件下，副产物的组成明显不同，当pH为7．1—8．0时主要副产物是乳酸，而当pH为5．0—6．0时主要副产物是2，3-丁二醇。因此针对菌体细胞代谢对外界pH的不同应激效应，在补料过程中采取了DH波动的调控策略，通过控制底物甘油和氨水的比例和流加速率使发酵液的pH在6．3—7．3之间周期性地波动，最终， 2种主要副产物的量显著降低，1，3-丙二醇最大质量浓度高达70g／L。     

米根霉培养条件对脱氢酶活力和产物组成的影响

为提高米根霉的L-乳酸发酵产率，开展了米根霉培养条件对关键的脱氢酶(L-乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶)和末端产物(L-乳酸和乙醇)形成影响的研究．研究表明，初始葡萄糖质量浓度为60．0g／L时，胞内L-乳酸脱氢酶(LDH)的比活力达到最大值，过高葡萄糖质量浓度对LDH的合成有抑制作用．添加20．0g／CaCO3能够大大降低ADH的比活力，而对LDH的作用影响较小，明显提高了LDH／ADH的比值，从而增加发酵液中L-乳酸的累积，减少了副产物乙醇的生成．Zn^ 对ADH的比活力起促进作用，而抑制LDH，Fe^3 的作用正好相反．在添加CaCO3后，Zn^2 能够提高LDH的比活力，Fe^3 对LDH的比活力的刺激作用将有所减弱；增大摇瓶转速将使得LDH和ADH的比活力都有所下降，但LDH／ADH的比例明显增大，从而明显增加了L-乳酸的累积．     

红曲霉菌产MonacolinK固体发酵条件的优化

对Monacusspp．3的固体发酵生产MonacolinK的培养条件和培养基进行了优化，考察了物料厚度、起始含水量、发酵时间、起始pH值等发酵条件，以及大米培养基中添加附加碳源、氮源、磷酸盐等的影响。结果表明，固体发酵的培养条件为：物料(大米)厚度在4cm以下，起始pH值自然，培养温度32℃，相对湿度60％～70％，发酵时间为12d；经单因素和正交试验得适宜的发酵培养基为：大米100g，甘油0．2g，玉米浆0．15g，起始含水量50％，且以此优化条件固体发酵培养，MonacolinK产量稳定在1．4mg／g左右，最高产量为1．6mg／g。     

腈水合酶耐底物突变株的筛选及产酶条件优化

采用紫外诱变和梯度平板法筛选出耐底物的突变株,通过单因素实验考察发酵液起始pH值、装液量、发酵周期、接种量对产酶的影响,确定最佳的发酵条件;采用均匀设计实验优化发酵培养基。筛选出．株能耐受4％丙烯腈的腈水合酶产生菌,在最佳产酶条件下,耐底物突变株的腈水合酶酶活达到11．5MU／mL,与优化前相比,酶活提高了49．35％。腈水合酶耐底物突变株的最佳发酵条件为：初始pH7．0、装液量16％、发酵周期58h、接种量10％。最佳发酵培养基配方为：ρ（葡萄糖）=26g／L,ρ（酵母膏）=2g／L,ρ（尿素）=4g／L,ρ（谷氨酸钠）=0．5g／L,ρ（K2HP04）=0．2g／L,ρ（KH2P04）=0．2g,／L,ρ（MgS04）=0．05g／L,φ（DXL）=0．5mL／L。     

红霉素产生菌的诱变及培养基优化研究

以红色糖多孢菌08L作为出发菌株进行诱变,选育高产菌株。结果表明,诱变得到的UL5菌株发酵水平比出发菌株提高12．6％。再通过培养基优化,其组成为淀粉3％,糊精3％,葡萄糖2％,黄豆饼粉3％,玉米浆1％,硫酸铵0．15％,碳酸钙0．6％,磷酸二氢钾0．02％的条件下,UL5菌株在诱变的基础上,发酵水平再提高15．2％。     

微生物发酵法合成高分子聚合物γ-PGA的研究

以一株γ-聚谷氨酸高产菌枯草芽孢杆菌B-115为实验菌株,分别考察碳源、氮源种类及浓度、前体物添加量、生长因子和发酵条件对γ-聚谷氨酸产率的影响.优化结果显示：碳源是6.5%的玉米糖化液,氮源是0.4%的普通蛋白胨,前体物谷氨酸钠的添加量为4%,生长因子种类及添加量分别为0.15%硫酸镁、0.006%硫酸锰、0.8%磷酸二氢钾、1.0%氯化钠、0.03%氯化钙;发酵条件为初始pH值6.5,接种量2%,装液量50 mL/250 mL1,50 r/min3,7℃培养84 h;γ-聚谷氨酸的产率可从57.85 g/L提高到68.30 g/L.     

细菌纤维素生物合成网络的构建及代谢通量分析

构建了木醋杆菌合成细菌纤维素（Bacterial Cellulose，简称BC）的代谢网络基于流量平衡模型，通过物料衡算和Lingo线性规划，得到发酵前期和后期BC合成的代谢通量分布．代谢通量分析结果表明，葡萄糖进入磷酸戊糖途径（PPP）和三羧酸（TCA）循环，前期菌体大量合成，BC产量较高；后期形成大量无效循环，BC产量降低．由于部分代谢流流向副产物和无效循环，减少了合成BC的代谢流，造成了碳源的浪费，所以需通过遗传改造、诱变或改变发酵条件等方法，减少副产物生成，提高BC的产率．     

松口蘑菌丝体生长的最适培养基的选择

松口蘑是专一性很强的菌根菌,难以人工培养。不同的培养基对松口蘑菌丝体的生长有明显的影响。本文报道通过松口蘑菌丝得率为指标的实验,确定松口蘑菌丝体液体发酵培养基。结果表明最适培养基为:蔗糖70 g/L、硝酸铵5 g/L、KH2PO41 g/L、MgSO4.7H2O 0.5 g/L和酵母膏8 g/L。     

培养基组成对雅致放射毛霉发酵生产壳聚糖的影响

研究了发酵培养基中不同碳源、氮源、无机盐对雅致放射毛霉（Actinomucor elegans）合成壳聚糖的影响．采用单因素和响应面法优化了发酵培养基中玉米粉和玉米浆这两种主要成分的最佳添加量组合．结果表明,最佳培养基组成为（g／L）：玉米浆68,玉米粉液化液42,KH2PO42,MgSO42．采用优化后的培养基,壳聚糖产量最大达到2．223g／L,比优化前提高了64．30％．