皮状丝孢酵母产油脂的研究

本文对皮状丝孢酵母的生长发育和油脂合成进行了研究,监测和分析了酵母菌生长发育、油脂合成和脂肪酸成分及数量,检测了形态、OD值、糖氮代谢、p H、生物量、油脂含量和脂肪酸组分。结果表明:皮状丝孢酵母生长80 h左右时镜检测得菌细胞体内含油脂情况与80 h左右时实际提油获得的油脂量相一致,其油脂产量为3.66 g/L,含油率约为39.20%。皮状丝孢酵母生长0~6 h为适应期,此时糖氮的消耗明显,细胞数量缓慢增加;6~25 h为对数期,氮消耗非常显著,细胞数量急剧增加,细胞变大;25~120 h为稳定期,糖的消耗明显,消耗速度显然大于氮的消耗,细胞内开始慢慢积累油脂;之后为衰退期,氮的消耗基本趋于平稳。皮状丝孢酵母所产脂肪酸主要以C16、C18为主,此类脂肪酸适于进行脂交换制备生物柴油。      

皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂培养基的优化

采用Plaekett-Burman设计和响应面分析法,对皮状丝孢酵母菌发酵菊粉产油脂的培养基进行优化.首先用Plaekett-Burman设计对发酵培养基组分菊粉、酵母膏、硝酸钾、硫酸镁、硫酸铁、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸锌等进行评价并筛选出了有显著效应的酵母膏、硫酸锌、氯化钙,然后用最陡爬坡路径逼近最大响应值区域,最后再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析.结果表明酵母膏、硫酸锌、氯化钙于油脂含量存在显著的相关性.通过求解回归方程得到优化发酵培养基组分:酵母膏6.68g/L、硫酸锌0.457g/L、氯化钙0.342g/L.对优化后的培养基进行发酵培养,其生物量和油脂含量分别达到了13.56g/L、5.281g/L,油脂含量比优化之前增加了11.2％.     

菊芋提取液的皮状丝孢酵母发酵产油脂试验研究

以皮状丝孢酵母为产油脂菌种,研究其发酵菊糖提取液产油脂情况。首先研究了从菊芋中提取菊糖的条件,获得最适提取条件为:温度85℃,时间80 min,菊芋粉质量浓度70 g/L,在此最优提取条件下,菊糖提取率达95%;然后考察了pH值、接种量、培养温度和氮源对皮状丝孢酵母发酵菊糖提取液产油脂的影响,获得最优条件为:初始pH值5.5、培养温度30℃、接种量10%。在此优化条件下,5 L发酵罐分批扩大培养,其生物量、出油率和油脂得率分别达到13.93 g/L、34.73%和4.89 g/L。补充添加氮源对生物量、出油率和油脂得率的提高不显著。气相色谱法测定脂肪酸成分主要是C16和C18系列,其中80.2%以上是C16:0、C18:1和C18:2,尤其是C18:1(43%),其油酸、棕榈酸和亚油酸占总脂肪酸的比例和植物油脂非常接近。     

响应面法优化皮状丝孢酵母产油脂发酵培养基

以皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）为出发菌株,对其产油脂的发酵培养基进行研究。以油脂产量为评价指标,通过单因素试验研究发酵培养基中的碳源、氮源、外源因子对油脂产量的影响,然后利用响应面试验对培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖97.6 g/L、玉米浆干粉4.4 g/L、乙酸钠0.09 g/L。在该优化条件下,皮状丝孢酵母的油脂产量达到了14.4 g/L。     

皮状丝孢酵母菌发酵菊粉产油脂的研究

因皮状丝孢酵母是一株高产油脂酵母,对皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂进行了研究。考察了盐酸水解、菊粉酶水解及菊粉酶添加量对皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂的影响,实验结果表明:酶解菊粉的方法优于酸解,当菊粉酶添加量为80U/50mL发酵液时,皮状丝孢酵母生物量和油脂含量最高,分别达到13.49g/L和5.26g/L,油脂得率达到39%。皮状丝孢酵母发酵菊粉产的油脂中脂肪酸成分以含16和18个碳原子的长链脂肪酸为主,其中80.5%以上是C16:0、C18:1和C18:2,尤其是C18:1(53.1%)。因此,皮状丝孢酵母发酵菊粉生产的油脂可作制备生物柴油的替代原料。      

利用皮状丝孢酵母对甘蔗渣酶解液产油脂的研究

本试验旨在研究碱和高温液态水2种预处理方式对发酵的影响。甘蔗渣分别利用碱和高温液态水(LHW)预处理,然后使用纤维素酶进行酶解。在LHW和碱预处理后的酶解液中,分别含22.06和39.28 g/L总糖。不经过浓缩,也不需要添加任何营养物质,酶解液被用于皮状丝孢酵母的油脂发酵试验。经过3 d的培养,在LHW预处理的酶解液中,皮状丝孢酵母的生物量达到了8.08 g/L,油脂质量分数为52.00%,油脂系数高达19.03%。在碱预处理的酶解液中,经过8 d的培养,皮状丝孢酵母的生物量为13.67 g/L,油脂质量分数为43.20%,油脂系数为15.03%。脂肪酸组成分析表明所产油脂与棕榈油的组成相似。试验结果表明,甘蔗渣是一种有前景的产油脂原料,LHW是一种良好的预处理方式。该研究为利用甘蔗渣发酵产油脂提供了新思路。     

复合诱变皮状丝孢酵母选育高产油脂菌株

采用紫外线与硫酸二乙酯对皮状丝孢酵母进行复合诱变。研究结果表明:用15 W紫外灯在照射距离30 cm条件下照射60 s,可以筛选到油脂含量30.4%,生物量1.135 4 g/100 mL的突变菌株皮-60;利用硫酸二乙酯诱变皮-60,在硫酸二乙酯质量分数1.0%,处理时间为70 min条件下,可以筛选到油脂含量35.7%,生物量1.257 3 g/100 mL的突变菌株皮-60-70,较出发菌株,油脂含量提高了33.7%。     

常压室温等离子体诱变选育高产油脂皮状丝孢酵母的研究

研究了常压室温等离子体(ARTP)诱变时间对皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)致死率的影响,考察了不同质量浓度芝麻酚对皮状丝孢酵母生长的抑制程度,建立了一种快速高效选育高产油脂菌株的方法。结果表明:经过ARTP的40 s诱变后,接种到质量浓度为0. 15 mg/m L的芝麻酚培养基中28℃培养2 d,筛选出生长旺盛的菌株,然后接种到48孔液体培养基培养,并利用96孔板尼罗红荧光染色对培养菌株进行高通量筛选,选育出一株高产油脂菌株Trichosporon cutaneum A1。该菌株较原始菌株的生物量、油脂产量、油脂含量分别提高了41. 6%、123. 1%、57. 4%,且具有较好的遗传稳定性;通过气相色谱分析,其油脂脂肪酸组成与原始菌株相同,均为十六烷酸、硬脂酸、油酸、亚油酸。说明建立的芝麻酚抗性筛选和荧光标记高通量筛选相结合的ARTP选育方法是可行的,为其他产油脂菌株的筛选提供重要参考。     

皮状丝孢酵母在酶法水解丢糟生产微生物油脂中的应用

以大曲丢糟为主要原料,利用纤维素酶为催化剂,以皮状丝孢酵母为生产菌,采用正交试验进行微生物油脂发酵研究。结果表明,丢糟酶解的最佳工艺条件为：纤维素酶添加量为0．5％,水解温度为55℃,水解时间1．5h,所得丢糟水解液还原糖含量为9．83％;皮状丝孢酵母发酵丢糟水解液生产微生物油脂的最佳工艺条件为：皮状丝孢酵母接种量为11％,培养温度为26℃,培养时间为7d,培养基的糖度为9。P。在最佳条件下测得皮状丝孢酵母生物量为0．3549g／100mL,油脂含量为23．89％。     

皮状丝孢酵母发酵丢糟水解液的应用研究

采用正交试验研究了硫酸水解丢糟的最佳工艺与皮状丝孢酵母发酵丢糟水解液生产微生物油脂的最佳工艺.结果表明:最佳丢糟酸水解工艺条件为硫酸添加量8％ (9 mol/L),水解温度90℃,水解时间1.5 h;在最佳水解条件下,丢糟水解液中还原糖含量为1.51％.最佳皮状丝孢酵母发酵丢糟水解液生产微生物油脂的工艺条件为接种量8％,发酵温度32℃,蔗糖添加量0.8％,发酵时间3d;在最佳发酵条件下,菌体的油脂含量可达24.86％.     

一株丝孢酵母属菌株发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,比较丝孢酵母属菌株JM-B在不同营养和发酵条件下的产油脂情况。以菌体生物量、油脂产量、油脂含量及油脂系数为指标,优化碳源质量浓度、氮源组成与质量浓度、磷酸盐质量浓度等发酵培养基组成,优化接种量、发酵温度、摇床转速、发酵时间等发酵条件,利用气相色谱法测定油脂脂肪酸组成。结果表明:最适培养基组成为葡萄糖100 g/L,硫酸铵1.0 g/L,酵母膏10 g/L,磷酸二氢钾4 g/L,p H自然;最适发酵条件为发酵温度25℃,摇床转速160 r/min,种子液种龄36 h,接种量10%(以发酵液体积计),发酵时间144 h。在最适培养条件下,得到的菌体生物量和油脂产量最高,分别为16.14、6.64 g/L,油脂产量较优化前提高了161.4%,油脂中饱和脂肪酸含量比优化前降低了28.1%。可以认为丝孢酵母属菌株JM-B是一株很有开发潜力的产油脂菌株。     

发酵性丝孢酵母发酵产油脂的碳源和氮源选择

以发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)为实验菌株,通过液体摇瓶发酵研究了碳源和氮源种类对其生长及细胞积累油脂的影响。结果表明:发酵性丝孢酵母以葡萄糖、乳糖、蔗糖及可溶性淀粉作为碳源,以牛肉膏、蛋白胨作为氮源发酵时,菌体生物量和细胞油脂含量均在发酵72 h时达到最大值,继续延长发酵时间不利于油脂积累。以硫酸铵为氮源,木糖为碳源时,菌体最大生长和细胞油脂最大积累不同步。发酵性丝孢酵母发酵产油脂宜选择硫酸铵作为氮源,葡萄糖作为碳源。     

皮状丝孢酵母的高温驯化及细胞膜脂肪酸组成的测定

通过对产油皮状丝孢酵母T.cutaneum CX1进行高温驯化及平板筛选,获得7株耐高温菌株G1~G7。在42℃条件下耐高温菌株G3菌体干重、含油量及含油率分别为11.13、1.33 g/L及11.95%,较原始菌株分别提高32.8%、46.2%及10.0%,发酵优势明显。细胞膜脂肪酸组成的测定结果表明,同原始菌株相比,耐高温菌株G3细胞膜中饱和脂肪酸含量更高。当培养温度升高时,耐高温菌株G3细胞膜中饱和脂肪酸含量会进一步上升。     

皮状丝孢酵母脂肪酸CoA连接酶 (Facl)基因的克隆与分析

从皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)中克隆了Facl基因及其5'-上游序列,并对Facl基因及其5'-上游序列进行了分析。根据前期的基因组文库测序结果,获得了898 bp DNA序列。以此为基础,2次使用染色体步移(Genome walking)方法,分别获得了854 bp和1 236 bp 5'-DNA序列。根据获得的5'和3'端序列,合成引物用于扩增Facl基因的全长DNA和c DNA序列。分析发现,皮状丝孢酵母Facl基因c DNA包含一个1 662 bp的开放读码框,DNA不含内含子序列。同时获得了482 bp的5'-上游序列。在5'-上游序列区域存在一系列预测的顺式作用元件。相似性分析的结果表明T.cutaneum和Rhodococcus erythropolis的Facl氨基酸序列相似性最高。该研究旨在为后继的Facl基因的功能和表达的研究、油脂代谢的遗传改造奠定基础。     

硫元素限制对粘性丝孢酵母油脂积累的影响

本论文研究粘性丝孢酵母(CICC 1368)在硫元素限制情况下的油脂积累。通过采用低场核磁共振技术监测菌体终点油脂含量;对其生物量、油脂量及脂肪酸组成进行测定;最后,观察了最适碳硫比[n(C)/n(S)]下油脂积累规律。结果显示,低场核磁共振是一种可快速分析微生物中油脂含量的手段。随着碳硫比的改变,可有效调控粘性丝孢酵母中油脂积累,油脂量及油脂得率呈先上升后下降的趋势,因此可将硫元素限制控制在一个合适范围内。适当硫元素限制有利于总不饱和脂肪酸积累,在最适碳硫比为3 310时,油酸含量最高可达54.9%,且生物量、油脂产量、干菌体油脂含量可高达21.1 g/L,9.0 g/L,42.3%。     

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.     

产朊假丝酵母油脂高产菌株的诱变选育

对产朊假丝酵母进行紫外诱变获得高产油脂突变菌株.紫外诱变后筛选出产油量最多菌种.通过正交试验得到产朊假丝酵母产油脂的最优条件:培养温度25℃,培养时间4d,接菌量10%,转速100r/min,在此条件下培养,紫外诱变10s后的产朊假丝酵母产油脂量可达到18%.     

活性炭固定化产脂肪酶的发酵性丝孢酵母细胞的研究

以活性碳为载体,采用吸附培养的方法将发酵性丝孢酵母细胞固定化,确定了吸附培养固定化的适宜条件,并测定了固定化细胞的保存稳定性和使用稳定性.结果表明,在100mL发酵培养基中(250mL摇瓶)添加1.0 g活性碳于30℃、160 r/min吸附培养48h,可吸附较多细胞.将固定化细胞于4℃保存30 d脂肪酶活力无明显下降.用固定化细胞催化大豆油转酯化反应,连续催化5批后酯化率仍超过50%.     

斯达油脂酵母发酵食品生产废水产油脂的研究

为探索食品工业废水资源的再利用手段,在测定河南南阳地区的豆制品、啤酒和淀粉生产废水的基础上,分别以这些废水为培养基进行斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 1809)产油脂的摇瓶培养,从中筛选最适废水培养基;采用单因素试验设计,初步优化工艺条件;利用气相色谱分析菌体油脂脂肪酸组成.结果表明:在3种废水中,啤酒生产废水最适于斯达油脂酵母发酵产油脂,其适宜发酵条件为废水自然沉降24 h、废水pH 6.5、接种量14%、装液量130mL、发酵时间120 h.按此条件,在28℃、120r/min的摇床下培养120 h,菌体生物量、油脂产量、油脂含量、油脂系数和废水的COD降解率分别达到6.12g/L、3.24g/L、53%、14.9和69.7%,比优化前分别提高了21.4%、39.5%、12.7%、40.9%和13.4%.所产油脂的不饱和脂肪酸指数(IUFA)高达68.99%,比对照高7.63%,说明利用啤酒生产废水培养斯达油脂酵母,有利用不饱和脂肪酸的合成和积累.本试验结果为有效利用食品工业废水资源提供了新途径.     

油脂酵母CHB5产油脂发酵条件优化

以油脂酵母CHB5为实验材料,通过设计单因素试验,对各项与菌体产油脂有关的条件进行优化,确定摇瓶发酵最优产油脂条件:碳源,葡萄糖;氮源,硫酸铵;培养温度为25℃,接种量为10%,初始pH为7.0,发酵时间为96h。最后可得油脂产量为1.22g/L,油脂含量达30.5%;菌体生物量为5.93g/L。