利用枯草芽孢杆菌发酵生产环磷腺苷的工业化试验

为了实现环磷腺苷的发酵生产,对一株枯草芽孢杆菌Bacillus.subtilis jsim-1277在摇瓶、自控罐、20 M3发酵罐上的发酵条件进行了试验。结果表明,最适宜发酵条件是p H 6.7,且添加K2HPO41.0 g/d L,Na F 0.05 g/d L;在摇瓶、自控罐、大型发酵罐产苷分别为7.17、6.01、7.10 g/L。     

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。     

近平滑假丝酵母发酵产甘露醇

从甘蔗汁中筛选出1株利用葡萄糖产甘露醇的菌株,经鉴定为近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)。研究其发酵生产甘露醇的条件,通过单因素实验和正交实验优化后,培养基配方为:200 g/L葡萄糖,30 g/L酵母膏,0.05 g/L CaCl2·2H2O,0.02 g/L FeCl3·2H2O,0.5 g/L MgSO4·7H2O,此条件下摇瓶培养甘露醇产量为61.7 g/L。进行30 L发酵罐扩大培养,根据发酵曲线得知72 h时甘露醇最大产量为80.3 g/L。     

丛梗孢酵母产赤藓糖醇的诱变选育

利用微波-硫酸二乙酯复合诱变对产赤藓糖醇丛梗孢酵母E54进行处理,以高渗平板和摇瓶发酵为筛选方法,得到遗传稳定的诱变高产株EW29;再采用氮离子注入对EW29进行诱变处理,摇瓶发酵筛选得到诱变株EN59,其90h发酵液中赤藓糖醇产量达到55.13g/L,较EW29提高20.3%,较E54提高36.9%,遗传稳定性较好。对突变株EN59的发酵培养基进行了优化,在优化培养基葡萄糖250g/L、酵母膏5g/L、KH2PO4 0.3g/L、MnSO4 ·4H2O 0.04g/L、CuSO4 ·5H2O 0.03g/L,初始pH4的条件下,90h发酵液中赤藓糖醇平均产量达到69.00g/L以上。在优化培养基的基础上进行5L罐发酵放大实验,发酵126h赤藓糖醇产量达到71.14g/L。     

产D-阿拉伯醇的近平滑假丝酵母菌的诱变选育及发酵优化

D-阿拉伯醇是一种新型功能性戊糖醇,在食品、制药和化工领域具有广泛应用前景。为提高D-阿拉伯醇产量,以实验室保藏的1株产D-阿拉伯醇的近平滑假丝酵母SK26.002为原始菌株,采用硫酸二乙酯诱变,通过摇瓶发酵筛选、遗传稳定性验证获得突变株D137,D-阿拉伯醇产量由21.64 g/L提高至27.29 g/L。通过单因素和正交试验对发酵培养基进行优化,确定了发酵培养基成分为:葡萄糖300 g/L,酵母提取物5 g/L,尿素25 g/L,FeCl₃·6H₂O 0.1 g/L,CaCl₂ 0.02 g/L,此条件下摇瓶培养D-阿拉伯醇产量为87.58 g/L。进行3 L发酵罐扩大培养,D-阿拉伯醇产量在120 h达到最大为96.68 g/L。结果表明,菌株诱变和发酵优化对提高D-阿拉伯醇产量是一种行之有效的方法。     

葡萄糖氧化酶基因在解脂耶氏酵母中的表达及发酵优化

葡萄糖氧化酶(β-D-glucose:oxygen 1-oxidoreductase;EC 1.1.3.4,简称GOD)是生物领域中至关重要的工具酶之一,被广泛应用于食品工业、饲料工业、纺织、医药等行业中。作者构建了一株重组解脂耶氏酵母Yarrowia lipolytica 1-28,分泌GOD,并进一步运用单因素实验与正交实验在摇瓶水平对其发酵培养基进行了优化。实验结果显示,最佳发酵培养基配方为:甘油20 g/L,酵母膏2.64 g/L,氯化铵2.64 g/L,无水硫酸镁0.13 g/L,磷酸二氢钾0.32 g/L,维生素B13.34×10-4g/L,初始pH值6.0。优化后GOD发酵产量达到11.0 U/mL,较初始发酵培养基GOD产量提高了72%。在此基础上进行3 L罐发酵,重组菌在甘油补料30 g/L,pH为5.0时,28℃发酵190h,发酵液酶活达到81.6 U/mL。     

一株高产类胡萝卜素酵母Rhodotorrula.sp色素组分及摇瓶发酵研究

对一株高产类胡萝卜素的红酵母Rhodotorrula.sp的色素组分、生长及色素积累的动态变化和摇瓶最佳生理条件进行了研究。结果表明该株酵母色素含量高、色素主要成分为β－胡萝卜素；色素积累起始于对数期末期和稳定期初期；在本实验条件下，红酵母Rhodotorual.sp的最佳摇瓶发酵条件为蔗糖30g/L、硫酸铵10g/L、酵母膏3g/L、MgCl20.3g/L、接种量30ml/L、恒pH6.0和培养基装量100ml/500ml；经72h培养其生物量、类胡萝卜素含量和产量分别达8．72g/L、1359．7μg/g和11．86mg/L。     

利用麦芽根提取液发酵生产酵母菌体蛋白

利用麦芽根提取液在500ml摇瓶和5L罐规模上探讨发酵生产酵母菌体蛋白的工艺可行性。实验取得了良好的效果,500ml摇瓶生产酵母的得率达到36%;5L罐规模发酵生产酵母,发酵结束后酵母干重达到2g/L,对糖的转化率达到40%。采用两种发酵规模,发酵结束后提取液中α-氨基氮的含量都下降了20%。     

重组大肠杆菌产苯丙氨酸解氨酶(PAL)发酵条件研究

本文对重组大肠杆菌产苯丙氨酸解氨酶的发酵条件和补料培养工艺进行了研究。摇瓶培养条件下,重组菌生长和产酶的最适初糖浓度为10g/L,酵母膏的最适添加量为5g/L,培养基最适初始pH值为7.5。采用10L发酵罐对该菌进行指数流加培养,24 h细胞干重达到到82.4 g/L,产酶量达到3477U/L,比摇瓶培养最好结果分别提高了14.2和11.2倍。     

产谷胱甘肽重组巴斯德毕赤氏酵母发酵条件的研究

考察了培养基组成及培养条件对重组巴斯德毕赤氏酵母(Pichia pastoris)x-33(pGAPZA-gsh 1)合成谷胱甘肽(GSH)的影响。优化后的培养基组成为:甘油30g/L、蛋白胨40g/L、酵母膏9g/L、半胱氨酸0.36 g/L、KH_2PO_4 3g/L;培养条件为:自然pH、摇床转速200r/min、装液量为30mL/250mL、接种量为10%。在此优化条件下重组酵母的GSH产量是98.5mg/L,为优化前的2.33倍,生物量最大值达到19.6g/L。在5L发酵罐上进行放大实验,发酵结束后GSH产量、重组菌的生物量分别为97.9mg/L,18.7g/L与摇瓶发酵结果基本吻合。     

豆豉溶栓酶液态发酵工艺研究

对豆豉中筛选到的1株溶栓酶产生菌-枯草芽孢杆菌HGD107,进行摇瓶和15L发酵罐液态发酵工艺研究。在最适发酵条件下,摇瓶发酵产豆豉溶栓酶酶活达到3643U/mL发酵液(尿激酶单位),15L发酵罐发酵产豆豉溶栓酶酶活达到2050U/mL发酵液(尿激酶单位)。     

纳他霉素高产菌株发酵培养基优化

考察不同碳源、氮源及前体物质对菌株Streptomyce natalensis摇瓶发酵生产纳他霉素的影响。试验表明,纳他霉素摇瓶发酵培养基最佳碳源为葡萄糖、糊精,浓度分别为40g／L和32g／L;最佳氮源为酵母粉,浓度为4．5g／L;前体物质丙酸钠加入量为0．20％,最适加入时间为对数生长后期（48h）。     

响应面法优化高产虾青素菌株的发酵条件

采用析因设计法对影响红法夫酵母发酵的相关因素进行评价,发现酵母膏、初始pH 值、葡萄糖及果糖浓度对虾青素产量影响显著。利用中心组合设计及响应面分析对影响虾青素产量的关键因素做进一步的优化,得到较佳的试验点为酵母膏浓度5.6g/L、初始pH 8.5、葡萄糖与果糖浓度之比24:21(m/V)。优化后虾青素产量从5.890mg/L提高到10.900mg/L;7.5L 发酵罐中,虾青素产量可达18.300mg/L,比摇瓶培养提高了68%。     

海洋源纤溶酶高产菌株的诱变育种及液体培养基优化

为获得纤溶酶高产菌株及其最优发酵条件,以海洋环境来源的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）H-A-03为出发菌株,经过60Co辐射诱变获得了一株遗传稳定性好的纤溶酶高产菌株F8-C,其酶活力较出发菌株提高28.78%。采用统计学优化方法获得了组分更简单、用量更少、更利于菌株产酶的培养基：可溶性淀粉41.6 g/L、黄豆粕粉26.2 g/L、CaCl2 1.0 g/L,KH2PO4 2.0 g/L。在此基础上,3 L摇瓶放大试验结果显示,菌株F8-C的产酶量达到（3 231±21） U/mL,较出发菌株H-A-3提高44.8%。结果表明利用60Co辐射诱变育种,并采用统计学方法优化培养基,对于提高枯草芽孢杆菌纤溶酶的产酶量是一种有效策略。该研究结果也将为下一步发酵罐扩大试验奠定基础。     

富含核糖核酸酿酒酵母的选育及其高密度发酵工艺

该研究首先以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）J-5为出发菌株进行诱变选育,筛选出一株核糖核酸（RNA）含量优于菌株J-5的诱变菌株J-5-9,其RNA含量在摇瓶中达到了13.12%,比出发菌株提高了10.62%。选取糖蜜为碳源,应用正交试验优化菌株J-5-9发酵培养基组成为：糖蜜3%,酵母浸粉2%,磷酸二氢钾0.01%,谷氨酸钠0.2%,硫酸亚铁0.1%。最后利用优化发酵培养基和碳源、氮源和磷源的流加补料工艺,在10 L发酵罐中培养诱变菌株J-5-9,RNA含量达到8.11%,比优化前提高了18.22%,同时细胞生物量达到188 g/L（湿质量）,实现了酿酒酵母高产RNA的高密度发酵。这说明诱变菌株J-5-9是一株很有潜力的工业化生产菌株。     

氮源与维生素对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)高效生产L-乳酸影响的研究

在L-乳酸发酵生产中,用廉价的黄豆粉补充微量维生素液,替代培养基中昂贵的酵母粉,L-乳酸的产物浓度和得率与使用酵母粉相比相差不大。氮源经优化后,使用3.5%~4.5%的黄豆粉并添加最优剂量的8种维生素混合液,摇瓶实验,120 g/L葡萄糖转化得到104 g/L的L-乳酸,得率为86.7%;5 L发酵罐实验,3.5%的黄豆粉补充维生素混合液,初始葡萄糖浓度150 g/L,L-乳酸浓度为128 g/L,得率达到85.3%,基本达到了以酵母粉做氮源和生长因子的发酵指标。     

Spinigerin α抗菌肽中试化发酵条件的研究

在已获得Spinigerin α抗菌肽摇瓶发酵条件的基础上,对其在50 L发酵罐中的初始甘油质量浓度、补料方式、甲醇与山梨醇混合比例、诱导温度、诱导pH值和诱导时间进行优化,并对诱导阶段甲醇与山梨醇混合体积比、诱导温度和诱导pH值进行正交试验。结果表明：甘油初始质量浓度10 g/L、补料方式为变速补料、甲醇与山梨醇混合体积比1∶1、诱导时间96 h、诱导温度24 ℃、诱导pH 5.0。在此最佳发酵条件下,50 L发酵罐的Spinigerin α抗菌肽产量较摇瓶条件提高20%。     

亮氨酸氨肽酶产生菌筛选与特性的研究

为了促进氨肽酶的生产与应用,开展了从豆豉中筛选氨肽酶产生菌的研究。经平板筛选与摇瓶发酵筛选,获得一株氨肽酶产生菌YBPE-4,该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。通过发酵试验,确定菌株YBPE-4产氨肽酶的最佳碳源、氮源分别是玉米淀粉、酵母粉,确定产酶的最佳培养温度为37 ℃、初始pH值为7.5、转速为200 r/min、培养时间为84 h。在最佳的条件下,发酵液的氨肽酶活力为6 164 U/mL。     

黏红酵母离子注入诱变及其发酵产生β- 胡萝卜素条件的研究

利用低能N+ 注入黏红酵母高压突变株G-39,经筛选获得高产β- 胡萝卜素的离子诱变株GL-5,其β- 胡萝卜素产量由出发菌株的9.64mg/L 提高到17.36mg/L,增加了80.08%。通过均匀设计试验法,初步确定了诱变株GL-5 的β- 胡萝卜素发酵最适条件(葡萄糖40g/L、蛋白胨30g/L、酵母膏10g/L、番茄汁3ml/L、核黄素0.5mg/L、初始pH6.0、摇瓶装量50ml/250ml、接种量50ml/L),使其β- 胡萝卜素产量进一步由17.36mg/L 提高到34.21mg/L,比对照增加了98.09%。这表明,离子诱变株GL-5 是一株优良的高产β- 胡萝卜素突变株,离子注入对该菌种具有良好的诱变效果。