抗生素AGPM生物合成的代谢调控研究

探讨了葡萄糖、铵离子及磷酸盐对抗生素AGPM生物合成的调控作用和机理。结果表明当葡萄糖、铵离子和磷酸盐浓度分别大于20 gL-1、20mmolL-1和25mmolL-1时,对抗生素AGPM合成均产生抑制作用。加入葡萄糖衍生物进一步证明葡萄糖的调控作用主要是通过其磷酸化过程来实现的;而对比分析不同铵离子浓度下细胞内酶活力则发现铵离子抑制糖代谢中的EMP途径和HMP途径有关酶,却刺激TCA循环关键酶;若培养基存在高浓度的磷酸盐时,胞内的6-磷酸葡萄糖会大量积累,说明糖进一步代谢受阻从而抑制抗生素合成。上述结果表明抗生素AGPM形成与营养组分浓度密切相关,而葡萄糖、铵离子和磷酸盐对其合成的调控主要是通过调节初级代谢控制抗生素合成前体浓度来达到调控目的的。     

抗真菌抗生素产生菌Fu发酵条件的优化

运用单因素法和均匀设计法对链霉菌Fu培养基组成及发酵时间进行了优化,并用3 L发酵罐对菌种产抗生素的发酵动力学规律做了初步的探索.实验结果表明,菌种最佳摇瓶发酵培养基组成(%)为:可溶性淀粉7、酵母粉0.2、黄豆粉0.5、NaCl 0.15、MgSO40.03、 K2HPO4 0.04,发酵时间3 d.在罐培养至40 h左右菌体浓度达到最大,产抗生素水平在48 h左右达到最大.     

采油微生物YM4中试发酵培养基配方优化

对一株采油铜绿假单胞菌YM4发酵生产鼠李糖脂的培养基组成及培养条件进行了优化,优化后培养基组成为:糖蜜粉4%,玉米浆0.5%(V/V);最佳培养条件为:500 m L三角瓶装液量为100 m L,接种量10%,初始p H 7.2,35℃,180 r/min摇床培养24 h。在此条件下,发酵液的表面张力可达到28.08 m N/m,界面张力达到10-2 m N/m,比优化前节约原料成本74%。     

安丝菌素P-3生产菌株Actinosynnema pretiosum ssp. auranticum的诱变育种及其发酵培养基优化

为了提高安丝菌素P-3（AP-3）的发酵产量,通过紫外诱变并运用紫外-分光光度法建立96孔板高通量快速筛选体系对原始菌株（Actinosynnema pretiosum ssp.auranticum）进行育种,筛选获得了一株产量较高的突变菌株B24-13。发酵7天后,其发酵液中AP-3的含量为112.5mg/L,是原始菌株的2.03倍。随后通过单因素优化与正交实验设计对突变菌株B24-13进行发酵培养基优化,得到最优发酵培养基组分：蔗糖25g/L,甘油15g/L,玉米浆25g/L,CaCO₃ 7g/L,异丁醇2g/L,缬氨酸0.5g/L,MgSO₄·7H₂O 0.5g/L,FeSO₄·7H₂O 0.01g/L。对优化结果进行验证实验,发酵7天后AP-3的产量为（127.5±6.3） mg/L。实验结果表明：通过对生产菌株的诱变育种与发酵培养基优化可有效的提高AP-3的发酵产量,也从侧面验证了该研究所建立的96孔板高通量快速筛选体系用于AP-3高产菌株的初筛是可行的。     

微生物转化法生产睾酮的发酵工艺研究

采用亚硝基胍(NTG)对主产雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)的菌株YHT-1进行诱变,获得了一株睾酮(TS)产量较高的菌株YHT-103.通过对发酵条件及发酵培养基的优化,获得最佳转化培养基:葡萄糖15 g·L-1,硝酸铵4 g·L-1,MgSO4 0.5 g·L-1,K2HPO4 0.5 g·L-1,植物甾醇 2 g·L-1,Tween80 6 g·L-1,pH值6.5;种子培养时间30 h,接种量10%,培养温度28 ℃.在最佳转化条件下,TS转化率最高达46.20%.     

一株稀有放线菌发酵产抗生素的工艺研究

对从土壤中分离并经初步鉴定属于小四单胞菌属的一株稀有放线菌摇瓶发酵产抗生素的工艺条件及其过程进行了初步研究.结果表明,该放线菌产抗生素的适宜培养基为:淀粉2.0%,蔗糖1.3%,花生饼粉3.5%,NaCl 0.10%,K2HPO4 0.01%,Na2SO4 0.01%,FeSO4·7H2O 0.001%,CaCO3 0.3%;产抗生素的适宜发酵条件为:温度28℃、初始pH值7.7、装液量20 mL/250 mL三角摇瓶、接种量6%.在上述条件下,该稀有放线菌经200 r·min-1振荡培养108 h,抗生素的产率达到最大.     

聚-ε-赖氨酸发酵培养基的优化

采用正交实验对筛选的一株白色链霉菌Streptomyces albulus 213发酵产聚-ε-赖氨酸(ε-PL)的培养基成分进行了优化.结果表明,该菌株产ε-PL的优化培养基为:葡萄糖3.0%,酵母粉0.5%,(NH4)2SO4 1.2%,KH2PO4 0.20%、K2HPO4 0.12%、MgSO4·7H2O 0.05%、FeSO4·7H2O 0.003%、ZnSO4·7H2O 0.008%.在优化培养基下,ε-PL摇瓶产量达到4.95 g·L-1,比优化前提高了27%.     

苏云金芽孢杆菌固态发酵培养基的优化

采用正交实验法,对苏云金芽孢杆菌固态发酵培养基进行优化,将发酵产品干燥粉碎后制成菌悬液,通过测量其吸光度来确定不同农副产品培养基成分对苏云金芽孢杆菌发酵的影响.实验结果表明,不同培养基成分配比对发酵效果影响差别很大,确定最佳培养基组分为:麦麸63.9%、豆饼粉16.0%、玉米粉8.0%、酵母粉1.6%、米糠8.0%、KH2PO4 0.5%、FeSO4 0.3%、(NH4)2SO4 1.1%和MgSO4 0.6%.     

微波辐射对青霉素菌渣破壁效果的影响

引言近年来,我国发酵类制药行业发展迅速,目前抗生素产量已居世界第一位。抗生素菌渣是抗生素发酵工业中的主要固体废弃物,其主要成分包括抗生素菌丝体、剩余培养基成分、发酵中微生物代谢产物及少量的残留抗生素等[1],由于菌渣对人体及环境产生潜在的耐药性风险,依据2008年修订的《国家危险废物名录》,抗生素菌渣被划入危险废物范畴[2]。抗生素菌渣产生量大、含水率高,且含有蛋白质(约占干重的30%~40%)、多糖(10%以上)及麦角固醇(0.5%~1.0%)等营养物质[3],     

生物多糖代谢产物的调控过程优化研究

研究了CICC10258菌代谢生物多糖黄原胶的能力,考察了发酵培养基中不同碳源、氮源、无杌盐以及起始 pH对最终发酵液粘度的影响,确定了发酵培养基的优化配方[g·(100 mL)-1]:玉米淀粉5、(NH4)2SO4 0．3、CaCO3 0．2、MgSO4 0．08、K2HPO4 0．2,起始pH 8．0。探讨了发酵温度、时间、接种量等发酵条件对发酵的影响。     

高效降解复合菌系的廉价降解培养基筛选

考察了麸皮、鱼粉、玉米粉、棉籽粉、花生粉、豆粕及尿素对偶氮染料降解复合菌系的生长、产酶及底物降解等方面的影响,从而筛选出最适宜的廉价氮源。研究表明,采用麸皮和鱼粉作为廉价氮源并控制其含氮量的质量比为4∶2时,复合菌系对偶氮染料的降解效果最佳。同时还发现,最佳的廉价培养基(BFS)组合为:麸皮18.76g/L、葡萄糖5.00 g/L、鱼粉3.08 g/L、KH_2PO_4 1.80 g/L、NaH_2PO_4 3.50 g/L、FeCl_3 0.01 g/L、MnSO_4 0.02 g/L、MgSO_4 0.20 g/L、pH 7.2。筛选出的廉价培养基(BFS)成本仅为原蛋白胨染料降解培养基(PDS)成本的8.77%。     

重组大肠杆菌共表达D-海因酶和N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶

通过PCR分别扩增得到N-carbamoylase基因和上游带有RBS区的D-hydantoinase基因,并将其依次克隆入pBAD/His A质粒中,得到呈多顺反子结构的双酶表达质粒pBAD-CRH,转化E. coli Top10F￠得到重组菌TaraCRH. 实验证明,E. coli TaraCRH对外源蛋白的表达控制严紧,而加入阿拉伯糖诱导后可以成功表达两酶基因. 诱导条件优化结果表明,诱导温度采用29℃,培养基中阿拉伯糖浓度0.05 g/L可达到最高酶活. 进一步尝试采用玉米浆培养基代替LB培养基,在经过优化的玉米浆培养基中培养TaraCRH菌株,经阿拉伯糖诱导,海因酶和水解酶酶活分别达到3.52和4.21 U/mL.     

辅酶Q10高产菌Rhizobium radiobacter的选育及发酵条件优化

以放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)WSH2601为出发菌株,经紫外线和亚硝基胍复合诱变,获得遗传稳定性好的抗放线菌素D突变株WSH-F06. 在摇瓶中考察了碳、氮源等营养条件以及接种量、装液量和初始pH等环境条件对突变株WSH-F06细胞生长和积累辅酶Q10的影响. 通过诱变和优化发酵条件,突变株WSH-F06的辅酶Q10产量和胞内含量分别达到34 mg/L和2.4 mg/g,比出发菌株在同样条件下提高了16%.     

海洋微生物溶菌酶的发酵优化与中试生产

以海洋细菌S-12-86为试验菌株,采用摇瓶发酵优化的方式,研究培养基组分(碳源、氮源、碳源与氮源的比例、金属离子)与发酵条件(培养温度、接种体积分数、装液体积分数、起始pH值、产酶周期)对海洋微生物溶菌酶产量的影响,并进行中试放大试验。结果表明:该菌产酶最佳培养基组分为:葡萄糖10 g/L,蛋白胨5 g/L,MgSO45 g/L,CaCl22 g/L;最适发酵培养温度为30℃,接种体积分数为4.0%,装液体积分数为10.0%,起始pH值为8.0,发酵周期24 h。海洋细菌S-12-86发酵优化后的产酶量(25636.8 U/mL)较优化前的产酶量(14454.4 U/mL)提高了75.4%。海洋微生物溶菌酶中试发酵的产酶量达26697.87 U/mL。说明摇瓶发酵优化条件可以应用于海洋微生物溶菌酶中试生产上。     

氮源对转基因小球藻异养生长及兔防御素表达的影响

在250 ml摇瓶中研究了氮源对转兔防御素(NP-1)基因小球藻的异养生长和NP-1表达的影响,结果表明,转NP-1基因小球藻异养培养的最适氮源为硝酸钾和酵母粉,二者的最佳浓度分别为0.9和9 g/L,藻细胞密度达5.11 g/L,是不添加硝酸钾时细胞密度的1.55倍,而NP-1表达量基本不变. 5 L生物反应器分批培养结果表明,转NP-1基因小球藻在含有硝酸钾和酵母粉两种混合氮源的培养基中培养时,硝酸钾被快速消耗而有机氮源充足,藻细胞内的叶绿素和蛋白质含量下降,但NP-1表达量基本不变.     

响应面法优化产低温脂肪酶工程菌Cl02的发酵条件

目的采用响应面法优化产低温脂肪酶工程菌Cl02的发酵条件。方法通过单因素试验考察培养基中酵母氮源含量、pH值、甘油含量和甲醇含量对酶活的影响,确定产酶的主要影响条件,在此基础上,根据Box-Benheken中心组合试验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,综合考察各因子对低温脂肪酶酶活的影响,建立低温脂肪酶酶活的二次回归模型。结果培养基中酵母氮源含量、pH值和甲醇含量对酶活的影响显著。最适产低温脂肪酶条件为:酵母氮源含量7.3 g/L、pH 6.0、甲醇含量9.1 g/L,在此条件下,低温脂肪酶酶活可达42.25 IU/ml,比优化前(28.0 IU/ml)提高了50.9%。结论利用响应面法优化的发酵条件可显著提高工程菌的产酶能力,为规模化生产低温脂肪酶奠定了基础。     

实验设计法优化核酸酶P1的发酵培养基

采用实验设计法研究了碳源、氮源和磷源等因素对桔青霉(Penicillium citrinum)M02发酵产核酸酶P1的影响. 实验结果表明，含有玉米浆的复合氮源可以明显地提高核酸酶P1的产量. 同时通过两轮实验建立了一个可以较好预测实际发酵的二次模型，并依据此模型优化了碳源、氮源以及磷源的组成，优化后的产核酸酶P1的发酵培养基组成为(g/L)：葡萄糖38.73，蛋白胨1.91，玉米浆1.84, KH2PO4 0.6, K2HPO4×3H2O 0.6, MgSO4 0.4, CaCl2 0.4, ZnSO4×7H2O 0.4. 用此培养基进行发酵，实际产酶水平为648.3 U/ml，与优化前的380 U/ml相比提高了约70%. 此外，还初步探讨了玉米浆促进P1酶发酵的机理，这是因为玉米浆与蛋白胨相比含有了较多有利于P1酶发酵的氨基酸，如甘氨酸、丙氨酸以及丝氨酸等.     

兽疫链球菌NW-162发酵生产透明质酸的研究

在摇瓶中进行了兽疫链球菌诱变株NW-162发酵生产透明质酸的工艺研究,通过正交实验优化了最佳培养基组成,并考察了发酵过程中发酵温度、培养时间、pH值、装料系数等条件对该菌株发酵生产透明质酸的影响。实验表明:碳源及氮源对发酵过程影响最显著,优化所得最佳培养基组成为:葡萄糖40 g/L,复合氮源20 g/L,MgSO42g/L,钠盐3 g/L;在36℃、pH值7.0、装料系数为0.4的工艺条件下,发酵至27—30 h时达到最优发酵效果,收率可达0.464 g/L,比优化前提高2倍。     

高大毛霉制取果胶酶发酵条件实验

对高大毛霉(Mucor mucedo)制取果胶酶的发酵条件和酶的基本性质进行了研究. 发酵培养基组成为(g/L)：小麦麸皮50，葵盘粉30，(NH4)2SO4 30，KH2PO4 2.5，MgSO4×7H2O 0.5，NaNO3 0.2，FeSO4×7H2O 0.01. 在培养温度30℃、初始pH 5.7、转速240 r/min条件下摇瓶培养3 d，酶活力达到275 U/ml. 该酶最适pH为5.0，最适作用温度为40℃，在pH为3.0~7.0范围内稳定.