具有光学活性的β-羟基丁酸甲酯的生物合成

以乙酰乙酸甲酯为原料,从不同的酵母中筛选出合适的酵母作为催化剂,合成具有光学活性的β-羟基丁酸甲酯,考察了反应时间、菌体浓度、辅助底物葡萄糖、缓冲液的pH值、反应温度和底物浓度对反应的影响。结果表明,以面包酵母作催化剂,催化性能良好。比较好的反应条件为反应时间4h,菌体浓度50g/L,葡萄糖浓度0.6mol/L,底物浓度0.05mol/L,pH值7,35℃.在该条件下,β-羟基丁酸甲酯的收率达57%,对映体过量值达92%.     

壳聚糖与柠檬醛缩合反应产席夫碱及其抗菌活性

通过壳聚糖与柠檬醛在超声波振荡下反应制备了壳聚糖缩柠檬醛席夫碱。采用[L9（33）]正交实验探讨了反应时间、反应温度及反应物配比对壳聚糖席夫碱缩合率和取代度的影响。最佳条件为：反应物配比n（壳聚糖）∶n（柠檬醛）=1∶6,反应温度40～50 ℃,反应时间10 h,壳聚糖席夫碱的缩合率可达86%,取代度为0.82。红外光谱和X射线衍射光谱结果表明产物具有壳聚糖席夫碱的结构特征。对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和黑曲霉的抗菌实验表明,该产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和黑曲霉的最低抑菌浓度分别为1 g/L、1 g/L和5 g/L,其抗菌活性随浓度的增加而增加,且优于壳聚糖。     

全细胞生物催化合成(R)-2-羟基-4-苯基 丁酸乙酯

以2-羰基-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)为碳源,从葡萄园土壤中筛选分离得到一株高选择性不对称还原OPBE为(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]的粘质红酵母(Rhodotorula mucilaginosa CCZU-G5),利用1HNMR、GC-MS、液相色谱(LC)对产物结构进行了表征。构建了Rhodotorula mucilaginosa CCZU-G5全细胞催化还原OPBE合成(R)-HPBE的反应体系并对反应条件进行了优化。结果表明,最适催化反应条件为:在20 mL磷酸盐缓冲液(PBS)反应体系中,反应温度为35℃,pH=7.5,菌体质量浓度200 g/L,葡萄糖质量浓度30.0 g/L,金属离子Ca~(2+)浓度3 mmol/L,底物OPBE浓度为20 mmol/L,反应时间12h,在此条件下,(R)-HPBE产率达82%,对映体过量值(e.e.)为99.9%。     

酵母细胞催化(S)-6-氯-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯的不对称还原

通过实验筛选出了对(S)-6-氯-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯具有较强还原能力的菌株。利用热预处理的方法提高了反应的立体选择性,并以稳定期的菌株为催化剂,考察菌龄、底物的加入量、菌体浓度、转化时间、转化温度和pH值对该反应的影响,得到较佳的反应条件是30℃,pH值6.0,底物浓度1 g/L,湿菌体浓度100 g/L,转化48 h。在此条件下进行反应,产物的收率和d.e.值可分别达到68.3%和95.1%。     

啤酒酵母生物合成胞苷三磷酸的实验研究

以胞苷一磷酸(CMP)为底物,利用啤酒酵母细胞内的酶系催化合成了胞苷三磷酸(CTP),实验采用高效液相色谱分析了底物浓度、葡萄糖浓度、磷酸盐浓度、酵母量、反应时间等因素对转化反应的影响。结果表明,最佳转化条件为:CMP 20 mmol/L、葡萄糖150 mmol/L、磷酸盐250 mmol/L、酵母量0.3 g/mL、反应时间75 min。在此条件下,CTP的平均产率可高达59.01%。     

玉米芯HNO_3/HCl预处理及同步糖化发酵制乙醇

采用正交实验对玉米芯在2%HNO3/HCl中的水解条件进行优化,得出最适宜的预处理条件为：反应温度120℃,反应时间30 min,固含量15%。将经过预处理的玉米芯作为同步糖化发酵的底物,采用单因素实验考查影响发酵的因素,结果表明：在底物浓度为150 g/L、37℃、pH值为5.0、纤维素酶用量为30 FPU/g底物、酵母接种量10%、发酵周期72 h时,乙醇的产率可达到76.8%,此时乙醇溶液的浓度为41.4 g/L。     

改性Pd/C催化对叔丁基α-甲基肉桂醛加氢制备铃兰醛

采用5%(质量分数,下同)Pd/C催化对叔丁基α-甲基肉桂醛(PTBMC)选择加氢制备铃兰醛,结果表明,K2CO3改性催化剂能加快反应速率,且铃兰醛的选择性显著提高。以K2CO3改性5%Pd/C为催化剂,甲醇为溶剂,底物初始浓度0.375 mol/L,在40℃,0.5 MPa的优化条件下反应80 min,PTBMC的转化率为100%,铃兰醛的选择性达98.5%。     

重组大肠杆菌全细胞催化合成S-苷甲硫氨酸

从大肠杆菌(E.ColiK12)基因组DNA中克隆出甲硫氨酸腺苷转移酶基因,构建了能高效表达甲硫氨酸腺苷转移酶的重组大肠杆菌E.ColiJM109(pBR322-MAT)。将重组大肠杆菌细胞用于催化合成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的研究中。实验发现,用φ(甲苯)=2%的水溶液对重组细胞进行通透化处理后,能大幅提高SAM的产率。探讨了底物浓度、温度、pH、反应时间以及菌体密度对反应转化率的影响。最佳反应条件为:底物浓度(ATP)30 mmol/L,反应温度35℃,pH=7.0,反应时间8 h,细胞密度80 g湿细胞/L反应液。在此条件下,底物ATP的转化率超过95%。     

补料分批培养提高转氨酶发酵产酶密度的研究

转氨酶是苯丙酮酸酶法制备L-苯丙氨酸的关键酶源,为提高转氨酶的发酵产酶密度,文章采用补料分批培养方式对大肠杆菌A5发酵产酶进行了研究。优化的补料培养工艺为:初始葡萄糖质量浓度5 g/L,初始氮源体积分数为玉米浆5 mL/L、蛋白胨质量浓度1.5 g/L,控制发酵过程pH值7.5,当葡萄糖质量浓度下降为2 g/L,开始每隔2 h补加质量浓度为120 g/L的葡萄糖溶液,从8 h起每隔2 h补加20 mL/L玉米浆+6 g/L蛋白胨及0.6 g/L的4种氨基酸溶液(L-甲硫氨酸、L-缬氨酸、L-异亮氨酸和L-谷氨酸)。在此条件下发酵培养24 h,菌体干质量浓度达10.5 g/L,比优化前产酶量提高了126%。     

双醛淀粉-苯胺希夫碱的合成

在以二甲基亚砜为溶剂的均相反应体系中,以双醛淀粉和苯胺为底物,乙酸为催化剂,N2保护下,合成了双醛淀粉-苯胺希夫碱。得到的最佳反应条件为:以二甲基亚砜为溶剂,双醛淀粉质量浓度为100 g/L,体系中乙酸体积分数3%,反应温度50℃,醛基与氨基的摩尔比为2:1,反应时间12 h。在最佳条件下,以双醛摩尔分数为5%的双醛淀粉(DAS5)为底物的苯胺利用率为94%;以双醛摩尔分数为20%的双醛淀粉(DAS20)为底物的苯胺利用率为55%。通过FTIR、NMR和XRD对双醛淀粉-苯胺希夫碱的结构进行了表征。     

橡子粉同步液化糖化产燃料乙醇的发酵条件优化

以除去单宁的橡子粉为原料,应用活性干酵母同步液化糖化发酵(SLSF)制备燃料乙醇,并通过单因素试验和正交试验优化发酵条件。结果表明,同步液化糖化发酵技术适用于橡子粉发酵制备燃料乙醇;发酵的最佳条件为:除去单宁的橡子粉20 g,料液比为1:3(g:mL),淀粉酶100 U/g,糖化酶3 750 U/g,活性干酵母1.50%;在30 ℃静止发酵120 h,发酵液中的乙醇质量浓度达到106.5 g/L,橡子淀粉的乙醇转化率达到89.36 %。采用橡子粉发酵法制备燃料乙醇与以玉米等粮食作物为原料制备的燃料乙醇质量浓度相当,可以替代粮食作物生产燃料乙醇。     

两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖

考察了利用柚苷酶和酵母静息细胞作为催化剂,两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖的工艺过程。柚苷酶水解柚皮苷的最佳工艺条件是ρ(柚皮苷)=14 g/L的水溶液为底物,加酶量10 mL/L(即每升底物中加入酶的体积,下同),pH=5.5,酶解时间22 h。酵母代谢葡萄糖的最佳工艺条件是酵母用量2.5 g/L(即每升水解液中加入酵母的质量,下同),温度32℃,pH=6.0,发酵时间120 min。在30 L发酵罐中进行了小试,最终获得了质量分数大于98.5%的鼠李糖结晶85.6 g,为理论得率的86.5%。     

蒸汽爆破麦草同步糖化发酵转化乙醇的研究

近年来对木质生物资源同步糖化发酵转化乙醇的研究较多,但是,麦草同步糖化发酵转化乙醇的最佳工艺条件还未确定。文中采用正交试验设计的方法,对在混合酶(纤维素酶Celluclast 1.5 1,β-葡萄糖苷酶Novozym 188)与酿酒酵母菌作用下,稀硫酸催化的蒸汽爆破麦草原料同步糖化发酵转化乙醇的工艺条件进行研究,详细讨论了反应温度、底物质量浓度、发酵液pH值、纤维素酶浓度对乙醇质量浓度和得率的影响。结果表明,工艺条件对乙醇质量浓度和得率的影响程度由高到低依次为:底物质量浓度、纤维素酶浓度、发酵液pH值、反应温度。最佳工艺条件为反应温度35℃,底物质量浓度100 g/L,发酵液pH值5.0,纤维素酶浓度30 FPU/g。在此条件下,随着反应时间的延长,乙醇质量浓度持续上升。反应72 h后,乙醇质量浓度和得率分别达到22.7 g/L和65.8%。     

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。     

Effect of different fermentation parameters on bioethanol production from corn meal hydrolyzates by free and immobilized cells of Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus

BACKGROUND: Bioethanol produced from renewable biomass, such as corn meal, is a biofuel that is both renewable and environmentally friendly. Significant scientific and technological investments will be needed to achieve substitution of conventional fossil fuels with alternative fuels. The ethanol fermentation of enzymatically obtained corn meal hydrolyzates by free and immobilized cells of Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus yeast in a batch system was studied. The initial glucose and inoculum concentration and the time required for the efficient ethanol production were optimized taking into account parameters such as ethanol concentration, ethanol yield, percentage of the theoretical yield of ethanol and volumetric productivity in both immobilized and free cell systems. RESULTS: The yeast cells were immobilized in Ca–alginate by an electrostatic droplet generation method. An optimal initial inoculum concentration of 2% (v/v) and optimal fermentation time of 38 h for both immobilized and free yeasts were determined. An optimal initial glucose concentration of 150 g L^?1 for free system was achieved. At the initial glucose concentration of 176 g L no substrate or product inhibition were achieved with immobilized yeast. CONCLUSION: By immobilization of the yeast into Ca–alginate using the method of electrostatic droplet generation a superior system was realized, which exhibited lower substrate inhibition and higher tolerance to ethanol. The cells of S. cerevisiae var. ellipsoideus yeast entrapped in Ca–alginate showed good physical and chemical stability, and no substrate and product diffusion restrictions were noticed. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

富铬啤酒酵母发酵过程中最适Cr~(3+)浓度及加入方法

目的优化富铬啤酒酵母发酵过程中Cr3+浓度及加入方法。方法在富铬啤酒酵母发酵过程中,分别加入0·05、0·10、0·15、0·20、0·25、0·30和0·40g/L的Cr3+浓度,并比较一次性加入法与连续加入法的细胞内总铬、生物活性铬、菌体密度以及菌体湿重。结果Cr3+最适浓度为0·20～0·25g/L,采用连续加入法,30h后细胞湿重可达52·32g/L发酵液,生物活性铬可达315·34μg/g干细胞,细胞内总铬可达605·46μg/g干细胞,生物活性铬占细胞内总铬的52·1%,均优于一次加入法。结论确定了富铬啤酒酵母发酵过程中适宜的Cr3+浓度及加入方法,为优化富铬啤酒酵母发酵工艺奠定了基础。     

柠檬醛还原制备橙花醇香叶醇的新方法

以水和苯作混合溶剂，以硼氢化钠作还原剂，采用相转移催化法还原柠檬醛合成橙花醇香叶醇，从ＰＥＧ系列和阳离子型相转移催化剂中选择出较好的相转移催化剂ＰＥＧ ４００，找出混合溶剂水和苯的体积比以２∶１较好，探索出本实验条件下的最佳工艺条件为：柠檬醛０００２ｍｏｌ，硼氢化钠００１２ｍｏｌ，ＰＥＧ ４００１ｇ，水２０ｍｌ，苯１０ｍｌ，反应温度５５℃，反应时间２ｈ，橙花醇香叶醇收率在９４％以上。     

乳酸菌发酵甘蔗糖蜜产乳酸的培养条件优化

乳酸是有广泛应用的有机酸,廉价原料是降低乳酸生产成本的重要因素。以实验室前期筛选的植物乳杆菌sy4为出发菌株研究了利用甘蔗糖蜜生产乳酸的培养条件。在确定发酵温度和初始pH后,通过Plackett-Burman实验和中心复合实验优化乳酸发酵条件。结果表明：植物乳杆菌sy4乳酸发酵的最适条件为温度32℃、60h、初始pH 6.5;Plackett-Burman实验表明酵母提取物、糖蜜和碳酸钙是影响乳酸产量的主要因素;中心复合实验得到三因素的最优组合为：酵母提取物13.19g/L、糖蜜476.63g/L和碳酸钙134.82g/L,确定了最适发酵培养基。在此条件下乳酸产量为（145.53±1.24） g/L,与模型预测值147.23g/L接近。本研究为以甘蔗糖蜜为原料生产乳酸提供了技术支持。