高产DHA裂壶藻突变株的选育

利用60Co-γ射线辐照诱变裂壶藻（Schizochytrium limacinum）ATCC20888,以平板生长情况、生物量、含油率和二十二碳六稀酸（DHA）产量为综合指标,最终选育出一株高产突变株,命名为1.6-7-1,其摇瓶发酵生物量为47.37 g/L,油脂含量为31.41%,DHA产量为5.65 g/L,且DHA产量较出发菌株提高了约40%,经连续5代发酵培养,其遗传性能稳定。     

棒状链霉菌F613-1的诱变及其发酵工艺优化

该实验旨在获得克拉维酸高产菌株,并通过发酵条件优化提高其产量。以棒状链霉菌（Streptomyces clavulans）F613-1为出发菌株,通过紫外和亚硝基胍（NTG）联合诱变及含链霉素固定培养基筛选并在对突变菌株添加发酵前体研究基础上,通过单因素试验和响应面法优化其摇瓶发酵条件。结果表明,成功筛选一株棒状链霉菌衍生菌株,克拉维酸产量较出发菌株提高19.9%;添加1.5%甘油和0.15%谷氨酸可大幅缩短突变株发酵时间;突变株前36 h时25 ℃培养,后37 h时29 ℃培养,发酵pH值为7,克拉维酸产量达5.44 g/L,较出发菌株提高了55.8%。棒状链霉菌高产菌株的摇瓶发酵条件优化效果显著,为进一步提高克拉维酸生产提供依据。     

高产花生四烯酸菌的原生质体诱变育种研究

以轮梗霉紫外诱变突变株A1.13为出发菌株,制备其原生质体并连续采用紫外线、微波及硫酸二乙酯作为诱变剂进行多轮诱变,通过15℃低温和0.12g/ml乙酰水杨酸初筛及摇瓶发酵复筛,得到花生四烯酸稳定提高的突变株MW40 DES20 Ⅱ-4,其花生四烯酸占总脂肪酸的含量从出发株的8.034%提高到15.098%.采用5L全自动发酵罐发酵,其生物量、油脂产量和花生四烯酸产量分别达到12.252、4.307g/L和604.557mg/L,分别比对照提高了24.96%、56.39%和193.924%.通过突变株的脂肪酸组分分析,认为多轮诱变对于脂肪酸生产菌是有效的育种手段.     

响应面法优化裂殖壶菌突变株的发酵培养基

通过单因素试验和响应面设计相结合,对裂殖壶菌(Schizochytrium limacinum)突变株产DHA的发酵培养基进行了优化。首先通过单因素试验考察发酵培养基主要成分为葡萄糖、谷氨酸钠、酵母膏和海水晶。经响应面优化发现,当发酵培养基中葡萄糖85.99 g/L、谷氨酸钠11.86 g/L、酵母膏8.16 g/L、海水晶20.16 g/L,DHA产量理论预测值可达到6.10 g/L,优化后的DHA产量比优化前提高了11.13%。在50 L发酵罐上发酵培养,DHA产量为10.32 g/L发酵液,为摇瓶培养时的1.69倍。     

常压室温等离子体诱变选育DHA高产菌株

以野生型裂殖壶菌(Schizochytrium limacinum SR21)为出发菌株,经过常压室温等离子体(ARTP)诱变,碘乙酸、丙二酸及丙二酸-碘乙酸复合平板筛选,摇瓶发酵及GC定量分析选育DHA高产菌株。结果表明:在功率100 W、气流量10 L/min下,经ARTP诱变15 s,以1. 2 g/L丙二酸作为筛选平板,获得一株诱变菌NA2。摇瓶发酵120 h后,其生物量、油脂总量、DHA产量与原始菌株相比分别提高了18. 11%、14. 87%、46. 12%,DHA产量为6. 59 g/L。经5次传代,性状稳定。     

响应面法优化寇氏隐甲藻突变株的发酵培养基

对寇氏隐甲藻突变株产DHA的发酵培养基进行响应面优化。首先用Plackett-Burman试验筛选出影响显著的3个因素,再利用最陡爬坡试验和响应面试验对培养基进行优化并建立二次多元回归模型,最后用优化后的发酵培养基在50 L发酵罐上进行放大试验。结果表明在最佳培养基葡萄糖121.41 g/L,谷氨酸钠11.54 g/L,硫酸镁7.25 g/L时,DHA的产量为5.65 g/L发酵液,比优化前提高了10.35%。在50 L发酵罐上发酵培养,DHA产量为9.50 g/L发酵液,为摇瓶培养时的1.68倍。     

ARTP诱变选育高产油脂酵母菌

从实验室保藏的15株酵母中筛选获得一株油脂产量相对较高的酵母菌KC 8,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为1.22 g/L。利用分子生物学鉴定,该菌株的26SrDNA序列与胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)具有100%相似性;以KC 8为出发菌株,经ARTP诱变,最终从300株诱变存活菌株中筛选得到高产油脂突变菌株Y3,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为2.38 g/L;对菌株Y3的培养条件进行优化,菌株在葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,碳氮比为90∶1,培养基初始pH为6.5时,在28℃恒温条件下摇瓶发酵培养96 h后,油脂产量最高达到了3.96 g/L;GC-MS对油脂组分进行分析结果表明,该脂肪酸主要由棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳烯酸和二十四烷酸组成,与植物油成分相似。     

高产DHA裂壶藻突变株发酵条件的优化

为了进一步提高裂壶藻突变株的DHA产量，以经过⁶⁰Co-γ射线辐照诱变后所得高产DHA裂壶藻突变株1.6-7-1为研究对象，通过Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和响应面实验对其发酵培养基进行优化，同时通过发酵罐发酵培养研究不同溶氧水平对突变株代谢的影响。结果表明：葡萄糖、C₅H₈NNaO₄和NaCl添加量对该突变株产DHA具有显著影响，其最佳添加量分别为葡萄糖125.46 g/L、C₅H₈NNaO₄ 12.44 g/L、NaCl 4 g/L,在此条件下该突变株DHA产量达6.01 g/L,相较于原始菌株提升了49.88%;在高溶氧水平下，突变株生物量高但油脂产量和DHA产量较低，可能是因为细胞优先用营养物质进行自身的生长繁殖，而过低的溶氧水平会抑制能量代谢，减慢细胞繁殖速度。综上，优化发酵条件可以提高突变株DHA产量。     

富硒酵母的选育及其发酵条件的优化试验

通过对一株耐硒酵母进行UV和60Co逐级诱变,获得一株产量高的突变株Y7,发酵液的硒总含量达19mg/L,是出发菌株的1.58倍,经多次传代试验,证明其稳定性良好。通过单因素、L16(37)正交试验对其发酵培养基和培养条件进行优化,试验表明富硒酵母发酵培养基的最佳配方是:蔗糖6%,牛肉膏1%,蛋白胨1%,K2HPO4 0.15%,亚硒酸钠35μg/L;最佳培养条件:初始pH为4.0,温度32℃,装液量60mL/250mL摇瓶,转速200r/min,10%(v/v)接种量,培养48h。富硒酵母的硒总含量达23mg/L以上,是出发菌株的1.92倍。     

纳他霉素高产突变菌株高通量筛选方法的建立

为了提高纳他霉素（natamycin）高产菌株诱变后的筛选效率,建立一种24孔深孔板/酶标仪发酵初筛和摇瓶发酵复筛的高通量筛选检测方法,得到在24孔深孔板发酵结果与摇瓶发酵有很好的一致性,证实了酶标仪检测可以替代高效液相色谱法检测用于突变菌株的快速高通量筛选。以褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus TUST01）作为出发菌株,通过多轮的紫外诱变、常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）以及硫酸二乙酯复合诱变、孔板初筛与摇瓶复筛,从887株突变株中筛选出遗传性稳定的高产菌株S. gilvosporeus Y-4-75,其摇瓶纳他霉素产量（5.95 g/L）与生物量（29.19 g/L）较出发菌株分别提高了31.93%和15.19%。     

云芝糖肽的液体发酵研究

通过液体培养和HPGFC测定,筛选获得有效成分和糖肽产量均较高的发酵生产菌株LS,然后优化其发酵培养基,并在30L发酵罐中进行放大实验。结果表明,在30L发酵罐中,发酵96h,菌体干重为24.29g/L,糖肽产量可达1.63g/L,经测定,提取所得的胞内糖肽其出峰时间与对照品基本一致,其蛋白质含量、总糖含量和单糖含量均符合国家药品标准WS-XG-021-2002要求,为云芝糖肽的工业化发酵生产奠定了基础。     

窖泥高产己酸菌的分离筛选及发酵性能测试

通过对老窖泥的多次富集培养,从中筛选高产己酸的菌株,并通过形态观察及分子生物学技术对其进行鉴定。同时,选取己酸产量最高的菌株进行发酵性能的测定。结果表明,从3#老窖泥中筛选并鉴定得到3株高产己酸的克鲁维氏梭菌（Clostridium kluyveri）A-1、A-3、A-5,己酸产量分别为5.73 g/L、9.77 g/L、7.45 g/L。其中Clostridium kluyveri A-3的己酸产量最高,生长周期为88.5 h,其产己酸的最佳初始pH值为7.0,发酵时间为14 d,发酵温度为37 ℃,乙醇含量为2%。pH耐受范围为3.0～11.0,温度耐受范围为13～55 ℃,乙醇最高耐受含量为5%。     

响应面法优化金刺梨酵素发酵工艺

以金刺梨为原料,乳酸菌为发酵菌种制备金刺梨酵素。在单因素试验的基础上,以感官评分为响应值,通过响应面法优化乳酸菌发酵金刺梨酵素工艺条件,并对其品质指标及抗氧化活性进行分析。结果表明,最佳发酵条件工艺条件为：乳酸菌发酵剂接种量3%、发酵时间49 h、发酵温度38℃、白砂糖添加量7%,在此优化条件下,金刺梨酵素pH值为3.62,感官评分为95分,总黄酮含量为4.38 mg/mL,超氧化物歧化酶（SOD）活力为6 998.40 U/g,维生素C含量为721.80 mg/100 mL,总酚含量为21.78 mg/L,总酸含量为17.41 g/L,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率为88.65%,乳酸菌活菌数对数值为7.69。     

多菌混合发酵鲜枣果醋的工艺研究

采用一株分离得到的植物乳杆菌与酵母协同完成酒精发酵,再接种醋酸菌发酵制作鲜枣发酵醋,减少了枣醋的尖酸感,增加了柔和度,改善了枣醋的风味口感,提高了枣醋的品质。研究得出多菌混合最佳酒精发酵工艺：酵母接种量为2.0%,乳酸菌最佳接种量为2.0%,发酵pH为4.5,发酵温度为28 ℃,初糖为15%,产酒精度为8.4%vol;产乳酸2.13 g/L。最佳醋酸发酵工艺：接种量为12%,发酵温度为34 ℃,搅拌转速 200 r/min,总酸含量达到5.7 g/100 mL。     

铁皮石斛保健黄酒发酵工艺优化及成分变化规律

以铁皮石斛和糯米为主要原料制备半干型铁皮石斛保健黄酒。通过单因素试验和正交试验优化铁皮石斛保健黄酒主发酵条件,对其理化指标进行测定,并研究其发酵过程中理化成分的变化规律。结果表明,铁皮石斛保健黄酒最佳主发酵条件为：铁皮石斛添加量9%,主发酵温度26℃,主发酵时间7 d,接种量0.4%。在此优化发酵条件下,铁皮石斛保健黄酒感官评分为92.1分,其总糖含量为15.52 g/L、总酸含量为8.51 g/L、酒精度为15.02%vol、氨基酸态氮含量为0.60 g/L、多糖含量为12.12 g/L。铁皮石斛保健黄酒主发酵过程中,随发酵时间的推移,总糖含量先增多后减少,在第4天时达到最高值,为16.82 g/L;酒精度呈上升趋势;总酸和氨基酸态氮含量呈先增加后稳定的趋势,发酵第5天时,其含量分别为8.50 g/L、0.58 g/L。     

酸菜汁中乳酸菌的筛选和产酸性能的优化

本文从甘肃地区自制酸菜汁中分离出39株革兰氏阳性菌,过氧化氢酶实验均为阴性。通过滴定法筛选获得6株产酸率高于1%的菌株,经形态学鉴定均为杆菌,其中LS-9菌株的产酸率最高。通过单因素实验确定了LS-9菌株培养基的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为胰蛋白胨。利用正交实验优化培养条件为葡萄糖添加量20 g/L,胰蛋白胨添加量12 g/L,发酵温度为36 ℃。其中温度对菌株发酵产酸影响最大,其次是胰蛋白胨添加量,葡萄糖添加量对发酵产酸影响最小。验证实验表明,菌株在最佳条件下的产酸率为1.74%±0.05%。经16S rRNA测序和系统进化树分析,LS-9菌株与干酪乳杆菌的同源性较高。全脂奶发酵实验表明LS-9凝乳时间约为6 h,酸度102.4 °T,活菌数可达1.25×108 CFU/mL。     

桑葚酒用非酿酒酵母的筛选及特性研究

为筛选出适合桑葚酒发酵的非酿酒酵母,改善桑葚酒的口感及香味,以桑葚及桑园土壤样品中筛选得到的72株酵母菌为出发菌株,经杜氏管发酵、酒精发酵与感官品评进行初筛。将初筛得到的酵母分别与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）BO213按1∶1的比例接种到桑葚汁中发酵,通过感官品评与理化分析优选出一株非酿酒酵母JM-7,经鉴定该酵母为异常威克汉逊酵母（Wickerhamomyces anmalus）。其与菌株BO213混酿的桑葚酒感官评分为90.2分,总酯含量为3.21 g/L,还原糖含量为3.9 g/L,酒精度、总酸、挥发酸含量分别为11.7%vol、7.97 g/L、0.51 g/L。研究菌株JM-7生长曲线及耐受性发现,该酵母生长速率快,5 h即进入对数期,36 h达到稳定期,最高菌体浓度为4.5×108 CFU/mL,对温度、pH、SO2都有较好的耐受性,在16～36 ℃、pH 2～10、SO2质量浓度0～100 mg/L均能正常生长,但对酒精的耐受性较差,在酒精度为8%vol时生长受到抑制,在12%vol时不能生长。     

产DHA破囊壶菌Aurantiochytrium sp. HX2019010的筛选及其脂肪酸组成分析

为筛选产二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)菌株,从厦门市红树林的海水腐木中分离到一株球状真菌HX2019010,通过扫描电镜观察,测定ITS序列,与Genbank数据库比对,该菌株与破囊壶菌相似性较高。选取ITS序列相似性较高的相近菌株构建的进化树表明,菌株HX2019010与Aurantiochytrium类群聚为一枝,自举检验值较高,初步定名为Aurantiochytrium sp. HX2019010。该菌株在发酵罐中可产生较高浓度的DHA,98 h发酵后生物量达108.27 g/L,总油脂达28.43 g/L,DHA达9.17 g/L。细胞脂肪酸组成分析结果表明,该菌株所产脂肪酸主要为棕榈酸、DHA、肉豆蔻酸等;脂肪酸组成受培养时间或培养条件的影响,总量可达细胞干重的26.26%, 其中DHA占脂肪酸总量的32.25%-45.86%。     

短小芽孢杆菌脂肪酸羟基化发酵特性与培养条件优化

利用一株具有转化油酸进行羟基化的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)突变株M-F641发酵生产具有重要功能的ω-羟基脂肪酸。以细胞生长、NADPH生成及油酸转化产物为测定指标,研究了培养基的最佳碳源及其发酵工艺条件;在单因素实验的基础上,采用响应面分析法,以油酸转化率作为指标,优化了发酵工艺条件,并对优化后的发酵条件进行了验证。结果表明,最佳碳源为葡萄糖,其最佳初始质量浓度为20 g/L,最佳发酵条件为:温度30℃、pH 7.4、装液量60mL/250 mL。在此条件下油酸转化率为74.58%,ω-羟基脂肪酸产率达22.3%。在优化的发酵条件下羟基脂肪酸生产效率得到了显著的提高。