从土壤中分离L-色氨酸生产菌株及其高产诱变选育的研究

根据微生物菌株生物合成L-色氨酸代谢途径的特性,设计了产色氨酸的细菌选择性分离筛选培养基,对从土壤中分离得到的832株细菌通过初筛和复筛,筛选到6株L-色氨酸产生菌株,并对其进行了初步分类鉴定,确定了这6株菌均为为谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutanicum)。其中1株可产L-色氨酸0.85g/L,进一步通过NTG以及紫外线照射多重诱变育种得到苯丙氨酸和酪氨酸双重营养缺陷型与多种色氨酸结构类似物抗性突变株,遗传性状稳定,产酸量达到10.82g/L。     

L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的发酵工艺研究

目的以L-色氨酸营养缺陷型高产菌HX22-118为出发菌株,研究探讨L-色氨酸补料分批发酵工艺。方法通过对L-色氨酸补料分批发酵工艺中不同初糖浓度、不同补料方式、碳氮源比例、不同p H值调节方式、添加L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响进行了研究。结果通过补料分批发酵工艺能有效地解除了高糖对菌体生长的抑制,促进菌体生长产酸,选择初糖淀粉浓度为90 g/L,保持葡萄糖总浓度160 g/L,在发酵第24 h开始连续流加剩余的糖,并于发酵第12 h和24 h分2次补加各50 mg/L的L-苯丙氨酸、L-酪氨酸,同时用氨水与Na OH控制发酵过程的p H,发酵产酸较分批发酵的33.5 g/L提高49.5%,达到50.1 g/L,缩短了发酵周期,提高了原料利用率。结论形成一套先进的L-色氨酸工业化发酵生产工艺技术,产酸高,生产运行稳定。     

响应面法优化谷胱甘肽发酵生产培养基的研究

本研究以酿酒酵母变异株为出发菌株,利用Box—Benhnken中心组合设计和响应面法对该菌株产谷胱甘肽的培养基组成进行优化。实验结果表明：在10°Be’麦芽汁中添加38g／L葡萄糖、6．3g／L（NH4）2SO4及1．9g／L L-半胱氨酸盐酸盐时,谷胱甘肽产量达到120mg／L,生物量达到11．02g／L,比优化前分别提高了71．36％、39．67％。     

根霉发酵L-乳酸

本文报道了选育一株产L-乳酸的根霉JSMI-R73,对该菌的性能及影响产酸的条件进行了研究,并进行了500升罐的扩大试验。当口服葡萄糖浓度为10％时产酸70g/l以上,13％时产酸101g/l,其中L-乳酸稳定在85％以上,最高达98％。该菌能适应玉米作培养基,当玉米浓度为12％时产酸70g/l以上,20％时产酸105g/l以上,其中L-乳酸在88％以上,最高可达99％,达到了与葡萄糖相似的发酵水平,这是较有实用意义的结果。     

大肠杆菌高密度培养发酵L-色氨酸

为实现高水平的大肠杆菌高密度培养,提升发酵法产L-色氨酸的生产效率,以大肠杆菌TRTH为供试菌株,在初始发酵工艺的基础上,先后对发酵接种量和底物KH_2PO_4添加量各设置4个梯度进行发酵对比试验,并着重考察了底物KH_2PO_4添加量对菌体生长、产酸、磷酸盐消耗、糖酸转化率及副产物积累的影响。试验结果表明,在接种量为20%(体积分数),底物KH_2PO_4添加量为10 g/L时,最高菌体密度达到65. 39 g/L,最终L-色氨酸产量为59. 55 g/L,分别较优化前提高了45. 99%和31. 17%,发酵延滞期明显缩短,菌体生长迅速,原料利用率大幅提高,主要副产物积累量较低,发酵总体水平达到最优。为大肠杆菌高密度培养在L-色氨酸发酵中的应用提供了一个成本低、可行性高的新策略,同时为L-色氨酸发酵生产中底物磷酸盐的调控提供了参考。     

细菌L-乳酸发酵培养基的优化

利用热葡糖苷酶芽胞杆菌（Geobacillus thermoglucosidasius）TL-4厌氧发酵生产L-乳酸,为降低L-乳酸生产成本,以农产品及副产物为主要原料,通过单因子试验确定TTL-4产L-乳酸的碳源及氮源,并运用正交试验对摇瓶发酵不同氮源的组合进行了研究,确定了发酵培养基中影响产酸的主要因子及配比。优化发酵培养基为葡萄糖160g／L,小肽发酵液10g／L,玉米浆5g／L,摇瓶发酵L-乳酸产量可达152．5g／L。     

混种固定化细胞发酵海藻豆乳醋酸饮料的研究

以海藻汁液和大豆浆混合液为原料，固定化清酒酵母或产香酵母A-2于25℃或30℃发酵12h，再接种固定化醋酸杆菌于35℃发酵18h，发酵液经过滤后，制成海藻豆乳醋酸饮料，经测定该饮料总酸含量为4．2g／L-4．5g／L，总酯含量为1．6g／L-1．8g／L，乙醇含量为0．83%-0．86％（v／v），碘含量为15mg／L-16mg／L。     

米根霉发酵产L-苹果酸的工艺优化

以米根霉（Rhizopus oryzae）突变株CICC40503-JST为菌种,葡萄糖为碳源,对其发酵工艺及葡萄糖代谢途径进行初步研究,从而提高L-苹果酸的产量。采用单因素试验和响应曲面法（Box-Behnken设计）对培养基和发酵条件进行优化,研究发酵罐实验对产酸的影响。结果获得最佳培养基配方为：葡萄糖100 g/L、(NH4)2SO4 4.0 g/L、MgSO4 0.3 g/L、FeSO4•7H2O 0.025 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、ZnSO4 0.1 g/L、CaCO3 80 g/L。发酵条件较好组合为：发酵设备为Sartorius发酵罐、发酵温度32 ℃、通气量0.20 L/（min·L）、转速500 r/min、孢子悬浮液单独培养48 h、发酵进行48 h后添加培养基进行补料发酵,发酵周期为72 h、L-苹果酸的产量为57.71 g/L。结论：米根霉能够较好地利用葡萄糖发酵产L-苹果酸,其产量得到明显提高。     

L-精氨酸高产菌株的亚硝基胍诱变选育和种子培养基的优化研究

为了筛选L-精氨酸的高产菌株,采用亚硝基胍对出发菌株A TCC 14067 （Brevibacterium flavum）进行诱变,结合抗精氨酸结构类似物D-精氨酸,S-甲基半胱氨酸平板抗性筛选高产菌株,并采用正交试验优化了种子培养基.结果显示,经过1 mg/mL的亚硝基胍诱变处理4min后,采用14 mg/mL的D-精氨酸抗性平板和8mg/mL的S-甲基半胱氨酸抗性平板筛选获得精氨酸高产菌株,由于解除精氨酸自身的反馈调节,L-精氨酸积累增大,产酸量达37.2 g/L,比野生菌株提高了128.2％,得到的高产菌株遗传性状稳定.通过对种子培养基进行正交试验优化,确定最终培养基配方为葡萄糖3.0％,玉米浆2.0％,硫酸铵2.0％,KH2PO4 0.10％,MgSO4·7H2O 0.05％,尿素0.15％,在此发酵条件下,L-精氨酸产量达37.8 g/L.     

100L罐中深层发酵生产L-苹果酸的研究

报道了温特曲霉 (AspergilluswentiiF- 891)发酵L- 苹果酸的工艺特点 ,在 10 0L罐上研究了通风量、温度、pH值及发酵培养基中富马酸浓度等因素对深层发酵富马酸生产L -苹果酸的影响。确定了最佳发酵条件 ,其中富马酸浓度 11% ,通风量 1∶1 0 5 (发酵前期 )～ 1∶1 2 8v/v/m(发酵中后期 ) ,温度 30℃ (发酵前期 )～ 2 5℃(中后期 ) ,初始pH值 6. 0～ 6 . 2 ;发酵周期 10 8h左右 ,富马酸平均转化率 83. 5 2 % ,平均产L 苹果酸 10 . 2 3%。     

维生素对大肠杆菌Escherichia coli.JN8产L-色氨酸的影响

研究了9种维生素对大肠杆菌Escherichia coli.JN8生长及其发酵产L-色氨酸产量的影响,并对发酵培养基中的维生素浓度进行了优化。结果表明,低浓度肌醇和叶酸可显著促进大肠杆菌的生长及L-色氨酸的合成,叶酸和肌醇的最适添加量分别为0.000 2 mg/L和0.2 mg/L;较高浓度的生物素可以明显促进菌体生长及色氨酸的合成,其最适添加量为0.12 mg/L;较低浓度VB6的添加严重抑制色氨酸的合成,当其质量浓度增至0.8 mg/L时,菌体浓度和色氨酸的产量均较对照有显著的提高,分别提高11.8%和27.2%。添加VB5可略微提高色氨酸的产量,最优质量浓度为0.4 mg/L。添加VB1、VB2、VB3和VC虽然对菌体的生长均有较强的促进作用,但对于色氨酸合成却有不同程度的抑制作用。     

L-缬氨酸发酵影响因素的研究

以黄色短杆菌（Brevibacterium flavum）XV0505为生产菌株，研究了发酵培养基和发酵控制条件对L-缬氨酸的产量和糖酸转化率的影响。应用单因素实验确定发酵的工艺条件，利用纸层析-色班洗脱比色法测定发酵液中L-缬氨酸含量。在最优发酵条件下，通过10L罐流加发酵72h，产酸可达53．4s／L．糖酸转化率为26．7％，分别比补料分批发酵提高1l-9％和3．5％。     

DPS数据处理系统在L-鸟氨酸发酵培养基优化中的应用

利用正交设计与均匀设计试验方法,并采用DPS软件对实验结果进行分析,得出石蜡节杆菌WZFF.X-146菌株生产L-鸟氨酸的最适批式摇瓶发酵培养基配方。结果表明,DPS软件在L-鸟氨酸发酵培养基优化方面取得良好的效果,产酸水平达到19.91g/L,提高了125%以上。     

L-色氨酸高产菌的选育及其发酵条件的研究

以谷氨酸棒杆菌AS1542为出发菌株，经过硫酸二乙酯诱变和紫外原生质体诱变，定向选育出一株稳定的色氨酸生产菌T11－6，该菌株具有苯丙氨酸、酪氨酸双重营养缺陷及对氟苯丙氨酸、5-甲基色氨酸、6-氟色氨酸三种结构类似物抗性遗传标记。对T11－6的发酵条件进行了研究，引进均匀设计理论，以微机为辅助手段，确定出以葡萄糖为原料直接发酵生产色氨酸的优化配比。在最佳条件下，摇瓶产酸平均达10．01g/L。     

甘蔗糖蜜预处理对产L-苹果酸的影响与培养基N源添加

研究了经煮沸、活性炭、亚铁氰化钾、磷酸与硫酸预处理的糖蜜对黄曲霉生长与合成L-苹果酸的影响以及培养基中N源添加。以经各种预处理的糖蜜培养黄曲霉,其生物量大小分别是:硫酸法>磷酸法>亚铁氰化钾法>活性炭法>煮沸法。硫酸能有效除去糖蜜中影响菌体生长的胶体物质,用硫酸处理的糖蜜作培养基时,其菌体生长量比煮沸处理高25%。用硫酸与亚铁氰化钾联合处理,对L-苹果酸合成最有利,其产酸达到59.6g/L。糖蜜培养基需添加1g/L硫酸铵为N源,较适培养基配方(g/L)为:糖120,NH4(SO4)21,K2HPO40.15,KH2PO40.15,CaCO370,pH5.5。     

大肠杆菌生产莽草酸发酵培养基优化

利用单因素实验对大肠杆菌莽草酸发酵培养基中碳氮源与金属离子进行了优化,选取对菌体生长和莽草酸产量影响较大的蛋白胨、牛肉膏、FeSO_4和MgSO_4四个因素进行正交实验优化,确定了莽草酸发酵的最适培养基配方:葡萄糖15g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏3g/L,酵母粉2g/L,柠檬酸2g/L,(NH_4)_2SO_41.6g/L,K_2HPO_4·3H_2O 7.5g/L,MgSO_4·7H_2O 2mg/L,FeSO_4·7H_2O 2mg/L,钼酸铵0.009mg/L,硼酸0.17mg/L,CoCl_2·6H_2O 0.047mg/L,MnSO_4·H_2O0.017mg/L,CuSO_4·7H_2O 0.017mg/L,ZnSO_4·7H_2O 0.02mg/L.采用优化后培养基发酵,莽草酸产量达到4.675g/L,为优化前的3.22倍.     

液体深层发酵法生产L-苹果酸的研究

以延胡索酸为原料，经^60Co诱变后获得优良菌株温特曲霉Aspergillus wentti F-891，在1000L罐中液体深层发酵生产L-苹果酸。试验研究了发酵过程中通气量、温度、pH值以及搅拌转速等因素对延胡索酸转化率、L-苹果酸产率的影响。结果表明，液体深层发酵生产L-苹果酸的最佳发酵工艺条件为：延胡索酸浓度11％，通气量1：0．8v／v／min（48h前）～1：1．20v／v／min（48h后），温度30℃（48h前）～25℃（48h后），初始pH值6．0-6．2，发酵周期96h-108h，搅拌转速200r／min；延胡索酸平均转化率83．07％，平均产L-苹果酸108．72g／L。     

1株产顺式-4-羟基-L-脯氨酸基因工程菌的构建及发酵初步优化

顺式-4-羟基-L-脯氨酸是一种可用于合成多种药物和香料的手性结构物质。通过对L-脯氨酸顺式-4-羟化酶基因的优化设计,并引入色氨酸串联启动子,构建出1株能表达L-脯氨酸顺式-4-羟化酶的重组大肠杆菌JM109/p EHC4,从而可以将游离的L-脯氨酸转化为顺式-4-羟基-L-脯氨酸。对该菌株进行摇瓶发酵优化,得出优选培养基为(g/L):葡萄糖10,甘油10,蛋白胨10,NaCl 6,FeSO_4·7H_2O 0.278,L-抗坏血酸0.528,(NH_4)_2SO_45,K_2HPO41,MgSO_40.2,CaCl_20.015,L-脯氨酸4。在该条件下发酵12 h,顺式-4-羟基-L-脯氨酸的产量达到657.08mg/L,比优化前提高了3.76倍;在24 h时产量达到1 582.75 mg/L。研究结果为顺式-4-羟基-L-脯氨酸的微生物转化法生产提供了基础。     

芽胞杆菌XM-1产酸性淀粉酶发酵条件研究

通过单因素试验及响应面分析,对基础发酵培养基配方进行了优化,确定了枯草芽孢杆菌XM-1产酸性α-淀粉酶液体发酵培养基的最佳配方为:可溶性淀粉8.1g/L,花生饼34.3g/L,NH.4NO3 6g/L,KH2PO4 3g/L,CaCl2·2H2O 2.94g/L,培养基起始pH值为5.0.菌株XM-1在优化后的培养基中发酵产酶达最高为534.2U/mL,约是优化前的2.2倍.     

谷氨酸棒杆菌L-色氨酸营养缺陷型突变 及其高产菌株的选育

目的以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)HX-22为出发菌株,研究了目标发酵产物L-色氨酸合成途径交叉反馈抑制途径代谢突变与色氨酸分解代谢类似物抗性的营养缺陷型突变诱导过程及L-色氨酸高产复合突变菌株的筛选。方法采用硫酸二乙酯、紫外线、钴60γ-射线等诱变方法交叉处理起始与突变菌株,通过营养缺陷表型和自杀代谢底物抗性的筛选方法,定向突变和选育L-色氨酸合成与分解代谢突变的色氨酸高产菌株。结果通过多次连续营养缺陷型诱变选育,筛选出一株具有分支酸-Trp/Phe/Tyr代谢途径L-Phe和L-Tyr合成缺陷型和L-Trp分解代谢自杀代谢底物抗性的L-色氨酸高产菌HX22-118(ΔPhe~--ΔTyr~--5FT~r-4FP~r-SG~r);通过连续传代10次发酵,色氨酸产酸最高达到28.4 g/L,平均27.1g/L,较出发菌株HX22产酸水平提高81.8%。结论选育出的高产菌株具有多重代谢途径突变(ΔPhe~--ΔTyr~--5FT~r-4FP~r-SG~r),突变体具有良好的遗传稳定性,具有后续工业化生产应用潜力。