谷氨酸全营养流加发酵新工艺

全营养流加主要是选择适当的全营养培养,在合适的时间进行营养的补加,通过补加的营养来弥补菌体因生长代谢而消耗的营养物质,同时也可以降低发酵培养基的浓度,避免富营养对于菌体活力的抑制。因此,采用全营养流加策略能够解决L-谷氨酸发酵后期菌体活力不足和产酸能力下降等问题。实验结果表明,最佳流加条件为从发酵2 h开始流加,持续24 h流加体积分数为60%的流加培养基。在此条件进行L-谷氨酸发酵,生物量(OD 600)达到了66,提升了29.4%,菌体转型时间提前了2 h,L-谷氨酸产量为168 g/L,提高了22.6%,乳酸含量为3.1 g/L,降低了13.8%,丙氨酸含量为2.06 g/L,降低了17.6%,糖酸转化率为63%,提高了1.5%。全营养流加发酵对于加快菌体转型,提高菌体活力、谷氨酸产量及糖酸转化率均有积极作用。     

基于代谢流量分析的L-谷氨酸发酵过程优化

目的通过构建L-谷氨酸生产菌的代谢网络,依据代谢流分析理论,得到L-谷氨酸生产菌不同发酵时期的代谢流分配;通过对节点及代谢流的分析,为发酵过程控制提供理论指导.方法测定并计算发酵中、后期L-谷氨酸等代谢物的胞外浓度和积累(或消耗)速率;应用代谢流分析方法,通过MATLAB软件线性规划得到发酵中、后期胞内代谢流分布.结果表明在L-谷氨酸发酵过程中,99.84%的葡萄糖进入糖酵解途径.41.66%的碳架进入乙醛酸循环途径,76.35%用于合成L-谷氨酸,CO2固定反应的代谢流量为32.86%与途径分析获得的理想代谢流分布相比,试验测定的CO2固定反应代谢流量偏低,合成L-谷氨酸的代谢流远低于理想代谢流(100%);采用脉冲流加补料方式,控制溶氧量5%左右,发酵液中L-谷氨酸最高产酸达141 g/L.结论根据代谢流分析结果,通过优化发酵过程控制(如流加方式、溶氧水平等)来减少副产物的生成,增强CO4固定反应.降低乙醛酸循环途径的代谢流量,从而显著提高L-谷氨酸的产率.     

谷氨酸发酵过程膜偶联间歇透析发酵工艺研究

采用膜偶联间歇透析发酵工艺,解除了胞内谷氨酸的反馈调节作用及有毒害副产物的抑制作用,促使谷氨酸代谢流增加,产酸速率提高。结果表明:在30L发酵罐上普通发酵单罐产酸2.688kg,透析发酵单罐产酸5.232kg,单罐谷氨酸产量提高了94.64%,产酸周期延长了16h左右;普通发酵的总糖酸转化率为66.3%,而透析发酵的总糖酸转化率为69.8%,提高了3.5%;主要代谢副产物乳酸的代谢流平均降低了28.1%,丙氨酸的代谢流平均降低了20.0%,而目的产物谷氨酸的代谢流量由73.47提高至76.45,提高了4.1%。另外,发酵液的质量同时得到了改善,有利于发酵过程控制及谷氨酸分离提取。     

耐氨米根霉的分批补料发酵及发酵动力学初探

以氨水为中和剂,替代CaCO3,对耐氨米根霉R.oryzaeJS-N0-2-02进行15L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究,结果表明,降低起始糖浓度,产酸期补糖可明显提高菌体L-乳酸比生产速率和耗糖产酸能力,提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。在发酵起始时添加1 g/L CaCO3能进一步提高补糖发酵的L-乳酸比生产速率,增强发酵后期菌体耗糖产酸能力,从而进一步提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。发酵结果:起始糖浓度为120 g/L,25h时补糖使最终发酵总糖浓度达137 g/L,发酵培养60 h,L-乳酸产量可达101.8 g/L,纯度97.3%,菌体耗糖转化率76%,比生产速率0.27 g/g.h,残糖降至3 g/L。     

氯化胆碱对L-缬氨酸发酵的影响

为探究氯化胆碱在微生物菌体培养方面的作用,采用微生物发酵法生产L-缬氨酸,以谷氨酸棒状杆菌XV0505(Leu~-+Ile~-+2-TA~r+α-AB~r+SG~r)为供试菌株,探究了其在不同氯化胆碱添加量以及在底物添加与联合随糖流加2种添加方式下生长、耗糖、产酸的情况。结果表明,发酵过程中氯化胆碱的添加方式为底物添加联合随糖流加,底物中氯化胆碱最适添加浓度为0. 5 g/L。此方式下,发酵周期内产酸量增加了18 g/L,较未添加氯化胆碱批次提升了26. 4%。氯化胆碱的外源添加能够有效增强菌体的活力,加快菌体生长,提高菌体产酸速率,为L-缬氨酸的生产提供了参考。     

发酵法生产L-亮氨酸的补料控制条件的优化

以黄色短杆菌FY-18为出发菌株,利用50L发酵罐生产L-亮氨酸,采用葡萄糖流加控制培养和溶氧反馈流加糖控制培养等发酵补料控制工艺,分别研究在一定溶氧条件下控制葡萄糖浓度为0.1~0.3%、0.4~0.6%、0.8~1.0%时菌体生长、产酸情况,及相同的葡萄糖浓度下不同溶氧条件(10~20%、20~30%、40~50%)时菌体的生长、产酸情况。实验结果表明,葡萄糖控制在0.4~0.6%及溶氧控制在20~30%的发酵流加方式,产酸在相同情况相较下其它流加方式的产酸要高,达到33.1g/L,为最佳的发酵流加方式。     

发酵过程流加L-谷氨酸提高ε-聚赖氨酸的产量

为了提高Streptomyces sp.M-Z18合成ε-聚赖氨酸(ε-PL)能力,在考察L-谷氨酸添加浓度和添加时机基础上,提出发酵过程中流加L-谷氨酸的策略。结合甘油补料-分批发酵方式,该策略实现174 h内ε-PL发酵产量和产率分别达到31.65 g/L和4.36 g/(L·d),较原发酵工艺分别提高49.2%和43.9%。实验结果表明,发酵过程流加L-谷氨酸是提高ε-PL发酵水平的有效策略之一。     

有机氮源对谷氨酸棒杆菌发酵L-缬氨酸的影响

以L-缬氨酸生产菌谷氨酸棒杆菌XV0505为供试菌株,研究有机氮源对L-缬氨酸发酵的影响,确定了玉米浆代替豆饼水解液作为有机氮源的发酵工艺,降低了发酵成本;考察不同玉米浆浓度对谷氨酸棒杆菌XV0505发酵生产L-缬氨酸过程中生物量、耗糖速率、L-缬氨酸产量、副产物积累及氨消耗等方面影响,确定了玉米浆的适宜添加浓度;考察了玉米浆与生物素不同配比对L-缬氨酸分批发酵过程的影响,确定了最适生物素添加浓度。与原工艺相比,新工艺的菌体生物量及产酸提高了13.2%和18.5%。     

流加糖流加速度对谷氨酸发酵的影响

在谷氨酸发酵生产中，流加糖工艺的控制对发酵中后期的产酸影响很大，不同的流加糖浓度和不同的流加糖速度均对发酵有不同程度的影响，下面通过实验数据，从不同的流加糖速度来探索发酵生产中流加糖工艺的控制。     

葡萄糖亚适量流加对谷氨酸棒杆菌产L-异亮氨酸的影响

通过动态调节葡萄糖对谷氨酸棒杆菌的供应速率,解决菌种在发酵产L-异亮氨酸不同时期对葡萄糖消耗能力差异的问题。实验结果表明,以谷氨酸棒杆菌YILM1504为供试菌株,在发酵初始葡萄糖添加量80 g/L、90%最大补糖速率的亚适量补糖工艺下,得到动态补糖速率为0（0～8 h）、5.40～7.47（8～14 h）、7.47～7.00（16～24 h）、7.00～5.20 g/（L·h）（24～40 h）,L-异亮氨酸达到44.32 g/L,糖酸转化率为19.63%。经代谢流对比分析发现,葡萄糖经戊糖磷酸途径和糖酵解途径代谢流之比为0.56,进入Ile的代谢流增强了18.92%,进入缬氨酸、亮氨酸、丙氨酸的代谢流减弱了67.12%、72.21%、30.23%,该方法针对谷氨酸棒杆菌在细胞生长阶段与产酸阶段不同的耗糖能力,提供了精细的补糖速率策略,产酸高峰期明显延长,副产物积累比例得到降低,原料利用率大幅提升。     

基于途径分析的L-谷氨酸发酵条件优化

应用途径分析方法分析了黄色短杆菌GDK-9由葡萄糖发酵生产L-谷氨酸的途径,确定了L-谷氨酸合成的理想途径和最大理论产率。通过比较途径分析所获得的反应模型,确定了α-酮戊二酸和柠檬酸是L-谷氨酸合成途径的关键节点。在此基础上改变外界环境因子,强化L-谷氨酸生物合成途径中关键节点柠檬酸的代谢流,减少副产物乳酸的生成,以提高L-谷氨酸产率。实验中采用脉冲流加补料方式,控制溶氧在10%左右,生物素亚适量法生产L-谷氨酸产量达到136g/L。     

谷氨酸温度敏感突变株的驯化及发酵条件研究

利用谷氨酸温度敏感突变株高产甘蔗糖蜜的性能，在甘蔗糖蜜浓度为80g／L的发酵培养基中进行定向驯化。试验结果表明：该驯化方法可有效地提高该菌株的产酸率和糖酸转化率，在优化的发酵条件下，L-谷氨酸的平均产量为126g／L，糖酸转化率61．24％。     

碳氮源对Bacillus sp.B_(53)发酵产聚谷氨酸的影响

考察了 8种不同碳源和 7种不同氮源对Bacillussp B53 发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明 ,柠檬酸、甘油和硫酸铵是合成聚γ 谷氨酸比较适宜的碳源和氮源 ,前体物质L 谷氨酸的存在是聚谷氨酸高产所必需的。经过正交试验和回归分析 ,确定最佳碳氮源配比为 :L Glu 2 0 g/L ,CTA 9 86 4g/L ,Glycerol 80 36 g/L ,(NH4) 2 SO47g/L ,其他培养基成分有MgSO4·7H2 O 0 5 g/L ,FeCl3 ·6H2 O 0 0 2 g/L ,K2 HPO41g/L ,CaCl2 ·2H2 O0 2 g/L ,MnSO4·H2 O 0 0 5 g/L。在既定发酵条件下 ,Bacillussp B53 在优化培养基上产生γ PGA 19 12 g/L比基础发酵培养上的 8 87g/L提高了 115 5 6 %。     

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%.     

当量生物素控制对谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的影响

以谷氨酸棒杆菌YILM 1504为出发菌,研究了生物素对L-异亮氨酸产量的影响。基于多梯度生物素对比实验及中后期生物素外源添加实验,确定了发酵液中最佳生物素浓度及补料工艺。结果显示:在低浓度生物素发酵液中,最适生物素浓度为45μg/L,此时产酸达到42.5g/L,糖酸转化率达到最高,为13.4%;在大于60μg/L高浓度生物素发酵液中,产酸最高为22g/L,表明高浓度生物素不利于产酸发酵。在5L发酵罐中,初始生物素浓度为30μg/L,18,32,42h分别添加10g/L玉米浆(15μg/L生物素),54h产酸量达到了44.5g/L,比初始生物素浓度为30μg/L,后期不补料产酸量提高了49.8%。     

谷氨酸产生菌FM84-415的一次性高糖发酵工艺及其代谢控制的研究

本文采用复旦大学与常州味精厂共同选育的FM 84—415菌株,在35吨发酵罐中进行了一次性高糖发酵和代谢控制的研究;当初糖浓度为17.94％时,连续5罐的平均产酸率为8.23％,转化率为47.36％;当初糖浓度为19.16％时,连续五罐的平均产酸率为8.65％,转化率为50.02％。 上述结果达到高糖发酵的较高水平,同时在研究过程中还摸索了发酵规律,提出了高糖发酵的代谢控制要点,其工艺控制适合我国的实际情况,便于推广使用,我们认为本文结果将有助于探索谷氨酸一次性水解糖的高糖发酵的新技术途径。     

谷氨酸高产菌GDK-9的定向选育及其发酵过程研究

以天津短杆菌GDK6为出发菌株,通过原生质体紫外诱变、紫外诱变和硫酸二乙酯(DES)诱变定向选育L-谷氨酸生产菌。经摇管初筛、摇瓶复筛、遗传标记验证、单菌落分离和连续传代,最终筛选出1株L-谷氨酸高产菌GDK-9。该菌株在未优化条件下摇瓶发酵42h产L-谷氨酸79.2g/L。另外,试验结果证实GDK-9菌株的遗传标记和产酸能力十分稳定。在优化条件下,通过7L罐发酵32h,谷氨酸产量达131.5g/L,糖酸转化率达到62.2%。     

Isomers and homologues of L-glutamic acid 5-n-butyl ester as promoters of sediment formation in raw soy sauce

Soy sauce was found to contain promoters of sediment formation at 60 degrees C, one of which has previously been identified as L-glutamic acid 5-n-butyl ester. Isomers and homologues of L-glutamic acid 5-n-butyl ester (n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, and sec-butyl esters of L-glutamic acid) were synthesized using 80% (w/w) sulfuric acid as a catalyst and identified by 1H-NMR and the ninhydrin test. The yields of L-glutamic acid 5-n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, and sec-butyl esters from 10 g L-glutamic acid were 25, 101, 72, 130, and 134 micromol, respectively. For maximum sediment formation in 1 ml soy sauce, 1.2, 8.6, 22.0, 22.0, and 26.5 micromol/ml of n-butyl, n-propyl, isobutyl, sec-butyl, and isopropyl esters were respectively required. Sediment-forming activity was not observed with L-glutamic acid and L-glutamic acid 5-methyl, ethyl and tert-butyl esters.     

谷氨酸连续等电结晶中主要污染微生物野生酵母的鉴定与防治

对从谷氨酸连续等电结晶罐中分离得到的野生酵母菌株进行了初步的鉴定,并探寻了防治其污染的可能途径。结果表明,该酵母属于假丝酵母属,增殖过程中能够同化利用谷氨酸,是引起发酵液中谷氨酸含量下降的主要原因。通过对该野生酵母生长特性的分析可知,当温度高于50℃时其生长几乎停滞,pH在下降至等电点3.2时也能一定程度抑制其快速增殖。结合谷氨酸连续等电结晶过程特点,尝试缩短结晶停留时间来防治其污染,当停留时间低于9.12 h时,野生酵母被稀释洗脱,从而减少提取过程主产品谷氨酸的损失。