发酵生产γ-聚谷氨酸的补料策略

采用补料分批发酵方法对Bacillus subtilis GXA-28摇瓶发酵生产γ-聚谷氨酸的初始葡萄糖和谷氨酸钠浓度、补料时间、补料配方等进行了研究。确定最优补料时间为17 h,补料配方:葡萄糖20 g/L,谷氨酸5 g/L,KH2PO40.5 g/L、MgSO40.1 g/L。在优化的补料条件下,γ-聚谷氨酸产量由16.24 g/L提高至24.36 g/L,较分批发酵提高了50%;生产强度由0.74g/(L·h)提高至0.87 g/(L·h)。研究结果表明,采用分批补料发酵方法能提高γ-聚谷氨酸生产率,实验方法可给γ-聚谷氨酸中试研究提供参考。     

补料发酵枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的研究

在5L自动发酵罐中,通过分批发酵和补料分批发酵,对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis HCUL-B-115)生物合成γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行研究,以达到高产的目的。结果表明：在分批发酵过程中,在通入空气条件下搅拌转速由150r/min提高至250r/min,发酵结束时γ-PGA产量从11.30g/L提高到30.86g/L;在补料分批发酵过程中,在通入空气条件下,搅拌转速采用250r/min,当糖质量浓度在20g/L以下时,每次补加50mL 糖质量浓度200g/L的玉米糖化液则菌体大量生长,γ-PGA产量提高到52.20g/L。     

碳源对L-苏氨酸发酵的影响

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了碳源对L-苏氨酸发酵的产量和糖酸转化率的影响。采用补料分批发酵工艺生产L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量。确定了发酵的最佳碳源及其补料方式,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9 g/L,糖酸转化率为47.6%。     

玉米秸秆水解液综合利用生产γ-聚谷氨酸

以玉米秸秆预处理以及酶水解得到的还原糖作为碳源发酵产γ-聚谷氨酸(γ-PGA),分别探究了葡萄糖、木糖、L-谷氨酸钠一水合物和金属离子对B.subtilisCGMCC1250生长以及γ-PGA生产的影响,在摇瓶中优化培养基组分,并进行发酵罐放大操作。结果表明:玉米秸秆经过稀碱预处理以及复合酶水解后,得到的混合糖质量浓度为(76.3±5.7)g/L,其主要成分是葡萄糖和木糖,两者比例为2.19∶1;在配制发酵培养基时添加40g/L的L-谷氨酸钠一水合物,及ZnSO_4·7H_2O0.29g/L、MnSO_4·7H_2O0.05g/L、FeCl_3·6H_2O0.11g/L,摇瓶发酵可得到产量为(20.5±2.70)g/L的γ-PGA;在3L发酵罐实验中采用补料分批发酵的方式生产可以提高产物产量,得到产量为25.6g/L的γ-PGA。     

γ-聚谷氨酸的发酵条件优化及其初步表征分析

为提高微生物发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的产量,采用枯草芽孢杆菌发酵制备γ-聚谷氨酸,并通过单因子试验及正交试验分析,得到枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的最佳营养条件为:40g/L葡萄糖、5g/L酵母膏、30g/L谷氨酸钠、3g/L NH4Cl、2g/L K2HPO4、0.25g/L MgSO4:最佳培养条件为:接种量2%,装液量40mL(250ml三角瓶),培养温度37℃,摇床转速200r/min,pH值7.0,发酵时间48h,此时γ-聚谷氨酸的产量最高,达到20.15g/L.纯化后产物经纸层析及红外光谱检测,初步确定为γ-聚谷氨酸.     

严格厌氧嗜热纤维梭状芽孢杆菌产纤维素酶条件的优化

该文以厌氧瓶和发酵罐研究了嗜热纤维梭状芽孢杆菌(Clostridium thermocellum)在厌氧条件下产纤维素酶的发酵条件,发现在厌氧发酵瓶中,在培养温度55℃、初始培养基p H 7、发酵60 h为最佳产酶条件,此时测得酶活为5. 12 U/m L。在放大到5 L发酵罐上的厌氧分批发酵条件下的生长曲线、糖耗、补料时间和添加碳源的研究结果发现,培养到16 h后,菌体进入指数生长期,糖耗最大,并确定最佳补料时间为16～48 h,纤维二糖为最佳补料碳源,酶活最高达16. 56 U/m L,显著高于发酵瓶。研究结果为利用嗜热纤维梭菌进行工业化发酵生产耐高温纤维素酶提供了依据。     

酿酒酵母发酵生产谷胱甘肽的研究

以诱变获得的酿酒酵母突变株YF(ZnCl2r,Ethr)为试验菌株,通过摇瓶发酵、发酵罐补料分批发酵,对突变株发酵生产谷胱甘肽进行研究.确定发酵罐分批发酵的最佳培养条件为:温度30℃,pH 6.0,接种量为20%,搅拌转速为150 r/min,通气量为250 L/h.在补料分批操作方式下,分别考察了摇瓶培养、发酵罐培养...     

地衣芽孢杆菌分批补料发酵γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid,γ-PGA）是一种应用于食品、农业、医药等领域的生物聚合物。在不补料发酵γ-PGA过程中,存在因培养基中碳源、氮源不足导致菌体生长发育和γ-PGA合成受限的情况。为实现γ-PGA高产,采用分批补料发酵方式补充菌体生长代谢所需的碳源和氮源,在5 L发酵罐中进行γ-PGA分批补料发酵优化,并在200 L发酵罐进行放大验证。结果表明：当培养基中葡萄糖含量低于5 g/L、氨氮浓度低于0.5 g/L时开始流加补料,持续补料12 h将培养基中葡萄糖浓度维持在5 g/L～15 g/L,氨氮浓度维持在0.5 g/L～1.0 g/L。与不补料发酵相比,这一优化使得菌种指数生长期延长了6 h,生物量（OD660）达到了0.62,提升了39.01%,谷氨酸含量降至16 g/L,谷氨酸利用率提升了38.47%,γ-PGA生产强度和产量分别为15.69 g/（L·d）、（47.09±0.82）g/L,均提高了38.45%,为γ-PGA工业化生产提供了技术支撑。     

以右旋糖酐发酵废液为原料发酵生产丁二酸

以右旋糖酐发酵废液为原料利用琥珀酸放线杆菌发酵生产丁二酸,在比较不同糖浓度废液对发酵产酸影响的基础上,通过Plackett-Burman试验筛选出对摇瓶发酵产丁二酸的主要影响因素Na H2PO4·2H2O,并用单因素试验确定其最适质量浓度为2.8 g/L。在3 L发酵罐上进行分批发酵和补料分批发酵,以60 g/L初糖质量浓度的右旋糖酐发酵废液为碳源,分批发酵46.8 h产丁二酸40.5 g/L;采用30 g/L葡萄糖为起始发酵培养基的碳源,后续补加浓缩右旋糖酐发酵废液的方式进行补料分批发酵,丁二酸质量浓度达到55.0 g/L,生产强度1 g/(L·h),糖酸转化率为0.83 g/g。结果表明:以右旋糖酐发酵废液为原料发酵生产丁二酸,为解决废液处理排放提供了新途径,具有良好的应用前景。     

细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵条件的优化

在发酵培养基中添加γ-聚谷氨酸(γ-PGA),可以制备具有更优性能的细菌纤维素(BC)复合膜.采用响应面分析法优化细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵生产工艺,首先通过Plackctt-Burman试验设计对影响复合膜发酵生产的8个因素进行筛选,得到3个关键影响因子:聚谷氨酸添加浓度,pH和γ-聚谷氨酸的添加时间;然后用最陡爬坡试验逼近响应值的最大区域;最后通过Box-Behnken设计及响应曲面分析确定了各考察因子的最佳取值:葡萄糖25g/L,柠檬酸6g/L,Na2HPO42g/L,γ-聚谷氨酸1.04g/L,γ-聚谷氨酸的添加时间4h,发酵初始pH5.0,温度30℃,发酵周期7d.在优化条件下复合膜的湿重达到61.07g/100mL培养基试验值与预测值误差为-3.05%,较初始培养基复合膜产量提高9 1.32%.     

甘蔗糖蜜发酵生产谷氨酸的研究

研究了以甘蔗糖蜜为原料,采用温度敏感型突变株发酵生产L-谷氨酸的补料分批发酵工艺条件.结果表明,优化条件下,在10L自控发酵罐中发酵生产L-谷氨酸的平均产量为125g/L,糖酸转化率为60.14%.     

外源氧载体和前体L-谷氨酸添加策略提高Bacillus subtilis HB-1发酵产γ-聚谷氨酸

为了提高外源L-谷氨酸依赖性菌株枯草芽孢杆菌HB-1产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的能力,采用添加氧载体和前体L-谷氨酸的策略,研究其对菌体生长和γ-PGA产量的影响。摇瓶单因素结果表明,最佳氧载体为聚二甲氧基硅烷(PDMS),在原始培养基中添加体积分数为10%的PDMS,菌体OD600提高了3～5倍;前体L-谷氨酸的最适添加时间为18 h,最适添加质量浓度为10 g/L。在3 L发酵罐扩大培养后,γ-PGA产量提高到45 g/L;在发酵30 h流加碳源和前体L-谷氨酸,γ-PGA质量浓度达到52 g/L。发酵产物经红外,氨基酸分析仪等证实其为多肽类化合物,相对分子质量高达1 000万。     

以玉米为原料产γ-PGA的研究

通过摇瓶补料分批发酵方式下对γ-多聚谷氨酸产量影响的研究,最终确定了玉米糖化液、蛋白胨和前体物谷氨酸钠的最优初始浓度和最优补料方式,食用味精作为前体物。实验结果显示了,最优初始玉米糖化液浓度为20g/L,最优初始蛋白胨浓度为3g/L,最优初始前体物谷氨酸钠0g/L。进行全组分补料使γ-多聚谷氨酸产量达到76.56gLg/L。     

正交旋转组合优化L-苏氨酸发酵的氮源

利用旋转回归法研究氮源对L-苏氨酸产量的影响并拟合出回归方程,探索L-苏氨酸发酵的最佳氮源及其用量.经回归分析表明,培养基中硫酸铵、酵母粉的含量及其配比对L-苏氨酸产量有显著影响,通过岭脊分析寻优得出:硫酸铵最佳浓度为17.66g/L、酵母粉最佳浓度为2.51 g/L.在此优化条件用10L自动发酵罐补料分批发酵38h,L-苏氨酸产量可达119.7g/L,糖酸转化率为47.9%.     

Alcaligenes sp.NX-3产威兰胶的补料分批发酵工艺研究

在7.5L发酵罐上考察了Alcaligenes sp.NX-3产威兰胶的发酵工艺。选用葡萄糖为碳源,通过分析比较不同初糖浓度下的细胞比生长速率和产物比合成速率,进一步研究了不同补料方式对产胶的影响。结果表明,采用分批补糖发酵工艺,威兰胶产量较分批发酵提高了13.6%,而且有效地缩短了发酵周期。在50L发酵罐上进行补料分批发酵放大实验,威兰胶产量高达27.0g/L,葡萄糖转化率由初始的44%提高到54%。     

纳豆芽孢杆菌液体发酵生产γ-聚谷氨酸

本研究采用单因素实验和正交实验优化了纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)液体发酵生产γ-聚谷氨酸的发酵培养基和发酵条件.结果表明,在25 g/L葡萄糖为碳源,15 g/L蛋白胨为氮源,谷氨酸钠添加量20 eel的基础上,纳豆杆菌在pH为7.5,接种量为2%,摇床转速为150r/min,装液量为50mL/250mL三角瓶的条件下液体发酵48h,发酵液的γ-PGA产量达到11.97g/L.产物水解后,经液相色谱检验,初步确定产物为γ-聚谷氨酸.利用SDS-PAGE电泳对发酵产物的分子量进行了测定,结果表明其并非是单一分子量的γ-PGA,而是多种不同分子量的混合体.     

纳豆激酶分批补料发酵的研究

在摇瓶和发酵罐上研究了分批补料发酵对枯草芽孢杆菌LSSE-22发酵生产纳豆激酶的影响。通过摇瓶分批发酵,确定最优碳源和氮源分别为葡萄糖和大豆蛋白胨。在优化初始葡萄糖和大豆蛋白胨浓度的基础上,进一步研究了补料底物、补料方式和补料时间对产酶的影响。结果表明,采用分批补糖发酵工艺,纳豆激酶产量可达到1 437.34 IU/m L,比分批培养提高了21.38%。在7.5 L发酵罐上进行分批补料发酵放大实验,纳豆激酶产量可达2 046.47 IU/m L,明显优于分批培养。     

产辅酶Q_(10)白地霉菌的罐发酵条件优化

以白地霉菌(Geotrichum candidum)为出发菌株,根据摇瓶发酵结果控制pH值进行罐发酵。采用间歇补料分批发酵的方法,考察溶氧量、搅拌转速、空气流量及补糖因素对菌体生物量及辅酶Q10产量的影响。确定发酵罐发酵的最适条件为控制溶氧在35%～40%,补糖控制在发酵液糖质量浓度为2g/L,该发酵条件下辅酶Q10产量从分批发酵的78.75mg/L提高到106.26mg/L,较摇瓶发酵提高了69.8%。     

γ-聚谷氨酸发酵工艺研究

采用发酵技术,利用枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸,对γ-聚谷氨酸发酵工艺进行研究。主要研究碳源、氮源、装液量、接种量、发酵时间、p H以及前体谷氨酸钠和促进剂氯化铵对γ-聚谷氨酸发酵的影响。前期研究表明,γ-聚谷氨酸发酵液黏度与其产量线性相关,故本研究中采用发酵液黏度作为γ-聚谷氨酸产量的衡量指标。通过单因素试验和正交试验,对发酵培养基和发酵条件进行优化,最后得到最佳发酵培养基配方和发酵条件。通过单因素及正交试验,确定最佳发酵培养基配方为:葡萄糖4%,酵母膏0.5%,谷氨酸钠3%,Mg SO4·7H2O 0.025%,K2HPO40.2%,氯化铵0.3%;最佳发酵条件为:初始p H 9.5,装液量50m L,接种量6%,摇床转速为220 r/min,37℃振荡培养72 h。     

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。