稀土元素对L-酪氨酸发酵的影响研究

目前工业上主要采取微生物发酵法生产L-酪氨酸,此工艺存在生产周期长、糖酸转化率低等问题。因此,该研究以发酵过程中菌体量、L-酪氨酸产量、糖酸转换率以及耗糖速率为指标,通过单因素实验和正交实验探究La³⁺、Ce³⁺、Nd³⁺对L-酪氨酸发酵的影响并最终确定了稀土元素的添加组合,提高了菌体的活力,缩短了延滞期,延长了产酸高峰期。实验结果表明,向L-酪氨酸发酵培养基中添加80 mg/L La³⁺、2 mg/L Ce³⁺、0.3 mg/L Nd³⁺对发酵有利。发酵耗时35 h,缩短了2.2%;最高菌体量达到80.3,提升了10.8%;产酸量达到55.7 g/L,提升了9.7%;糖酸转化率为23.4%,提升了6.4%。验证了添加稀土元素的可行性,为L-酪氨酸大规模工业化生产提供了依据。     

木糖和葡萄糖共发酵生产L-组氨酸

以1株L-组氨酸生产菌Escherichia coli HIS1为研究对象,优化其L-组氨酸合成关键酶His G*的诱导条件。通过摇瓶发酵的方式确定诱导剂木糖的最适质量浓度为10 g/L;通过5 L发酵罐发酵的方式确定最佳诱导时间为发酵8 h时诱导;因发酵过程中木糖会被消耗,故通过多次添加木糖或敲除xyl A基因阻断木糖代谢途径保持发酵液中的木糖浓度,以稳定诱导条件。结果表明,木糖同时作为诱导剂和碳源更有利于L-组氨酸的发酵生产,为此摸索出了木糖和葡萄糖共发酵生产L-组氨酸的发酵工艺。该工艺主要控制要点为发酵8 h之后添加质量浓度为10 g/L的木糖,发酵过程中流加木糖和葡萄糖质量比为1∶5的糖溶液。最终L-组氨酸的产量可达56.5 g/L,是纯葡萄糖发酵时的2倍。     

一株利用木糖产L-乳酸细菌的发酵特性研究

对高效木糖乳酸菌Lt的发酵特性进行了研究,同时对其发酵玉米芯L-乳酸进行了初步探讨。Lt菌株生长需要氧气,延迟期约为6h,16h以后进入稳定期,可利用木糖、葡萄糖、D-甘露糖、L-阿拉伯糖产L-乳酸,转化率为88.0%-98.7%。最适发酵温度为46℃,从46-52℃产酸量均较高。用6%的纯木糖发酵48h,L-乳酸产量为57.35g/L,转化率约为95%;用含6%还原糖的玉米芯磷酸水解液发酵48h,L-乳酸产量为31.30g/L。该菌株具有发酵温度高、适温范围宽、发酵时间短、转化率高、L-乳酸纯度高等优点。     

微生物利用木糖发酵L-乳酸代谢途径的研究

木糖广泛存在于林业及农业废弃物中,利用木糖发酵生产L-乳酸可有效利用再生资源.本文综述了自然界中不同微生物的木糖代谢途径,分析了木糖代谢途径中关键酶及其作用,并对木糖发酵L-乳酸过程中应用的代谢工程进行了介绍.     

有机氮源对L-色氨酸发酵的影响

以L-色氨酸生产菌Escherichia coli TRP03为供试菌株,研究了多种有机氮源对L-色氨酸发酵的影响。 首先对不同来源的酵母 粉进行了优化试验,确定一种最优酵母粉,摇瓶发酵时L-色氨酸可积累10.21g/L;利用5 L发酵罐发酵1.5～3.0h时,细胞出现二次生 长现象,选择添加氨基酸粉和氯化胆碱促进细胞生长,经优化实验,确定同时添加氨基酸粉2g/L、氯化胆碱0.5g/L可在很大程度上解 决细胞的二次生长问题并提高L-色氨酸产量至44.21g/L;为提高中后期菌体活力及产酸能力,选择在不同发酵时期流加质量浓度为 1g/L的酵母粉、蛋氨酸及谷氨酰胺混合液,确定10h流加时,中后期的活细胞数提高了30.18%,保证了菌体活力。菌株E. coli TRP03经36h发酵,可积累L-色氨酸51.23g/L,较未经任何优化的菌株提高41.91%。     

不同条件对木糖酒精发酵菌种发酵性能的影响

对从自然界中筛选出一株能利用木糖产酒精的菌株1125-3进行发酵性能的研究,研究了不同条件下自筛菌生长和发酵的规律.自筛菌株定向驯化后对木糖的利用率可达92.92%,酒精得率达12.88%.菌株1125-3的最适生长温度为30℃、pH范围为4.6～5.0;最适发酵温度为37℃、pH为6.0左右,用尿素作为单一氮源,自筛菌1125-53的生长和发酵情况良好.自筛菌的混合糖发酵效果优于单纯木糖发酵,在2.5%葡萄糖与2.5%木糖做混合碳源发酵时,其酒精得率达到了纯葡萄糖发酵水平.     

L-苏氨酸发酵过程中乙酸的控制

大肠杆菌是表达外源基因常用的宿主菌,然而在培养过程中容易发生副产物乙酸的积累,不仅造成碳源的浪费,而且严重抑制菌体生长及外源基因的表达.本研究利用一株自主构建的大肠杆菌基因工程菌(MHZ0200-2)发酵生产L-苏氨酸.通过选择合适的发酵条件来控制其副产物乙酸的生成,从而提高L-苏氨酸的产量.L-苏氨酸的初始产量是0.09g/L,培养条件优化后产量提高到2.06g/L.     

L-酪氨酸和L-苯丙氨酸在732树脂上的吸附平衡

实验研究了L-酪氨酸和L-苯丙氨酸在732树脂上的吸附平衡。分别采用Freundlich等温线和Langmuir等温线拟合吸附平衡数据。料液初始pH值介于3．5～4．5时，对平衡吸附量影响不大，而料液中过多H^＋的存在（pH值≤2．0）会降低氨基酸在树脂上的吸附量。所得到的等温线方程可用于双组分竞争吸附平衡及其动力学的数学建模与数值模拟研究。     

L-酪氨酸代谢工程研究进展

L-酪氨酸属于芳香氨基酸,广泛应用于食品、医药以及化工等领域。由于天然微生物合成积累L-酪氨酸的能力很低,近几年利用代谢工程的方法进行途径改造和全局代谢途径优化取得了显著成效。解除反馈抑制、增加前体供应、阻断竞争途径以及调控转运等代谢改造策略非常有效地提高了L-酪氨酸的产量。而模块化工程、全局转录装置工程、小RNA工程等新技术使L-酪氨酸产量更上一个水平。L-酪氨酸代谢途径是多基因和多调控方式协同控制的复杂代谢网络,随着生物技术的发展,重新合理设计、人工合成和全局优化将是未来L-酪氨酸代谢工程发展的方向。     

两种方法合成L-酪氨酸丁酯的工艺

以L-酪氨酸、丁醇为主要原料,采用氯化亚砜法和氯化氢法,合成了L-酪氨酸丁酯,产物结构经IR、1H NMR确证。通过单因素试验和正交试验结果表明,氯化亚砜法合成L-酪氨酸丁酯的最佳工艺条件为:物料摩尔比mol(L-酪氨酸)∶mol(氯化亚砜)∶mol(丁醇)=1∶1.3∶10,加热温度120℃,加热时间2 h;氯化氢法合成L-酪氨酸丁酯的最佳工艺条件为:物料摩尔比mol(L-酪氨酸)∶mol(丁醇)=1∶5,通气时间1.5 h,加热温度120℃,加热时间1 h。两种方法均具有原料价廉易得,反应周期短,催化剂易得,产物易分离的特点,适于工业化大规模生产。     

氮源对L-色氨酸发酵的影响

以L-色氨酸生产菌E.coli TRTH为供试菌株,研究了氮源对L-色氨酸发酵的影响。利用30 L发酵罐进行分批补料发酵试验,确定了最佳有机氮源和无机氮源分别为酵母粉和硫酸铵,进一步确定酵母粉和硫酸铵的最佳用量为1 g/L和10 g/L,最后采用NaOH和氨水混合补料控制发酵液中NH4+浓度在120 mmol/L以下,发酵38 h,菌体生物量和L-色氨酸产量分别达到53.42 g/L和32.6 g/L,实现了大肠杆菌的高密度培养。     

糖蜜对L-赖氨酸发酵产酸的影响

为了提高以糖蜜为碳源产L-赖氨酸的能力,本文比较了用酸、酶制剂等方法处理糖蜜后对产L-赖氨酸的影响,确定了酶制剂处理为糖蜜的最佳处理方法,以及酶制剂处理糖蜜的最佳条件。经试验验证,利用酶制剂处理糖蜜后,葡萄糖含量达到145g/L,酶处理糖蜜的最佳条件为:pH5.0,室温,酶制剂添加量0.025%,处理时间5h。在最佳处理条件下处理糖蜜,L-赖氨酸产量比不处理提高了58.3%,比酸处理提高了21.8%。     

精氨酸对Escherichia coli发酵生产L-色氨酸的影响

色氨酸是人和动物体内必须氨基酸,在食品、饲料及医药工业中具有广泛应用价值.以色氨酸生产菌株Escherichia coli TRTH为出发菌株,在培养基中添加精氨酸,以降低代谢副产物的积累量,提高L-色氨酸的产量.在30 L发酵罐上考察了精氨酸对L-色氨酸发酵的影响,结果表明:添加0.2 g/L的精氨酸时,菌体生物量、L-色氨酸产量和糖酸转化率分别为41.5 g/L,34.5 g/L和18.0％,较未添加时分别提高了5.46％,5.83％和2.86％,且乙酸积累量较未添加时降低了10.99％.     

木糖浓度及补料发酵对树干毕赤酵母乙醇发酵的影响

探究不同浓度木糖及补料对树干毕赤酵母（Pichia stipitis）菌株1K-9发酵木糖产乙醇的影响,提高木糖产乙醇的发酵水平,为扩大规模发酵木糖产乙醇打下基础。结果表明,菌株1K-9先采用10%木糖进行乙醇发酵,36 h补加与10%木糖培养基等体积的20%木糖培养基继续发酵,发酵至108 h时菌数也达到了（12.16±0.07）×108个/mL,较未补料发酵时有所提高;发酵108 h时醪液中残留的木糖含量为（1.03±0.02）g/L,较未补料发酵时有所降低;乙醇含量达到了6.56%vol,较未补料时提高了1.85%vol。因此补料发酵是有效的。     

丝状真菌发酵木糖产乙醇的研究

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇是目前的一个研究重点,其中利用木糖产乙醇微生物的研究尤为重要。本文简要概述了自然界中能利用木糖产乙醇的几种主要丝状真菌及基因工程技术在之研究中的应用,并展望了今后的研究方向。     

地衣芽胞杆菌发酵合成L-酪氨酸以及莽草酸途径代谢节点的研究

L-酪氨酸是多种有价值的次级代谢产物的通用前体.地衣芽胞杆菌中芳香族氨基酸合成是通过莽草酸途径进行,但代谢调控的潜在机制仍不清楚.该研究对地衣芽胞杆菌合成酪氨酸过程中莽草酸途径代谢节点进行挖掘.通过发酵优化、提升细胞摄氧能力、荧光定量PCR检测途径基因转录水平、多个节点基因的不同组合方式过表达以及莽草酸补加等策略,对莽...     

微生物利用木糖发酵L—乳酸代谢途径的研究

木糖广泛存在于林业及农业废弃物中,利用木糖发酵生产L-乳酸可有效利用再生资源。本文综述了自然界中不同微生物的木糖代谢途径,分析了木糖代谢途径中关键酶及其作用,并对木糖发酵L-乳酸过程中应用的代谢工程进行了介绍。      

蔗髓制备木糖、L-阿拉伯糖的工艺优化

研究了蔗髓稀酸水解条件对木糖、L-阿拉伯糖得率的影响。在单因素实验的基础上,用正交实验法对水解条件进行优化。实验结果表明:在液固比15:1、硫酸浓度2.0%、温度120℃、时间60 min水解条件下,木糖得率最大为25.93%,L-阿拉伯糖得率最大为4.22%。     

渥堆发酵过程中木糖添加量对普洱茶品质的影响

以实验室环境模拟普洱茶发酵过程,研究木糖添加量（0.2%～0.8%）对普洱茶渥堆发酵过程中微生物、多酚氧化酶酶活、理化性质和感官品质的影响。结果表明：与空白组相比,添加0.8%、0.6%木糖的渥堆平均温度相对较高;发酵前期的霉菌总数和多酚氧化酶活最大值与木糖添加量正相关;茶多酚、儿茶素指标变化速度加快,且与木糖添加量正相关;而木糖添加量对茶黄素变化呈显著负相关,相关系数为－0.492。与空白组24 d发酵周期相比,添加0.8%木糖组的发酵时间可以缩短到18～19 d,0.6%木糖组可以缩短到19～21 d,0.4%可缩短到21～23 d。添加木糖各组茶汤滋味比空白组更甘甜,香气更浓郁,优于空白组。     

酶催化分光光度法测定L-酪氨酸

利用L-酪氨酸对酶催化体系的抑制作用,建立了一种操作简便、灵敏的分析L-酪氨酸的新方法。优化了该抑制体系的实验条件,L-酪氨酸5.0×10-7mol/L~1.0×10-4mol/L浓度范围内与抑制率有较好的线性关系,检出限为2.6×10-7mol/L。将浓度为2.0×10-5mol/L的L-酪氨酸进行11次平行测定,其RSD为2.1%。该法已成功的应用于啤酒、葡萄酒中L-酪氨酸含量的测定。