木糖渣发酵制备乙醇

木糖渣含有大量的纤维素,可以用作生产燃料乙醇的原料。以木糖渣为原料,研究了酶用量及底物浓度对于乙醇浓度的影响。结果表明,当底物浓度为10 g/100 m L,酶用量由15 FPU/g底物增加到35 FPU/g底物,发酵72 h乙醇浓度由22.5 g/L增加到32.0 g/L。对发酵时间为48 h时酶用量与乙醇浓度进行了拟合,拟合后方程的相关系数R~2为0.955;当底物浓度由5 g/100 m L增加到20 g/100 m L时,发酵96 h时乙醇浓度分别为12.1 g/L、29.0 g/L、38.5 g/L、37.5 g/L。采用补料同步糖化发酵,进一步研究了补料次数对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,经过1~5次补料,补料后的总底物浓度为30 g/100 m L,发酵120 h补料次数为2次的乙醇浓度可以达到70.0 g/L,方差分析表明,补料次数对于乙醇浓度没有显著影响。对比了不同补料量对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,补料至底物浓度分别为40 g/100 m L、50 g/100 m L、52.5 g/100 m L时,发酵96 h乙醇浓度分别为65.2 g/L、62.1g/L、63.5 g/L。研究了半同步糖化发酵对于乙醇浓度的影响,发酵48 h乙醇浓度仅为14.4 g/L。     

雄烯二酮耐底物突变株的筛选及生物转化培养基优化

采用紫外、硫酸二乙酯复合诱变的方法对能选择性降解植物甾醇侧链的新金分支杆菌MN2进行诱变处理,利用梯度平板技术筛选高底物耐受性突变株,通过摇瓶发酵实验检测其转化性能,以期筛选出具有较高底物耐受性且转化生成雄烯二酮（androst-4-ene-3,17-dione,AD）能力提高的突变株。最终筛选到1 株能在含高浓度底物平板上生长的AD突变株MN4。在底物甾醇投料量为20 g/L,摇瓶发酵144 h时AD生成率为40.9%,较出发菌株提高了15.1%。经斜面接种连续传代5 次,MN4突变株遗传性状稳定。对突变株MN4的发酵培养基进行优化,通过正交试验确定的最佳培养基配比为：葡萄糖1 g/L,玉米浆25 g/L,磷酸二氢钠0.6 g/L,硝酸钠6.2 g/L,豆油160 g/L。根据该配方进行转化,得到AD的生成率为50.6%。     

半纤维素降解菌J-25的筛选、鉴定及产酶特性研究

以腐烂的木材为菌源,经过初筛、复筛,采用半纤维素水解圈法和胞外酶测定法进行菌株筛选获得一株半纤维素高效降解菌株J-25。通过对菌株J-25的16S r DNA进行测序分析,鉴定为纤维单胞菌属命名为Cellulomonas sp.J-25。对菌株J-25进行产酶条件和酶学性质研究,结果表明:菌株J-25发酵产酶的优化条件为:培养时间为60 h、温度30℃、初始p H为7.0、麸皮浓度为20 g/L、酵母粉浓度为10 g/L、装液量为50 m L(250 m L三角瓶),半纤维素酶活性可达到62.8 U/m L。最适酶反应条件为:p H为6.5、温度为40℃、底物浓度为15 g/m L、反应时间为30 min。这些将为半纤维素的生物降解提供实验依据。     

微波辅助稀酸预处理玉米芯同步糖化发酵制备乙醇

采用微波辅助稀酸预处理玉米芯以除去半纤维素和果胶等杂质,并降低纤维素的结晶度,然后经同步糖化发酵制备燃料乙醇,建立了制备乙醇的最佳工艺条件。利用热带假丝酵母种子液接种,发酵底物浓度20 g/100 m L,纤维素酶添加量质量分数为2%(相对于干物料),接种量体积分数为10%,150 r/min,33℃振荡培养48 h,终点乙醇产量达到30.98 g/L。采用分批补料方式,底物浓度提高到30 g/100 m L,其他条件不变培养60 h,终点乙醇产量达到41.23g/L。     

1株耐高温高盐生香酵母的选育及特性分析

以豆瓣酱为材料筛选出86株产酯菌,以期从中得到1株耐高温高盐生香酵母菌。通过耐高温、耐高盐和产酯能力试验,获得1株耐高温高盐生香酵母菌PX-8,其在温度高达40℃和Na Cl质量浓度高达180 g/L的条件下能正常生长。经过26S r DNA鉴定,确定菌株PX-8为鲁氏结合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)。经过产酯发酵条件优化试验,菌株PX-8的最佳产酯培养条件为:葡萄糖80 g/L,酵母粉40 g/L,KH_2PO_41 g/L,Mg SO_40.5g/L,p H 6.0,32℃,150 r/min,发酵培养6 d,总酯产量高达2.615 g/L;在高温高盐条件下(发酵培养温度为40℃,盐质量浓度为180 g/L),发酵培养21 d,总酯产量可达1.518 g/L。     

Colletotrichum lini ST-1静息细胞转化DHEA制备7α，15α-diOH-DHEA的工艺

利用亚麻刺盘孢(Colletotrichum lini ST-1)静息细胞转化去氢表雄酮,制备三羟基雄甾烯酮,通过单因素优化确定了最佳摇瓶转化条件:细胞质量浓度为12 g/L,p H值为6.5,装液量为30 m L/250 m L,转速为220 r/min,温度为30℃。在上述条件下,底物投料质量浓度为10 g/L时,转化48 h,产物摩尔得率为38.5%,较生长细胞提高了21.0%。在上述工作基础上,尝试了静息细胞连续批次转化,最终通过两批次的连续转化,在底物累计投料质量浓度为18 g/L时,转化78h,产物的累积质量浓度高达12.1 g/L,产物摩尔得率可达60.5%。     

重组蔗糖异构酶的制备及应用条件优化

对重组菌株E.coli BL21(DE3)/p ET-24a-pal I摇瓶发酵产酶进行研究,探讨了3 L发酵罐中不同乳糖诱导浓度对菌体高密度发酵产酶的影响。结果表明,摇瓶发酵得到胞外上清酶活253.1 U/m L,3 L发酵罐高密度发酵时,在0.4 g/(L·h)乳糖诱导浓度下,发酵上清酶活可达到最大值654 U/m L。对重组蔗糖异构酶转化蔗糖生成异麦芽酮糖的酶转化条件进行了优化,结果表明,当底物浓度为400 g/L,反应初始p H 6.5,温度30℃,加酶量20 U/g蔗糖,转化时间8 h,异麦芽酮糖可以达到最大转化率87.9%。     

一株植物乳杆菌产苯乳酸特性的研究

研究了一株植物乳杆菌DL-13产苯乳酸特性,通过反相液相色谱对发酵产物进行了鉴定。结果表明:DL-13能还原苯丙酮酸生成苯乳酸,最佳发酵条件为:温度36℃,初始培养p H 7.0,苯丙酮酸浓度10 g/L,摇瓶转速为100 r/min。在此条件下24 h时获得最大苯乳酸含量为3.86 g/L,转化率达到38.6%。DL-13对其他底物如苯丙氨酸、苯丙酮酸钠、苯丙酮酸铵、苯丙酮酸钙等都具有一定的发酵能力。     

甲酸脱氢酶外源表达发酵条件优化及在L-2-氨基丁酸合成中的应用

采用摇瓶对重组大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/p ET28b-FDH外源表达甲酸脱氢酶发酵条件进行优化。结果表明,当诱导温度22℃,诱导剂IPTG浓度0.1 mmol/L,诱导时间16 h条件下,可溶性目的蛋白表达量为52.12 mg/g,相对于优化前的40.12 mg/g,提高了29.91%。在此基础上,在5 L发酵罐上对外源表达甲酸脱氢酶发酵条件进行优化。结果表明,当诱导温度22℃,诱导剂乳糖质量浓度8 g/L,诱导时间16 h条件下可溶性目的蛋白表达量为41.26 mg/g,相对于优化前的34.15 mg/g提高了20.82%。利用该条件下培养的菌体经破碎后获得甲酸脱氢酶粗酶液与适当比例的苏氨酸脱氨酶及亮氨酸脱氢酶粗酶液进行匹配,在底物L-苏氨酸质量浓度为180 g/L,辅底物甲酸铵120 g/L,NAD~+0.1 g/L,在1 L反应体系中,恒温水浴35℃,搅拌转速500 r/mim条件下,反应9 h后,底物转化率达99%以上,时空产率17.2 g/(L·h),e.e.值99.5%以上。     

微生物转化法生产香兰素

实验室保藏的一株链霉菌L1 93 6,能以阿魏酸和香兰素为唯一碳源生长 ,并能将阿魏酸转化为香兰素。研究中发现 ,阿魏酸是生产香兰素的较佳底物 ,添加量可达每升数克。发酵至 1 6h后添加阿魏酸 ,此时链霉菌L1 93 6对阿魏酸的转化能力最强。此株链霉菌不仅能耐受高浓度的香兰素 ,而且具有一种与其他菌株完全不同的代谢流。在转化阿魏酸时 ,当香草酸的积累量达到 2 0 0mg/L时 ,就开始积累香兰素作为代谢的主要过量合成产物。流加 2次底物阿魏酸使之浓度达 1 3g/L ,产物浓度达到 7 1 2g/L。相应的摩尔转化率为 69 9%。