全营养流加对谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的影响

在谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的过程中,发酵后期菌体活力变弱,副产物增多,是限制L-异亮氨酸产业化的主要因素。研究通过3个阶段全营养流加策略探究最适发酵条件。首先,为解决L-异亮氨酸发酵中后期菌种活力下降的问题,实验通过利用发酵中后期全营养培养基流加策略,使得L-异亮氨酸达到了33.0 g/L。其次,为了解决初始发酵培养基高营养抑制问题,采用低浓度初始发酵培养基偶联发酵过程流加全营养控制策略,L-异亮氨酸达到了36.8 g/L。最后,由于玉米浆的高用量造成发酵染菌、起泡过多及后提取困难等产生的问题,通过清洁氮源丝肽粉等比例替换玉米浆全营养流加实验,使得副产物缬氨酸(valine,Val),亮氨酸(leucine,Leu),丙氨酸(alanine,Ala)分别降低到1.4、0.8、0.5 g/L,比初始降低了82.5%、86.7%和88.9%。通过上述3个阶段全营养流加策略,使得L-异亮氨酸产量提升的同时,副产物生成也得到有效的抑制。     

双底物指数流加和双阶段溶氧控制对谷氨酸棒状杆菌生产L-异亮氨酸的影响

为了实现L-异亮氨酸的高效生产,提高谷氨酸棒状杆菌YILW生产L-异亮氨酸的产量和生产强度,在详尽分析磷酸盐和玉米浆初始浓度对L-异亮氨酸发酵影响的基础上采用了双底物(玉米浆、磷酸盐)指数流加与双阶段溶氧相结合的控制策略进行L-异亮氨酸发酵。结果表明,最佳磷酸盐和玉米浆浓度分别为1.5 g/L和35 mL/L,此条件下分批补料发酵菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为27.66 g/L和25.89 g/L。在生长阶段进行双底物指数流加并结合双阶段溶氧控制,发酵60 h菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为32.29 g/L和31.32g/L,较优化前分别提高16.73%和20.97%。     

代谢工程改造大肠杆菌合成L-异亮氨酸的研究

以L-苏氨酸生产菌Escherichia coli THRD为出发菌株,利用基因重组技术替换ilvLXGMEDA启动子并过表达解除L-异亮氨酸反馈抑制的ilvA和ilvIH,以期获得L-异亮氨酸生产菌.将ilvLXGMEDA启动子替换为强启动子Ptrc并敲除ilvLXGM后获得ILE01菌株,于该菌株中分别过表达解除L-异亮氨酸反馈抑制的ilvIH及共表达解除L-异亮氨酸反馈抑制的ilvA和ilvIH,获得菌株ILE02和ILE03,其L-异亮氨酸产量分别达到1.75 g/L和2.19g/L.针对ILE03 α-酮丁酸积累量过高的问题,通过改变操纵子中ilvA和ilvIH的顺序调节其转录水平,获得菌株ILE04,其L-异亮氨酸产量达2.85 g/L.利用ILE04于5L发酵罐中进行发酵实验,L-异亮氨酸产量、发酵强度及转化率分别为5.23 g/L、0.17 g/(L·h)及4.6％.     

以玉米粉为原料L-乳酸高产菌株的选育和产酸条件的研究

以玉米粉为原料,米根霉为初始菌株,采用超声波-紫外线进行复合诱变,选育出一株发酵玉米粉产L-乳酸的米根霉菌株NF12,其产酸量较初始菌株提高了21.61g/L。确定了10L罐发酵玉米粉产L-乳酸的最适发酵条件,结果表明:70%装填量,5%接种量,30℃,300r/min,通气流量0.6L/(L·min),溶氧90%,在此条件下进行发酵,L-乳酸产量为83.15g/L。     

L-异亮氨酸菌种选育及发酵条件优化

以栖糖蜜棒杆菌（Corynedacterium melassecola）ATCC17965为出发菌株。根据代谢控制发酵原理。经硫酸二乙酯和60^Co诱变处理。定向选育出一株L-异亮氨酸产生菌131-5（SG^r＋LeuME^r＋Leu＋AHV^r＋Suc^g＋Eth^r）。在培养基未经优化的情况下产L-异亮氨酸14-15g／L．同时，考察了培养基及发酵每件对茼株产酸的影响，在优化的培养基和发酵条件下积累L-异亮氨酸19．2g／L．最高时可迭21．3g／L．     

L-异亮氨酸发酵工艺条件的研究

研究了L 异亮氨酸产生菌Apsm 5 3312 8(Brevibacterium flavum )菌体的生长规律。讨论了葡萄糖、玉米浆的浓度对L 异亮氨酸的积累的影响 ,并且在 30t发酵罐上进行发酵工艺条件的研究 ,通过对通气量、温度、pH值等外环境发酵条件的控制 ,在 30t发酵罐工业化大生产中 ,L 异亮氨酸发酵产酸率达 2 .3～ 2 .5 %。并对其发酵动力学进行了初步的研究     

当量生物素控制对谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的影响

以谷氨酸棒杆菌YILM 1504为出发菌,研究了生物素对L-异亮氨酸产量的影响。基于多梯度生物素对比实验及中后期生物素外源添加实验,确定了发酵液中最佳生物素浓度及补料工艺。结果显示:在低浓度生物素发酵液中,最适生物素浓度为45μg/L,此时产酸达到42.5g/L,糖酸转化率达到最高,为13.4%;在大于60μg/L高浓度生物素发酵液中,产酸最高为22g/L,表明高浓度生物素不利于产酸发酵。在5L发酵罐中,初始生物素浓度为30μg/L,18,32,42h分别添加10g/L玉米浆(15μg/L生物素),54h产酸量达到了44.5g/L,比初始生物素浓度为30μg/L,后期不补料产酸量提高了49.8%。     

木糖和葡萄糖共发酵生产L-组氨酸

以1株L-组氨酸生产菌Escherichia coli HIS1为研究对象,优化其L-组氨酸合成关键酶His G*的诱导条件。通过摇瓶发酵的方式确定诱导剂木糖的最适质量浓度为10 g/L;通过5 L发酵罐发酵的方式确定最佳诱导时间为发酵8 h时诱导;因发酵过程中木糖会被消耗,故通过多次添加木糖或敲除xyl A基因阻断木糖代谢途径保持发酵液中的木糖浓度,以稳定诱导条件。结果表明,木糖同时作为诱导剂和碳源更有利于L-组氨酸的发酵生产,为此摸索出了木糖和葡萄糖共发酵生产L-组氨酸的发酵工艺。该工艺主要控制要点为发酵8 h之后添加质量浓度为10 g/L的木糖,发酵过程中流加木糖和葡萄糖质量比为1∶5的糖溶液。最终L-组氨酸的产量可达56.5 g/L,是纯葡萄糖发酵时的2倍。     

L-脯氨酸摇瓶发酵条件的优化

以黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)AP117为出发菌进行了摇瓶条件下的脯氨酸发酵条件研究.正交试验结果表明,发酵培养基中蔗糖、乙酸铵、L-异亮氨酸、生物素和硫胺素的最适用量分别为4.0%、4.0%、300 mg/L400 μg/L和600 μg/L,发酵培养72 h后,L-脯氨酸积累可达57.12 g/L.同时考察了硫酸镁磷酸二氢钾不同装液量接种量和初始pH对菌株AP117积累L-脯氨酸的影响.     

耐糖鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸的研究

对一株耐糖鼠李糖乳杆菌在高浓度葡萄糖条件下发酵生产L-乳酸进行研究。考察了接种量、发酵温度、pH和中和剂对乳酸发酵的影响。结果表明最适发酵条件为接种量15％（w／w），温度40℃，pH613，中和剂为氨水。当初始葡萄糖浓度为200g/L时，在16L罐中分批发酵90h，L-乳酸浓度达到182．8g，L，转化率为91．4％，产酸速率为2．03g／（h·L）。     

微生物发酵法生产L-异亮氨酸的研究进展

L-异亮氨酸作为三大支链氨基酸之一,在食品、牲畜饲料和医药等领域都有广泛应用。微生物发酵法是目前生产L-异亮氨酸最主要的方法,选育优良的生产菌种和优化发酵控制工艺有助于提高L-异亮氨酸的产量。该文对L-异亮氨酸的生物合成途径及代谢调控机制、L-异亮氨酸产生菌的选育现状以及发酵控制工艺进行了系统综述,为后续利用微生物发酵法生产L-异亮氨酸的生产研究提供了参考。     

磷酸盐对大肠杆菌发酵异亮氨酸的影响

探究磷酸盐浓度对大肠杆菌E.coli TRFP发酵生产L-异亮氨酸的影响。利用30 L发酵罐进行分批补料发酵试验,考察磷酸盐浓度对E.coli TRFP发酵生产L-异亮氨酸过程中生物量、比生长速率、L-异亮氨酸产量、发酵液中乙酸及NH4+浓度变化。结果表明,发酵初期维持低浓度磷酸盐(2 g/L KH2PO4),后期补加2 g/LKH2PO4可有效减缓菌体衰退,最终使菌体生物量和异亮氨酸产量分别提高了24.5%和12.7%,且副产物乙酸含量明显降低。     

乳酸菌L-SZ303发酵产γ-氨基丁酸条件的优化

通过对乳酸菌L-SZ303发酵产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件设计了一系列优化试验,以获得最佳的发酵条件。正交试验确定其最适培养基成分为:葡萄糖5 g/L,胰蛋白胨25 g/L,丁二酸钠3 g/L,酵母粉6 g/L,米糠5 g/L,L-谷氨酸钠4 g/L。响应面法确定最佳培养条件为:初始pH6.8,发酵温度36℃,发酵时间3 d。优化之后GABA的产量可达13.375 g/L。     

产顺式-4-羟脯氨酸枯草芽孢杆菌工程菌的构建及发酵优化

顺式-4-羟脯氨酸(CHOP)是一种重要的手性结构物质,可广泛用于药物以及香料制造。本研究为开发CHOP的生物合成方法,将来源于中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的L-脯氨酸-4-羟化酶在枯草芽孢杆菌WB800N中实现了成功表达,构建获得了能够以L-脯氨酸为底物合成CHOP的工程菌株,进而对该菌株的发酵条件以及发酵组分进行了优化研究。结果表明:工程菌株的最适发酵温度为25℃,最适诱导剂浓度为1 mmol/L,最适发酵p H为5;在发酵体系中加入5 mmol/L硫酸亚铁和2.5 g/L L-脯氨酸时最有利于合成CHOP。在最优发酵体系下发酵60 h后,顺式-4-羟脯氨酸的产量可以达到120.2 mg/L。本文成功的构建了羟脯氨酸生产菌株枯草杆菌WB800 p HT-P4H,而研究结果为枯草杆菌工程菌发酵生产顺式-4-羟铺氨酸提供了基础。     

前体物质和碳源补加策略对缺陷短波单胞菌发酵生产L-脯氨酸的影响

对缺陷短波单胞菌(Brevndimonas diminut)JNPP-NSS产L-脯氨酸的补料分批发酵条件进行了研究。结果表明,发酵初始添加50 g/L前体物质谷氨酸,以最适初始葡萄糖浓度100 g/L,于35 h以3.0 g/(L.h)的流速补加葡萄糖,使总糖浓度达120 g/L的补碳方式,L-脯氨酸的合成浓度有所提高。发酵结束,L-脯氨酸的终浓度提高到54.40 g/L,底物葡萄糖对L-脯氨酸的转化率达到0.45 g/g。     

生物素对L-缬氨酸发酵的影响

为研究生物素添加量对谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamate）发酵生产L-缬氨酸的影响,以谷氨酸棒状杆菌XV0505（Leu－＋Ile－＋2-TAr＋α-ABr＋SGr）为供试菌株,考察不同生物素添加量条件下菌体量、耗糖、产酸以及副产物L-丙氨酸的情况,确定了生物素最适添加量为50 μg/L;利用膜偶联透析发酵方式有效解除了发酵生产过程中产生的反馈抑制现象,降低了副产物的产量,提高了L-缬氨酸的转化率及产量。与原单批次发酵的工艺相比,新工艺的最终L-缬氨酸总量达到106.1 g/L,产量提高了47.4%,糖酸转化率提高到34.5%。     

基因敲除降低L-缬氨酸发酵中亮氨酸和异亮氨酸含量的研究

黄色短杆菌(Breviabacterium flavum)是L-缬氨酸生产的重要菌株,但缬氨酸发酵中常出现亮氨酸、异亮氨酸含量超标的问题.本研究敲除编码黄色短杆菌亮氨酸和异亮氨酸合成的关键基因,自主构建得到了工程菌株MH-1000-△ilvA、MH-1000-△leuA和MH-1000-△ilvA△leuA.对这些工程菌株进行摇瓶发酵和50 L罐发酵,结果表明,工程菌株有效地降低了L-缬氨酸发酵液中L-亮氨酸和L-异亮氨酸的含量,对于缬氨酸的高纯度生产具有一定的实际意义.     

温度对异亮氨酸发酵的影响

研究温度控制对大肠杆菌TRFCL-异亮氨酸补料分批发酵过程中生物量、异亮氨酸产量、比生长速率、质粒稳定性及副产物乙酸的影响.结果:以34C～36C分段控温的工艺进行发酵得到理想结果,与单一温度控制策略相比,L-异亮氨酸产量提高了10.9％;应用以上措施,乙酸含量得到有效减少,使菌体生物量、质粒稳定性及L-异亮氨酸产量得到有效提高,达到了高密度发酵培养的目的.     

甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件优化

通过研究甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件,通过单因素实验和正交实验确定其最适产酶的发酵培养基为:蔗糖80g/L,酵母提取物10g/L,胰蛋白胨10g/L,K2HPO48g/L,MgS041g/L,NaCl2g/L;最适产酶的发酵条件为:初始pH6.5,发酵温度30℃,装液量30％,接种量2％,发酵周期21h.在以上条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶活力可达到9.76U/mL,是优化前的3.75倍.     

米曲霉(Aspergillus oryzae)液体培养条件优化

文章以米曲霉为研究对象,通过单因子和正交优化试验,确定了米曲霉液体发酵的最佳培养条件.结果显示,米曲霉生长最适碳源是麦芽糖20.0 g/L,最适氮源是酵母粉25.7 g/L,最适pH是6.5,最适温度是37℃.在此条件下,米曲霉茵体量达到23.8 g/L.