不同中和剂对米根霉发酵产L- 乳酸的影响

在米根霉发酵产L- 乳酸过程中,采用CaCO3 作为中和剂会造成下游分离过程中膜堵塞和环保压力,因此以NH3·H2O 和NaOH 替代CaCO3 作中和剂,对米根霉发酵产L- 乳酸的工艺条件和发酵动力学进行研究。结果表明：添加CaCO3 后L- 乳酸产量平均提高7.3 倍;NaOH、NH3·H2O 作为中和剂的最佳浓度及质量分数分别为10mol/L、25%,以该条件进行发酵72h 得菌丝体小球直径分别为0.2～1.2mm 和1.2～2.2mm,残糖含量分别为2.58g/L 和1.37g/L,L- 乳酸产量分别为74.34g/L 和80.61g/L。     

ptsG/mglB双基因敲除对大肠杆菌发酵混合糖产L-乳酸的影响

为增强大肠杆菌（Escherichia coli）JH16利用混合糖产L-乳酸的能力,通过Red同源重组技术敲除葡萄糖转运酶基因ptsG和半乳糖转运基因mglB,构建重组菌E. coli JH2705。结果表明,以8%混合糖（5.6%葡萄糖和2.4%木糖）为碳源,ptsG/mglB双基因缺陷重组菌E. coli JH2705同时可利用葡萄糖和木糖,大幅减小葡萄糖效应带来的不利影响,其木糖利用速率为0.60 g/（L·h）,L-乳酸生产强度为1.27 g/（L·h）,较出发菌株E. coli JH16分别提高50%和79.1%,E. coli JH2705的糖酸转化率高达70%,为利用木质纤维素等可再生原料高效生产L-乳酸提供技术参考。     

产高纯度L-乳酸大肠杆菌基因工程菌的初步研究

本文以鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)基因组为模板,扩增出L-乳酸脱氢酶基因ldh,将其连接到表达载体pSE380,转化到D-乳酸脱氢酶及丙酮酸甲酸裂解酶双缺失的大肠杆菌FMJ144中,摇瓶发酵得到3.5g/L的高纯度为99%的L-乳酸。     

5L发酵罐产L-乳酸的优化研究

对乳杆菌亚种TL-4的5L罐发酵条件进行了研究.确定了以玉米浆10mL/L,麸皮20g/L为氮源的发酵培养基,通风12h(通风量200L/h,搅拌转速150r/min),发酵56h,以400g/L氢氧化钙为中和剂,产酸达150g/L,转化率达94.62%.并通过二次补糖的分批补料发酵方式,有效地消除了底物抑制作用,使产酸达172.5g/L,转化率达96.27%.氮源成本投入为200元/tL-乳酸左右.     

离子注入选育L(+)-乳酸耐酸菌及去中和剂发酵研究

为了获得可用于原位分离藕联发酵的耐乳酸菌株,以米根霉RE3303为出发菌株,在投糖浓度为50g/L,氮源为3.0g/L尿素的条件下,进行离子注入选育,得到L(+)-乳酸耐酸菌株RK4002,不添加中和剂,经30h的摇瓶发酵,L(+)-乳酸产量达32.32g/L,产率达1.08g/(L.h),为出发菌株的1.7倍,且可在24g/L的耐乳酸平板上生长,具有一定的应用潜力。     

全细胞催化合成L-苯基乳酸重组大肠杆菌的构建

苯基乳酸是一种新型天然广谱抑菌物质,L-乳酸脱氢酶是微生物转化苯丙酮酸合成L-苯基乳酸的关键酶,通过构建过量表达L-乳酸脱氢酶的重组大肠杆菌,提高大肠杆菌合成L-苯基乳酸(苯基乳酸,phenyllactic acid,PLA)的能力。以Bacillus megaterium Z2013513基因组为模板,经PCR扩增得到L-乳酸脱氢酶基因,连接表达载体p ET-28a(+)并导入到大肠杆菌BL21(DE3),获得重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET-28a-ldh L。SDS-PAGE电泳和酶活分析表明,约在40 ku处出现显著特异性条带,粗酶液酶活力达3.4 U/mg。在37℃、200 r/min条件下,25 g/L(干重)重组大肠杆菌经60 min将70.32 mmol/L苯丙酮酸全细胞转化合成50.59 mmol/L L-苯基乳酸。由于具有较高的产物光学纯度(96.98%e.e.)和底物摩尔转化率(71.94%),表明一步生物转化法能高效地合成L-苯基乳酸。     

细菌L-乳酸发酵的研究

介绍了L-乳酸的生产方法、检测方法及提取工艺，阐述了国内外发酵生产L-乳酸的研究进展与生产现状，并对今后L-乳酸的研究提出了一些建议。     

根霉L-乳酸发酵的研究

对米根霉C3 95生产L -乳酸的发酵工艺条件进行了研究 ,确定了玉米淀粉发酵的最佳培养基 :玉米淀粉 12 % ,硫酸铵 0 3 % ,磷酸二氢钾0 0 2 5 %。在最佳培养基条件下 ,L -乳酸产量为93 88g/L ,对糖转化率为 86 0 7%。发酵液经过过滤、离子交换、脱色和浓缩等提取纯化过程 ,可得到浓度为 90 %的L -乳酸溶液。     

表面活性剂对大肠杆菌产L-鸟氨酸的影响

系统研究了表面活性剂种类(Tween-40、Tween-60、Tween-80、曲通-X-100(Triton X-100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB))、表面活性剂添加浓度以及表面活性剂添加时间对大肠杆菌BW25113生长和发酵产L-鸟氨酸的影响。研究结果表明,发酵0h添加浓度范围为0.1g/L 2g/L的表面活性剂时,Tween-40、Tween-60、Tween-80、Triton X-100和SDS对大肠杆菌BW25113的生长和L-鸟氨酸的产量均无影响,而CTAB对L-鸟氨酸生物合成有一定的促进作用。CTAB的作用效果因CTAB的添加浓度和添加时间的不同而有所差异。发酵8h添加与0.1g/L为CTAB最适添加时间和最佳添加浓度。在该条件下,添加CTAB对大肠杆菌BW25113发酵产L-鸟氨酸的促进作用最大,L-鸟氨酸产量可达743mg/L并且几乎不影响大肠杆菌BW25113的生长。与不添加CTAB的对照组相比,L-鸟氨酸产量提高1.25倍,发酵周期也缩短10h。     

细菌L-乳酸发酵培养基的优化

利用热葡糖苷酶芽胞杆菌（Geobacillus thermoglucosidasius）TL-4厌氧发酵生产L-乳酸,为降低L-乳酸生产成本,以农产品及副产物为主要原料,通过单因子试验确定TTL-4产L-乳酸的碳源及氮源,并运用正交试验对摇瓶发酵不同氮源的组合进行了研究,确定了发酵培养基中影响产酸的主要因子及配比。优化发酵培养基为葡萄糖160g／L,小肽发酵液10g／L,玉米浆5g／L,摇瓶发酵L-乳酸产量可达152．5g／L。     

高产琥珀酸重组大肠杆菌的构建及厌氧发酵

以野生型大肠杆菌Escherichia coli W为出发菌株,利用Red同源重组系统分别敲除了乳酸脱氢酶基因(ldhA)、乙醇脱氢酶基因(adhE)、丙酮酸甲酸裂解酶基因(pflB)、丙酮酸氧化酶基因(poxB)和乙酸激酶基因(ackA),再通过无氧生长进化筛选过程,构建得到在厌氧条件下能有效生长,并以琥珀酸为主要发酵产物的重组大肠杆菌WS100(△ldhA,△adhE,△pflB,△poxB,△ackA)。利用15 L发酵罐进行厌氧发酵测定显示,经72 h发酵,菌体密度OD600最大值可提高至6.48,琥珀酸产量达到70.13 g/L,琥珀酸的生产强度为0.98 g/(L.h),葡萄糖-琥珀酸转化率为76%。发酵液中副产物含量低,乙酸含量为5.34 g/L,乳酸产量仅为0.15 g/L,未检测到甲酸和乙醇生成。结果表明,厌氧条件下,该工程菌可有效利用低营养成分的无机盐培养基,在不表达任何外源基因的条件下可稳定高产琥珀酸,具有极大的工业化开发前景。     

微生物发酵L-乳酸的研究进展

介绍了发酵法生产L-乳酸的天然微生物,对经典和理性育种方法进行了阐述,并探讨了其发展前景。     

重组大肠杆菌利用不同培养基发酵产琥珀酸的研究

微生物发酵法生产琥珀酸具有广阔的应用前景,实验针对实验室构建的工程菌Escherichia coli WS100（△ldhA、△adhE、△pflB、△poxB、△ackA）在不同培养基中进行厌氧发酵,考察其发酵特性。分别采用NBS培养基和玉米浆培养基,在含4L发酵液的发酵罐中进行补料-分批发酵。发酵83h后,Escherichia coli WS100在玉米浆培养基中消耗葡萄糖96.17g/L,积累琥珀酸63.45g/L,生产强度和质量收率分别为0.76g（/L·h）和65.98%;Escherichia coli WS100在NBS培养基中消耗葡萄糖110.30g/L,琥珀酸的产量达到84.98g/L,生产强度和质量收率分别为1.02g（/L·h）和77.04%。实验结果表明,Escherichia coli WS100在玉米浆培养基和NBS培养基中发酵均有较高的琥珀酸产量,其中在NBS培养基中琥珀酸的产量、生产强度和质量收率均比在玉米浆培养基中高。      

pH及溶氧对重组大肠杆菌发酵生产5-氨基乙酰丙酸的影响

以重组大肠杆菌DALA为实验菌株,研究了该菌株在机械搅拌通风发酵罐发酵过程中pH以及溶解氧对5-氨基乙酰丙酸（ALA）积累的影响。结果发现,发酵前期（0～27 h）pH保持为6.5;稳定期后期（28～48 h）,pH为6.0时有利于5-ALA的积累。其次,通过控制转速与通气量调节发酵液中的溶氧,发现发酵前期转速为500 r/min,通气量为2 vvm;稳定期后期,转速降低至250 r/min,通气量减少为1 vvm,有利于重组菌DALA发酵生产5-ALA,在此条件下发酵5-ALA的产量可达到3.46 g/L。     

L-乳酸高产菌株的诱变选育

以代谢控制发酵理论为依据,利用紫外线对NRRL-395进行诱变处理,然后用溴钾酚紫平板、高锰酸钾平板、高糖平板、高酸平板、纯乳酸平板、琥珀酸平板,筛选得到一株高产L-乳酸的正向突变菌株NAF-032,其平均产酸率为73.05g/L,对糖的转化率为68.3%。     

干酪乳杆菌非连续发酵生产L-乳酸的研究

对干酪乳杆菌非连续性发酵生产L-乳酸的研究结果表明,发酵过程中不添加补料,得到L-乳酸的最大浓度为76.9g/L,L-乳酸的产率为64.1%,最大细胞干重为6.5g/L。而发酵过程进行分批补料的试验结果证明,添加葡萄糖是发酵L-乳酸的有效方法,L-乳酸的最终浓度为90.7g/L,产率为75.5%,细胞干重为8.6g/L。L-乳酸产量提高了17.9%,细胞干重提高32.3%,L-乳酸纯度为95.7%。     

重组大肠杆菌全细胞合成苯基乳酸的研究

在E.coli BL21（DE3）中过量表达D-乳酸脱氢酶基因（D-ldh）,并优化该重组菌全细胞转化苯丙酮酸钠合成苯基乳酸的条件。通过单因素实验和正交实验优化诱导表达条件,并在此基础上对全细胞转化苯丙酮酸钠合成苯基乳酸进行了优化。结果表明,菌体OD600为1.2时添加IPTG至终浓度0.2mmol/L,25℃诱导4h后收集菌体具有最佳转化活性;最优分批转化条件:p H7.0,8.0g/L苯丙酮酸钠,20g/L葡萄糖,1%（v/v）吐温-80,菌体浓度20g/L（干重）,37℃,转速200r/min转化0.5h,苯基乳酸产量和转化率分别达到4.91g/L,56%。在上述优化条件上通过流加苯丙酮酸钠和葡萄糖,经6h转化,苯基乳酸最终产量达到17.23g/L,转化率为54%。研究结果表明该重组大肠杆菌成功转化苯丙酮酸合成苯基乳酸,具有较好的应用前景,为系统化代谢工程改造大肠杆菌生物合成苯基乳酸的进一步研究和应用提供了有用的技术参数。      

大肠杆菌合成琥珀酸的代谢工程研究进展

琥珀酸是一种重要的平台化合物,广泛地应用于食品、医药和化工等领域,被美国能源部列为12种最具潜力的可大宗生产的 化学品之首。 大肠杆菌（Escherichia coli）是目前生产琥珀酸的主要菌株,利用生物法发酵生产琥珀酸因具有原料可再生利用、绿色环 保等优势而成为当今研究的热点。该文从代谢调控的角度出发分析总结了大肠杆菌在发酵产琥珀酸中所应用到的方法策略,如消除 竞争途径、过表达关键酶、提供还原能量、扰动磷酸戊糖途径等,着重突出了代谢控制发酵产琥珀酸方面的研究进展,并对今后的发 展提供了新思路。