圆红冬孢酵母发酵玉米秸秆水解液产油脂的研究

以玉米秸秆为原料,圆红冬孢酵母As 2.1389为实验菌株,研究了玉米秸秆稀酸水解的条件及该菌种在水解液中发酵产油脂的特性.结果表明,玉米秸秆的最佳水解条件为:硫酸体积分数2％,固液比1∶10,121℃高压水解20 min;在此条件下,水解液中的还原糖含量为38.77 g/L.圆红冬孢酵母在经Ca(OH)2脱毒处理后的水解液中进行发酵产油脂,最佳发酵条件为:pH 5,接种量15％,发酵时间5d,得到的生物量为13.5 g/L,油脂产量4.71 g/L,油脂含量为34.89％,还原糖利用率95.73％.气相色谱-质谱分析表明其油脂的脂肪酸组成与植物油脂相似,可作为制备生物柴油的原料油脂.     

深黄被孢霉高产花生四烯酸菌株的微波诱变育种

为获得生长活力较强、产ARA能力强的菌株,以干菌重、微生物油脂产量和花生四烯酸(ARA)产量为评价指标,采用两轮微波诱变的方法,利用单因素试验确定微波累计加热时间,并采用气相色谱分析ARA含量.试验结果表明:微波频率为高档,累计加热时间为35 s,其致死率为78.3%.经过两轮微波诱变及菌种筛选,获得一株高产菌株W35s2-153,其生物量为30.85 g/L,总油脂含量为15.5 g/L,ARA质量浓度为2.61 g/L,ARA产量比原始对照菌株提高3.18倍,并且遗传性能稳定.     

裂殖壶菌补糖发酵研究

为了探索不同碳源浓度对裂殖壶菌(Schizochytrium)细胞营养生长和油脂积累的影响,对发酵调控进行研究,同时测定发酵液生物量、含油量、DHA含量和DHA产量。结果表明:发酵过程中通过补糖可以提高发酵液含油量和DHA产量,但糖浓度过高也会抑制发酵;当还原糖质量浓度调控在40 g/L左右时,生物量、含油量、DHA含量和DHA产量均达最高,分别为8.95 g/100 m L、22.42 g/L、41.71%、9.35 g/L,比对照组高出了76.18%、61.88%、4.3%、68.77%。     

混合糖发酵产油脂酵母菌的筛选

对6株产油脂酵母利用葡萄糖、木糖及不同比例混合糖(葡萄糖与木糖)发酵的菌体生长和产油特性进行研究,筛选到一株能够转化混合糖的高产油脂酵母JM-D.该菌株在混合糖比例为3∶1的条件下发酵120h,菌体油脂含量可达23.38％,油脂产量可达2.7g/L;菌体油脂中饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的49.2％;混合糖比葡萄糖更容易被转化生成饱和脂肪酸含量较多的油脂.     

氮、磷源浓度对裂殖壶菌生长及油脂积累的影响

裂殖壶菌是替代深海鱼油产业化生产二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)油脂的极具潜力的微生物。该研究采用1株裂殖壶菌DP-16发酵产油脂,以葡萄糖为碳源,以酵母浸粉和谷氨酸钠为氮源,以KH₂PO₄为磷源,探究了氮、磷源浓度对菌体生长、葡萄糖消耗和油脂积累的影响。结果显示,在正常氮、磷源浓度下培养菌体,0～24 h为细胞增殖期,24～84 h为油脂积累期,在84 h油脂产量和油脂含量分别达到14.1 g/L和33.5%,84～96 h进入油脂反耗期。改变氮、磷源浓度,低磷条件下72 h的油脂产量和油脂含量分别达到14.8 g/L和44.3%,比对照组分别提高了5.0%和32.2%,而高氮、低氮、高磷等条件均不利于裂殖壶菌产油脂。研究结果表明,氮、磷源浓度对裂殖壶菌细胞生长和油脂积累产生重要影响,油脂产量取决于菌体生物量和细胞内油脂含量的乘积,为提高油脂产量,需要在获得高细胞浓度(生物量)和达到高油脂含量之间找到一个合适的平衡,以确定适宜的氮、磷源浓度。该研究对促进裂殖壶菌发酵产DHA油脂具有重要参考意义。     

寇氏隐甲藻突变株的糖、氮代谢对产油的影响

为了探索在寇氏隐甲藻(crypthecodinium cohnii)突变株的营养生长和油脂积累过程中对碳源和氮源的需求及其影响。通过对照组和5个不同的补糖试验组进行研究,各组经发酵7 d收获,并测定生物量、含油量、DHA含量和DHA产量。结果显示各组在发酵培养24 h时,碳消耗量约为22.5%,氮耗约为50%。随着不同时间的补糖,测定碳耗和氮耗虽有小幅度升降,但在144~168 h时碳耗、氮耗和碳/氮比基本稳定,各组间差异较小。研究表明,前72 h是寇氏隐甲藻生长的重要时期,当碳/氮比在15∶1左右时补糖最佳;当氮源耗尽时补糖不仅可以促进油脂的产生,而且对DHA的形成也是有利的。     

纤维质水解液发酵生产生物油脂

为提高发酵性丝孢酵母对纤维质水解液的适应性,对该菌株进行了驯化。利用驯化后的菌株发酵纤维质水解液生产生物油脂,并对纤维质水解液发酵体系进行优化。通过摇瓶培养试验,得到了优化体系。结果表明:驯化后的菌株发酵纤维质水解液的糖利用率比原来提高了37.2%,生物量提高了24.3%,油脂含量提高了18.3%,油脂浓度提高了45.6%。优化后的发酵条件为:初始糖浓度60~80 g/L,初始pH 6.0,质量比3∶1的酵母粉+(NH4)2SO4复合氮源。在该条件下,可得菌体生物量、油脂含量和油脂浓度分别为22.6 g/L、46.3%和10.5 g/L。同时对其生物油脂的成分进行了分析。     

裂壶藻营养特性及其积累DHA的研究

为了研究裂壶藻营养代谢和无机盐对其生长及产DHA的影响。首先研究了3个批次的裂壶藻发酵产DHA过程中的生物量、油脂产量、DHA产量、糖耗、氮耗的变化;然后探索了无机盐离子对产脂过程的影响,并在以上最优条件的基础上在50 L发酵罐中进行验证,DHA产量达到最大值,为6.27 g/L,这为工业推广提供了理论依据,为降低生产DHA成本提供了可能。     

餐厨垃圾水解液培养酿酒酵母发酵产油脂的影响因素

为提高餐厨垃圾水解液发酵产油脂量,探究其发酵生产特征和影响因素,以Saccharomyces cerevisiae As2.516为供试菌株,以初始餐厨垃圾水解液加入量90%(V/V)、搅拌速率180 r/min、通气量2.5 L/min、发酵周期10 d为基础发酵条件进行1 L发酵罐发酵。实验结果表明发酵过程受初始p H值、温度、接种生物量、还原糖含量及无机盐、金属离子浓度影响。其中最适宜初始培养条件为:p H值6、温度30℃、接种量10%,该条件下生物量、油脂产量及产物转化率最大。以实验最适宜培养条件为基础发酵条件时,S.cerevisiae发酵第7d油脂产量最高,为4.26 g/L,生物量12.95 g/L,油脂产率32.9%。经气相色谱分析发酵所得脂肪酸主要由C16及C18脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸占72.09%。餐厨垃圾水解液中无机盐离子含量丰富,外加钾、镁、锰等金属离子抑制菌体生长并影响油脂合成,除微量Cu SO4·5H2O(1×10-4 g/L)外,无需添加其它无机盐。S.cerevisiae利用餐厨垃圾水解底物具有谱宽和抗逆性。     

玉米皮渣水解液高密度发酵生产微生物油脂的研究

研究玉米皮渣水解液高密度发酵生产微生物油脂的工艺条件,在10 L发酵规模水平上探讨了玉米皮渣水解液取代度、通气量、搅拌速度对生产微生物油脂的影响。在糖浓度6%,玉米皮渣水解液取代度0.8,通气量0.5 m3/(m3.min),搅拌速度200 r/min,发酵温度(28±1)℃,发酵周期96 h时,菌体生物量达19.43 g/L,油脂含量为42.37%,油脂产量为8.24 g/L。通过气相色谱分析微生物油脂的化学组成,主要成分为C16及C18脂肪酸,与植物油相似,同时转酯化制备的微生物柴油达到了国家标准。     

Effect of Culture Variables on Mycelial Arachidonic acid Production by Mortierella alpina

Effect of culture conditions on biomass, lipid, and arachidonic acid production was investigated in the oleaginous fungus Mortierella alpina CBS 528.72 under shake flask conditions. Several factors have been found to affect the biomass buildup and lipogenesis in this fungus, complicated by the fact that different strains demonstrate varying optimization conditions. Growth, lipid accumulation, and arachidonic acid production in the strain investigated were influenced by media, pH, temperature, carbon source, nitrogen source, etc. The results indicated that the most effective medium for growth and arachidonic acid production was glucose yeast extract medium. The optimum pH and temperature were found to be 6.5 and 28°C, respectively. On the same weight basis, glucose was the most efficient carbon source for biomass and lipid production in this fungal strain which yielded 6.8 g/L dry biomass and 40.2% (w/w) total lipid after 7 days of cultivation. Maximum arachidonic acid (ARA) production of 40.41% achieved in rhamnose-containing media was not concomitant with higher biomass and lipid yields. Efficacy of organic carbon sources, viz, yeast extract and peptone over inorganic sources like sodium nitrate, ammonium sulfate, ammonium chloride, etc, was established in the present study. M. alpina CBS 528.72 grown in peptone acquired the highest lipid content (42.0% (w/w)). However, the ARA content (28.74%) proved to be significantly less than that grown in yeast extract (35.28%). Furthermore, it was found that the biomass and ARA production declined drastically in a medium with vegetable oils as the sole carbon source but triggered the lipogenic pathway leading to higher accumulation of total lipids. Under the ideal conditions mentioned above, the maximum biomass, total lipid, and arachidonic acid production were 6.8 g/L, 41.6%, and 35.28% total fatty acid, respectively, in shake flask system.     

酿酒酵母QY-1发酵过程中有机酸及游离氨基酸变化分析

该研究对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）QY-1发酵过程中的OD600 nm值、pH值、葡萄糖消耗量、乙醇生成量、有机酸及游离氨基酸种类及生成量进行监控和分析。结果表明,随着发酵时间的延长,发酵液的pH值与OD600 nm值呈负向耦合;乙醇的生成量与葡萄糖消耗量呈负向耦合,发酵36 h时,乙醇含量最高,为（26.87±2.76） g/L;有机酸含量呈现先升高后稳定的趋势,最高达（3.242±0.213） g/L,其中乙酸含量最高;游离氨基酸含量呈现先升高后降低的趋势,最高达（5.57±0.08） mg/L,其中谷氨酸含量最高。S. cerevisiae QY-1具有较强的产酸和氨基酸能力。     

不同有机氮源对葡萄酒发酵的影响

分别使用酵母浸粉和混合氨基酸作为模拟葡萄汁（36 °Bx）的有机氮源发酵葡萄酒,以保证葡萄酒的正常发酵和最终产品品 质。 通过测定发酵过程中的二氧化碳生成量、还原糖、可同化氮、甘油和挥发性化合物含量变化,比较酵母浸粉和混合氨基酸对葡萄酒 品质的影响。 结果表明,使用酵母浸粉耗还原糖量为295.7 g/L,生成乙醇97.20 g/L、甘油26.50 g/L、乙酸1.08 g/L和乙酸乙酯46.05 mg/L, 与使用混合氨基酸相比,多消耗还原糖130.47 g/L,多生成乙醇46.14 g/L、甘油7.95 g/L和乙酸0.54 g/L,增幅分别为78.95%、90.38%、 42.84%和99.35%。 使用酵母浸粉比混合氨基酸的发酵程度大,速度快。 因此,可用适量酵母浸粉替代混合氨基酸作为葡萄酒发酵的 氮源补充。     

有机酸含量对葡萄酒发酵的影响

为了考察有机酸含量对葡萄酒发酵的影响,在初始有机酸含量分别为4 g/L、7 g/L和10 g/L的模拟葡萄汁中接种酵母,于25℃发酵,比较不同初始有机酸含量对葡萄酒发酵过程中酵母生长、降糖、有机酸及挥发性化合物含量的影响。结果表明,初始有机酸含量7 g/L时酵母生长和耗糖最慢,乙醇和乙醛产生量最低;随初始有机酸含量升高,pH值、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、总酸、乙酸乙酯和总酯含量呈下降趋势;琥珀酸、正丙醇、异丁醇、异戊醇及总高级醇含量呈上升趋势;但对β-苯乙醇、正丁醇及丁酸乙酯含量影响较小。初始有机酸含量10 g/L的葡萄酒发酵过程酵母生长快、降糖最快,产酸含量适中,同时香气较好。因此,葡萄酒发酵的适宜初始有机酸含量为10 g/L。     

高山被孢霉发酵生产花生四烯酸发酵条件优化

通过对一株高山被孢霉菌株（Mortierella alpina）发酵生产花生四烯酸（ARA）的摇瓶培养研究,以菌体干质量、出油率和ARA含量为标准,确定了其最佳发酵工艺条件。摇床实验确定的最佳培养条件为摇床转速180 r/min,培养基碳氮比为3.0,发酵温度为26 ℃,pH 值为6.2,发酵周期为5 d。在此发酵条件下,在10 L自动发酵罐进行放大发酵试验,菌体干质量、出油率和ARA含量分别高达45.4 g/L、24.1 g/L和49.6%。     

响应面法优化丙酮酸发酵培养基

采用响应面法(RSM)对丙酮酸发酵培养基成分葡萄糖、硫酸铵、蛋白胨进行优化,采用多元二次回归方程拟合3种因素与丙酮酸含量间的函数关系,并得到了最佳条件。在优化培养条件下,发酵液中丙酮酸的浓度由35.4g/L提高到41.57g/L,在5L罐的最佳浓度下丙酮酸产量71.23g/L比原产量65.76g/L提高8.3%。     

几种槭属植物的油脂营养成分分析

以元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭5种槭属植物种子为材料,以无水乙醚为提取溶剂,采用索氏提取与GC-MS分析等方法研究了5种槭属植物的种实特性及其种子油的化学组成。结果表明:元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种子的蛋白质质量分数依次为13.84%、12.81%、21.85%、26.17%、15.20%;含油率依次为43.86%、40.75%、30.56%、26.29%和17.04%,油酸、亚油酸、棕榈酸、花生一烯酸、神经酸和芥酸等脂肪酸为5种植物油的主要组成成分,其中,不饱和脂肪酸的质量分数较高(均在88%以上);维生素E的含量依次为66.72、67.94、36.07、70.28、44.87 mg/100 g,神经酸质量分数分别为4.49%、5.48%、6.21%、9.41%、4.30%。     

透明质酸发酵过程的动力学模型

构建透明质酸发酵动力学模型可反映发酵过程中菌体生长量、基质消耗量及透明质酸产量之间的变化规律。采用兽疫链球菌（Streptococcus zooepidemicus）进行摇瓶发酵,利用MATLAB软件对透明质酸含量、还原糖残量、菌体量的实验数据进行了非线性规划,建立了透明质酸生成动力学的模型。对拟合值与实验值进行比较,发现其吻合度较好,相对误差＜5%。本模型适用于培养基初糖质量浓度＜30 g/L的分批发酵,为透明质酸的产业化生产放大、发酵过程的工艺设计和管理控制提供科学的依据。     

利用乙醇胁迫作用提高花生四烯酸产量

利用乙醇胁迫作用提高花生四烯酸(AA)产量。探讨了乙醇加入时间及加入量,并通过发酵后期降低转速延长了乙醇胁迫作用时间,确定了降低转速的时间点。结果表明,发酵5d后添加4%的乙醇,并在5.5d后降低转速减少机械力所带来的对发酵后期菌丝体的破坏作用,最终将AA产量从10.6g/L提高到17.6g/L。     

不同前体物质的添加对高山被孢霉生长及脂肪酸组分的影响

通过添加植物油及吐温作为高山被孢霉合成油脂的前体物质,分别考察了不同前体物质的添加对菌体的生物量、油脂含量、油脂产量及所得油脂中各脂肪酸组分的影响。实验结果显示:添加植物油作为前体不但可以提高菌体中油脂含量,而且会使油脂中花生四烯酸的产量得到大幅度提高,其中加入菜籽油、亚麻籽油及大豆油为前体时,花生四烯酸的产量分别达到了2 063.2、2 062.8 mg/L及2 192.9 mg/L,比对照组提高了112.72%、112.68%及126.10%;而以吐温80为前体时,虽然菌体的油脂产量有所降低,但油脂中花生四烯酸的产量比对照组提高了79.91%,达到了1 744.9 mg/L。