补料分批发酵对隐甲藻生长和积累DHA的影响

研究发酵方式对隐甲藻生长和积累DHA的影响,从而为工业化生产提供参考。对分批发酵初始葡萄糖浓度进行优化,得到最佳葡萄糖浓度为60 g/L。在此条件下培养9 d后DHA的产量为0.8 g/L。在分批发酵的研究基础上,在稳定期补加一次葡萄糖,每升培养基补加30 g,培养9 d后DHA产量达到1.27 g/L。如果每隔24 h补加1次葡萄糖使培养基中葡萄糖的浓度恢复到20 g/L,培养9d后DHA产量达到1.72 g/L。结果表明,在隐甲藻产DHA实验中补料分批发酵要优于分批发酵。     

Schizochytrium sp.S31生产DHA底物流加策略及呼吸特性分析

考虑到培养液内的碳源和氮源质量浓度及其比例关系对细胞生长以及油脂积累的特性有明显的影响,采用分批补料、间歇流加方式考察底物流加策略对Schizochytrium sp.S31生产DHA的影响,同时对发酵尾气CO_2释放与DHA含量的相关性进行分析。结果表明:通过分批培养的方式确定最佳的初始碳氮比为7∶1,此条件下最终的DHA含量达到2.66 g/L;最佳的底物流加策略为培养80 h内间歇流加酵母提取物使培养液中酵母提取物质量浓度达5 g/L,同时将葡萄糖质量浓度控制在30 g/L的恒定水平,DHA含量最终提高至16.75 g/L;分析呼吸特性发现,氮源耗尽后平均CO_2释放速率与DHA的积累量之间存在正相关性。     

裂殖壶菌发酵产DHA油脂的生产工艺优化

采用磷酸香草醛法实时监测裂殖壶菌发酵产DHA油脂的积累情况,对裂殖壶菌的基础发酵工艺进行了优化。得到裂殖壶菌生长和油脂积累的最佳培养基配方为:葡萄糖30 g/L,玉米浆粉6 g/L,蛋白胨4 g/L,硝酸钠3.6~3.9 g/L,海水晶15 g/L;在50 L的发酵罐中采用后期流加一定量的葡萄糖提高碳氮比来提高油脂积累外,通过流加3.0 g/L的大豆油来刺激菌体生长,最终经过72 h的流加培养,菌体湿重达到200 g/L,总油脂含量达到60%以上,油脂脂肪酸组成中的DHA含量占22%左右。     

温度和碳源对隐甲藻生长及DHA积累的影响

研究了隐甲藻（Crypthecodinium cohnii ATCC 30772）以摇瓶发酵培养方式获得最大生物产量和最高二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）产量的培养条件.结果表明,有利于隐甲藻生长和DHA积累的最佳培养条件为：培养温度为22℃,先以12g/L葡萄糖为碳源培养4d,后再以3g/L醋酸钠为碳源培养4d.由此获得的生物产量为234.85mg/（L·d）,DHA产量为17.45mg/（L.d）,DHA含量为74.36mg/g菌体.     

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。     

葡萄糖流加方式对黄色短杆菌生产L-亮氨酸的影响

利用30 L发酵罐,研究了黄色短杆菌TK0303生产L-亮氨酸的发酵工艺。考察了初始葡萄糖浓度和发酵过程中3种补料策略(分批间歇流加补料、恒葡萄糖浓度流加补料和DO-在线识别流加补料)对菌体生物量、L-亮氨酸产量、副产物含量及糖酸转化率的影响。最终确定:分批补料发酵的初始葡萄糖浓度为60 g/L,葡萄糖补加采用DO-在线识别流加方式。根据溶氧响应信号的特征反馈控制葡萄糖的流加速率,可实现葡萄糖的限制培养,有效减少了发酵副产物的含量,菌体生物量和L-亮氨酸产量得到显著提高,分别为21.8 g/L和41.3 g/L,且糖酸转化率高达22.4%。     

不同补料发酵方式对重组毕赤酵母高密度培养的影响

目的:研究5L发酵罐中葡萄糖补料方式对重组毕赤酵母高密度培养的影响,为大规模工业化生产奠定基础.方法:葡萄糖分批发酵阶段结束以后,以不同的流加策略流加补料培养基.结果:分批发酵初始葡萄糖最佳浓度为10g/L;采用间歇补料和恒速流加补料方式培养毕赤酵母,发酵结束后菌体细胞干重分别为33.2g/L和41.5g/L,而采用指数流加补料方式,发酵前期和发酵后期控制比生长速率分别为0,20h-1和0.15h-1,发酵结束后菌体细胞干重可达53.4g/L.结论:采用分阶段控制比生长速率的发酵策略,发酵结束后菌体细胞干重远远大于间歇补料和恒速流加补料发酵策略.     

寇氏隐甲藻发酵产DHA藻油的动力学模型研究

本文利用Logistic方程和Luedeking-Piret方程对寇氏隐甲藻发酵产DHA藻油动力学进行研究。通过测定寇氏隐甲藻在50 L发酵罐中生物量、油脂产量、DHA产量、葡萄糖浓度的变化,建立了菌体生长、产物形成和基质消耗的动力学模型,同时对试验值与模拟值进行了比较,平均相对误差大部分小于10%。通过对发酵过程的曲线拟合以及模型参数的计算,模型相关指数分别为:0.993、0.996和0.978,模型模拟计算结果与试验值能较好地吻合,说明所建立的发酵动力学模型能够较好地反映寇氏隐甲藻的发酵过程,为其工业化生产提供科学依据。     

一株高产DHA菌株的筛选及其发酵条件优化

采用松花粉垂钓法分离得到一株DHA高产菌Schizochytrium sp.ZR-01,通过研究培养基和培养条件对菌株发酵生产DHA的影响,确定了菌株的最适发酵条件为:葡萄糖50 g/L,大豆蛋白胨10 g/L,酵母粉4 g/L,海水晶15 g/L,发酵温度28℃,初始p H 6.0,500 m L三角瓶装液量150 m L。在最适发酵条件下培养3 d,菌体干重和DHA含量分别达到23.5 g/L和6.9 g/L。此外考察了10 L发酵罐补料分批发酵过程,通过流加50%的葡萄糖和后期的低温胁迫,最终菌体干重和DHA含量分别高达72.1 g/L和21.7 g/L。     

碳、氮源对隐甲藻油脂和DHA积累的影响

讨论了在摇瓶条件下不同碳源、氮源对隐甲藻生长、细胞油脂积累和DHA的影响。葡萄糖是最好的碳源,最佳浓度为20g/l。酵母6膏有利于藻细胞的生长,而KNO3有利于细胞油脂的积累,最佳的酵母膏浓度为2g/l,最佳的酵母膏和KNO3的比例为1：2。     

Streptococcus zooepidemicus H23生产透明质酸营养条件的优化

在发酵罐水平上研究了酵母粉用量、初糖浓度和碳氮比以及补加葡萄糖对Strepto coccuszoopeidemicusH2 3发酵生产透明质酸的影响。利用上述条件在 5L罐上进行发酵实验 ,16h时发酵液中透明质酸质量浓度为 4 83g/L。     

破囊壶菌Thraustochytrium roseum产DHA的营养条件研究

探讨了碳源、氮源、碳氮比、不饱和脂以及植物激素等营养条件对破囊壶菌Thraus tochytriumroseumMF2产DHA的影响。实验结果表明 ,葡萄糖是T roseumMF2产DHA的理想碳源 ,适宜的葡萄糖浓度为 40g/L ;谷氨酸钠是T roseumMF2产DHA的理想氮源 ;适宜的碳氮比为 70左右 ;紫苏油、BA和GA配合使用使DHA产量提高 10 6% ,达到 12 42mg/L。     

寇氏隐甲藻突变株发酵条件的响应面优化

为了得到寇氏隐甲藻突变株的最佳发酵条件.先通过单因素试验考察接种量、培养时间、培养温度、装液量、培养基初始pH值等因素对二十二碳六烯酸产量的影响,在此基础上选择接种量、培养基初始pH、装液量为主要影响因素,通过Box-Behnken设计,得到最优发酵条件为接种量9.2％,初始pH值为6.9,装液量为65 mL/500 mL时,DHA产量最大为5.81 g/L,优化后DHA的产量比优化前提高了13.28％.     

营养强化混养条件下提高色绿藻生物量和虾青素产量

本研究在混养条件下,系统地比较了葡萄糖浓度、氮源种类以及不同碳氮比对色绿藻生物量和虾青素产率的作用规律。目的是在短时间内达到最高生物量同时获得较高含量的虾青素,为建立色绿藻高密度快速扩种和诱导积累虾青素应用技术提供科学依据。研究结果表明:在混养条件下,当葡萄糖浓度一定时,硝酸钠是细胞生长所需的最优氮源,6 d可达到最高生物量浓度9.23 g/L,平均比生长速率为0.24/d,虾青素产量为12.38 mg/L,虾青素占总类胡萝卜素的比例高达46.94%。至于不同碳氮比、葡萄糖浓度对色绿藻生物量和虾青素生产的影响,当葡萄糖浓度为30 g/L、C/N比为34为细胞生长的最优条件,生物量浓度最高为11.28 g/L,平均比生长速率高达0.32/d;虾青素含量显著优于其他组(p0.05),虾青素的产量为21.77 mg/L,虾青素占总类胡萝卜素的比例进一步提高到52.71%。本研究结果对于色绿藻高密度快速生长并积累大量虾青素的放大技术开发具有重要的指导意义。     

基于人工神经网络和遗传算法的普鲁兰酶重组大肠杆菌高密度发酵工艺优化

基于人工神经网络和遗传算法,对重组大肠杆菌（Escherichia coli）BL 21表达热稳定普鲁兰酶的高密度发酵工艺进行优化。在5 L的发酵罐中,通过比较不同发酵温度、pH值及培养基碳氮比（C/N,mol/mol）对细胞量和产物产量的影响,确定最佳发酵工艺。结果表明,诱导前适合细胞生长的发酵条件为发酵温度34.4 ℃、pH 6.87、培养基C/N 6.1;诱导后适合产物表达的发酵条件为发酵温度32.5 ℃、pH 6.69、培养基C/N 5.3,最终获得细胞质量浓度56.5 g/L,重组蛋白产量3.21 g/L,酶活力为268.3 U/mL。     

植物乳杆菌最适生长底物解析及高密度培养工艺

为提高植物乳杆菌的增殖浓度,分别测定菌株在添加不同氮源、不同缓冲盐、不同浓度的MnSO4和不同促生长物质时菌株的生长浓度。结果表明,酵母类氮源是植物乳杆菌的最适氮源,缓冲盐在恒pH培养时对菌株生长无促进作用,锰浓度与最高活菌数呈正相关,在以酵母浸粉为氮源时植物乳杆菌培养不需要添加其他生长因子。进一步优化菌株的最适pH值和碳氮比,基于可耐受渗透压,优化恒pH培养和恒pH自动反馈补料培养基和培养工艺,得到各菌株的最适培养策略。3株菌的最适氮源添加量为40~45 g/L,MnSO4的最适添加量为0. 25 g/L,最适碳氮比为对数生长期生长速率被抑制时的碳氮消耗比。恒pH 5. 5自动反馈补料培养植物乳杆菌X1,活菌数达到4. 1×10^10CFU/mL;恒pH 5. 5分批培养植物乳杆菌N8,活菌数达到2. 9×10^10CFU/m L;恒pH 6. 0分批培养植物乳杆菌N9,活菌数达到6. 2×10^10CFU/mL。该研究结果的应用将显著提高植物乳杆菌的工业化生产效率。     

APPLICATION OF RESPONSE SURFACE METHODOLOGY TO OPTIMIZE DOCOSAHEXAENOIC ACID PRODUCTION BY SCHIZOCHYTRIUM sp. S31

The optimum concentrations of nutrients (glucose and yeast extract) and cultivation conditions (concentration of sodium chloride, pH and incubation time) on docosahexaenoic acid (DHA) production by Schizochytrium sp. S31 in flasks at 30C were studied. Experiment design employed fractional factorial design, path of steepest ascent, central composite design and response surface methodology (RSM). The empirical model developed by RSM was adequate to describe the relationships between the studied factors and the response of DHA production. Based on contour plots and canonical analysis, the optimal conditions for maximizing DHA production (516 mg/L) were at 27.98 g glucose/L, 4.52 g yeast extraction/L, 24.82 g sodium chloride/L, pH 6.96 and incubation for 4 days at 30C. Experimental verification of the optimal conditions resulted in about 97% of the predicted DHA production by the model.     

不同碳、氮源质量浓度对高山被孢霉脂质积累及SNF1复合体转录调控的影响研究

高山被孢霉(M.alpina)是一株具有较强脂质合成能力的产油微生物,其脂质积累受培养基中碳、氮源调控。探究了不同葡萄糖和酒石酸铵质量浓度对M.alpina生长及脂质积累的影响,并进一步研究不同碳、氮源质量浓度下M.alpina SNF1复合体各亚基的转录水平。结果表明:初始酒石酸铵质量浓度一定时,M.alpina脂肪酸含量随碳氮比(C/N)的增加而提高,C/N为24.6时其脂肪酸含量比C/N为4.6时提高42.6%,初始葡萄糖质量浓度一定时,氮源限制下(C/N=76.7)M.alpina脂肪酸产率达到2.6 g/L,是氮源存在时的1.5~3.2倍,与葡萄糖相比氮源水平对M.alpina脂质积累影响更为显著。氮源一定时高葡萄糖质量浓度(C/N=24.6)下SNF1复合体各亚基转录水平比对照组提高13.9~20.5倍;而氮限制导致的高C/N同样可促进其转录水平的提高。高C/N和氮限制均属于营养失衡信号,说明M.alpina SNF1转录水平的变化是其对胞外营养水平的响应方式,并与脂质积累水平具有相关性。     

葡萄糖对光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的影响

在30L发酵罐中研究了初始葡萄糖质量浓度和补料方式对光滑球拟酵母WSH-IP303发酵生产丙酮酸的影响．实验确定116.4g/L左右是较为适宜的初始葡萄糖质量浓度,发酵58h时丙酮酸质量浓度和产率分别为58.0g/L和0.516g/g．采用初始葡萄糖质量浓度为53.4g/L,发酵24h分批补料至葡萄糖总质量浓度为115g/L的培养方式,发酵64h时丙酮酸质量浓度和产率分别为60.2g/L和0.559g/g;采用初始葡萄糖质量浓度为62.6g/L,发酵24h开始连续补料至葡萄糖总质量浓度为115g/L的培养方式,发酵72h时丙酮酸质量浓度和产率分别为63.3g/L和0.586g/g,与葡萄糖总质量浓度相似(115g/L)的分批发酵相比,丙酮酸产量分别提高了3.8%和9.1%．实验结果表明适宜的初始葡萄糖质量浓度能促进光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸;尽管葡萄糖补料培养可适度提高丙酮酸的产量及产率,但生产强度却有所下降．