生物转化法合成2-苯乙醇菌种的诱变选育

对3株2-苯乙醇转化菌株的产物耐受性进行了比较,确定了1株产物耐受性较强的菌株,经过自然分离纯化和紫外诱变,筛选获得1株转化合成2-苯乙醇浓度有显著提高的菌株BD-25-39,转化合成2-苯乙醇的浓度达到5.40g/L,较原始菌株提高了10.2%。     

高产2-苯乙醇酵母菌株的筛选及培养基优化

2-苯乙醇是一种具有玫瑰香气的芳香醇,作为重要香味添加剂之一广泛应用在食品、化妆品及烟草行业中。国内外崇尚利用微生物发酵法生产天然2-苯乙醇。目前国内外报道的单相单菌株产量分别达到3.6g/L和3.8g/L。本文从9株酵母及9株白地霉中筛选出一株2-苯乙醇产量达1.6886g/L的酿酒酵母菌株TYQ和另一株产量达1.0025g/L的白地霉菌株GS10A。经单因素及正交试验对酵母TYQ培养基优化,获得最佳培养基组成为:葡萄糖80g/L,L-苯丙氨酸35g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L。该菌株在接种量10%(v/v)、28℃、120r/min条件下发酵36h的2-苯乙醇产量为4.4025g/L。     

酿酒酵母CWY132发酵罐小试生产2-苯乙醇

对酿酒酵母CWY132发酵罐小试生产2-苯乙醇发酵工艺中的pH、溶氧水平和补糖方式等参数进行了研究。实验表明,最适培养条件为初始pH5.5,培养过程中不需要调节和控制pH值;在细胞生长阶段维持较高的溶氧,在稳定期降低溶氧量对2-苯乙醇的合成具有显著促进;通过补糖方式逐步添加葡萄糖有利于提高2-苯乙醇的产量。在优化的培养工艺条件下,2-苯乙醇产量达到最高为4.1 g/L,已是目前报道的酿酒酵母能够耐受的最大浓度,摩尔转化率为79.43%。     

酿酒酵母CWY132以糖蜜为碳源生产2-苯乙醇的培养条件

对酿酒酵母CWY132利用糖蜜为碳源,生物转化L-苯丙氨酸(L-Phe)生成2-苯乙醇的液-液两相分批补料培养工艺进行了研究。发现在以聚丙二醇(PPG1500)作为抽提剂的液-液两相培养中,采用分批补料方式添加糖蜜和L-Phe使2-苯乙醇产量明显提高。在0、4、8、12、24 h分别添加40 g/L糖蜜,4、8 h分别添加12 g/L、3g/L L-Phe的液-液两相分批补料培养中,2-苯乙醇产量最高达到9.03 g/L,其中抽提相中2-苯乙醇浓度22.5 g/L,比优化前的液-液两相单批培养中的产量4.82 g/L提高了87%。底物L-Phe的摩尔转化率达到0.82 mol/mol。     

马克斯克鲁维酵母生物转化2-苯乙醇工艺优化及耐高温特性分析

以耐高温的马克斯克鲁维酵母LY1为试验菌株,通过单因素试验和响应面法分析培养基主要成分L-苯丙氨酸、碳源、氮源等对天然香料2-苯乙醇合成的影响,优化结果为:L-苯丙氨酸8.39 g/L,蔗糖43.25 g/L,酵母浸粉6.68 g/L,2-苯乙醇产量达到1.450 g/L,较优化前提高了51.0%。进一步对LY1菌株进行耐受性能和高温发酵性能分析,结果表明,36℃时对2-苯乙醇耐受的质量浓度为2.0 g/L,42℃高温时为1.5 g/L,合成2-苯乙醇的最佳温度范围为28~32℃,42℃时2-苯乙醇产量为0.809 g/L。     

高含量β-葡聚糖酿酒酵母培养条件的优化

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae FFL01)培养条件进行了优化,以提高酿酒酵母中β-葡聚糖含量,根据单因素实验确定影响酵母生物量及β-葡聚糖含量的主要培养条件,由四因素四水平正交实验得出最佳培养条件为pH5、接种量6 mL、温度32℃、装液量40 mL,在此条件下β-葡聚糖最大值为1.403 mg/mL,由方差分析可知,装液量对β-葡聚糖含量影响达极显著水平(P<0.01),影响主次顺序为装液量>起始pH>温度>接种量。     

酿酒酵母静息细胞转化合成2-苯乙醇

利用酿酒酵母静息细胞转化合成2-苯乙醇,确定了静息细胞转化菌龄、转化液缓冲液体系和辅酶NADH再生辅助底物。在单因子试验基础上,用Plackett-Burm设计从影响转化6个因素中筛选出影响细胞转化的显著因素:辅助底物乙醇质量浓度、转化液pH和转化温度,以BoxBenhnken试验设计结合响应面法分析确定显著因子的最优水平。结果表明,最佳转化条件为乙醇质量浓度16.5 g/L、pH 5.1、转化温度26℃,2-苯乙醇产量为3.49 g/L(转化率58.8%),比优化前提高了49.14%,静息细胞重复使用8次,2-苯乙醇产量无明显下降。转化液中加入10%的大孔吸附树脂对产物进行原位产物吸附,转化40 h,2-苯乙醇总质量浓度达9.34 g/L,L-苯丙氨酸转化率为83.9%,产量比未加入大孔树脂提高了171.5%。     

一株高产2-苯乙醇酵母菌的筛选及鉴定

从24株不同来源的酵母菌中分离筛选出一株对2-苯乙醇耐受性强、生物转化合成2-苯乙醇能力高的优良菌株SH003,该菌株能在含有4 g/L的2-苯乙醇培养基中生长,在优化的转化条件下,转化合成2-苯乙醇质量浓度达4.31 g/L,生成速率为0.18 g/(L·h),L-苯丙氨酸摩尔转化率为72.4%,经菌落特征、菌体形态分析、生理生化试验,结合18S r DNA序列分析,由系统发育树表明它与酿酒酵母亲缘关系最近,确定该菌株为Saccharomyces cerevisiae。     

一株高产β-苯乙醇酵母的筛选、鉴定及其增殖培养条件优化

为获得可高产β-苯乙醇的菌株,以β-苯乙醇作为筛选压力进行酵母菌筛选。成功获得一株可耐受4 g/L β-苯乙醇浓度的酵母菌YDF-1,可产2.83 g/L β-苯乙醇。通过形态学特征和18S rDNA分析鉴定,YDF-1为库德里阿兹威毕赤酵母。并通过单因素和响应面试验优化YDF-1增殖条件,最终优化培养基为葡萄糖100 g/L、胰蛋白胨3 g/L、KH2PO44 g/L、MgSO4·5H2O 0.5 g/L、CuSO40.25 g/L、MnCl20.142 g/L。在以接种量4%,转速250 r/min,30℃的条件下培养20 h,YDF-1可增殖到1.39×109CFU/mL,相比未优化培养基增加了2.6倍以上。并以此为基础进行酵母增殖转化生产β-苯乙醇,48 h发酵液中β-苯乙醇含量可达到3.27 g/L。     

酒精酵母生物合成1.6-二磷酸果糖的条件优化研究

为优化酒精酵母F15菌株转化合成1,6-二磷酸果糖(FDP)的条件,在单因素试验基础上,采用Box-Benhnken设计响应面中心组合试验,建立FDP生物合成量随反应液初始pH值、葡萄糖浓度和磷酸二氢钠浓度变化的二次回归方程.结果表明:最适的转化条件为初始pH 8、葡萄糖11％、磷酸二氢钠7％,在此转化条件下,获得的最大FDP生物合成量为3.74 g/L.     

采用微囊化固定细胞进行木糖醇发酵的培养基优化

将微胶囊技术用于木糖醇的高细胞密度发酵 ,采用均匀设计和多元逐步回归方法对其发酵培养基进行优化研究 ,得到仅含 6 .8g/L酵母浸膏的优化培养基配方 ,与文献中针对游离发酵的优化培养基相比 ,新的培养基配方使木糖转化率从 82 .9%提高到 88.0 %。     

灵芝深层培养的药质培养基及发酵工艺条件优化

研究灵芝发酵的药质(六味地黄丸)培养基最优配方组成及提高发酵生物量的优化工艺条件。采用均匀设计对影响发酵生物量的关键因子及其水平的相互关系进行研究。通过回归方程求解得到药质培养基最优组合;应用正交试验优化药质发酵的工艺条件。结果表明:生物量最佳的药质培养基组分是:六味地黄丸10g/L、黄豆粉50g/L、玉米粉10g/L、葡萄糖8.29g/L、MgSO41.0g/L、KH2PO41.0g/L、VB120～40mg/L。优化发酵条件为:接种量10%,通气量0.5m3/min、搅拌速度150r/min、发酵周期144h。均匀设计和正交试验结合,实现了对灵芝药质发酵条件的优化。     

不同发酵条件对酿酒酵母甘油产量的影响

为提高酿酒酵母的甘油产量,分别考察不同初始葡萄糖和果糖质量浓度、pH值、发酵温度及SO2添加量对酿酒酵母D254甘油产量的影响。对酿酒酵母D254不同发酵初始条件进行单因素试验,其他因素固定条件下,葡萄糖质量浓度180g/L时酵母菌体生长平稳、生长量最高;果糖质量浓度108g/L时酵母甘油产量最高;pH值为3.5更适宜酵母菌体生长和合成甘油;在发酵温度和SO2添加量的单因素试验中也分别得出适宜发酵温度为28℃和适宜SO2添加量为 20mg/L。通过单因素试验,筛选出最利于酿酒酵母D254生长和产甘油的各因素的最佳质量浓度,进行Plackett-Burman发酵条件组合试验,得到发酵条件最佳组合为：初始葡萄糖质量浓度216g/L、果糖质量浓度144g/L、发酵温度32℃、pH 3.0、SO2添加量40mg/L,此条件下,酿酒酵母D254获得最高甘油产量达655.64μmol/L。     

Penicillium sp.1523产柚苷酶摇瓶发酵培养基优化

采用单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对Penicillium sp.1523产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方进行优化。单因素试验结果显示：发酵培养基中的最优碳源为玉米粉,最优氮源为豆饼粉;Plackett-Burman设计筛选出影响柚苷酶产量的3个重要因素为玉米粉、豆饼粉和柚苷,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为：玉米粉31.14g/L、豆饼粉31.53g/L、柚苷1.65g/L、K2HPO4 1.00g/L、ZnSO4 0.10g/L、MgSO4 ·7H2O 0.06g/L、CaCl2 0.10g/L。在优化后的条件下摇瓶发酵产柚苷酶酶活力为(891.79±6.33)U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高70.8%。