纳豆芽孢杆菌生产维生素K2的连续发酵工艺优化

为优化维生素K2的高密度连续发酵生产工艺,通过对纳豆芽孢杆菌发酵培养,研究了培养基组成、转速、p H、溶氧量、后处理技术等因素对维生素K2产量的影响。实验结果表明以香菇菌渣复配蛋白胨为氮源(5%),甘油为碳源(5%),pH为7,通气比大于1.5 vvm,转速为600 r/min时,采用高密度连续发酵技术,5 L罐发酵产量最高达35.58 mg/L。发酵液萃取后,废液再通过纳滤膜截流,提高维生素K2回收率,并制成富含维生素K2的菌菇粉。维生素K2的结构经高效液相及质谱确证。大鼠急性毒性实验证明该菌菇粉产品安全无毒。      

基于ARTP技术选育维生素K2优势菌株及发酵培养基优化

本研究目的在于获得维生素K₂优势突变株,并利用响应面设计优化发酵培养基进一步提高其产量。采取常压室温等离子体诱变技术结合结构类似物抗性初筛、24孔板发酵复筛,对纳豆芽孢杆菌进行诱变选育,并应用Box-Behnken设计对发酵培养基进行优化。通过ARTP诱变选育得到一株维生素K₂优势突变株,维生素K2产量较初始菌株提高了3.23倍。Box-Behnken实验优化后,最佳值为K₂HPO₄（0.69 g/L）,甘油（66.01 g/L）和酵母粉（25.12 g/L）,发酵后维生素K₂产量较优化前提高了56.7%。通过ARPT技术诱变选育出一株维生素K2优势突变株,采用响应面法优化发酵培养基。实验结果表明,突变株具有潜在的生产应用价值,建立的育种方法也可为其他工业微生物的选育提供有益的参考,对提高人们的健康水平具有十分重要的意义。     

枯草芽孢杆菌DC⁃1产维生素K2的发酵条件优化

为提高微生物发酵法生产维生素K2 的产量和多样性,对枯草芽孢杆菌DC?1 的发酵条件进行优化。采用单因素试验对其发酵条件包括碳源、氮源和无机盐进行初步优化,通过Plackett?Burman（PB）试验筛选出对DC?1产维生素K2具有显著性影响的因素,应用响应面Box?Behnken 设计优化获得DC?1 的最优发酵条件。结果表明,DC?1产维生素K2的最优发酵条件为甘油添加量36.5 g/L、糖蜜添加量31.8 g/L、黄豆粉添加量32.5 g/L、KH2PO4浓度0.3 g/100 mL、K2HPO4·3H2O 浓度0.8 g/100 mL、MgSO4·7H2O 浓度0.7 g/100 mL、NaCl 浓度0.5 g/100 mL。在该条件下,MK?7 产量达到94.66 mg/L,比初始发酵条件提高了48.04%;同时菌株DC?1产维生素K2 的多样性增加,经液相色谱?质谱联用（liquid chromatograph mass spectrometer,LC?MS）鉴定能同时产5 种MK 同系物,分别为MK?2、MK?3、MK?4 和MK?7,其中一个类似物未能在高分辨率质谱中找到,根据保留时间推测其为MK?5 或MK?6,可为维生素K2 的工业化生产和探索维生素K2 同系物的生物活性奠定基础。     

微生物发酵法制备芝麻蛋白肽的研究

以芝麻粕为原料,采用枯草芽孢杆菌对其进行发酵制备芝麻蛋白肽;以芝麻蛋白肽的含量为指标,考察时间、温度、pH对芝麻粕发酵的影响。结果表明:在发酵温度为32℃,发酵时间为48h,发酵液pH为7.0的条件下,所得发酵液中芝麻多肽的浓度最高,为3.585mg/mL。      

menA过表达菌株构建及两阶段pH控制促进VK2合成

为提高纳豆芽孢杆菌合成维生素K_2的能力,构建了纳豆芽孢杆菌体内维生素K_2合成途径中的关键酶—1,4-二羟基-2-萘甲酸-聚异戊二烯转移酶(MenA)—过表达菌株,并在5 L发酵罐水平考察了不同pH对该过表达菌株生长和维生素K_2合成能力的影响。结果表明:menA基因的过量表达能使Bacillus subtilis natto维生素K_2合成量提高51%。单一恒定的pH不能满足既能使菌株生长充分,又能最大化产物合成的条件。通过分析不同pH下发酵过程曲线和动力学参数,提出了两阶段pH控制策略:即在发酵前期0～40 h控制pH 7.0,发酵后期40～80 h控制p H 4.0,菌体生物量和维生素K_2合成量分别达到了(11.46±0.67) g/L和(63.60±1.81) mg/L,是原始菌分批发酵pH自然状态下的1.5倍和2.6倍。     

高产维生素K2菌株的选育及发酵条件优化

为了提升纳豆芽孢杆菌发酵过程中维生素K₂(VK₂)的产量,以纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)SD-3为出发菌株,采用化学和物理的诱变方式,构建高产VK₂的营养缺陷型菌株。首先对纳豆芽孢杆菌SD-3进行硫酸二乙酯(DES)诱变和紫外诱变,以SD-3的致死率为诱变标准做单因素试验得到诱变条件。然后多次连续筛选并检测菌体发酵液中VK₂的含量,最后通过响应面分析法对发酵条件进行优化。实验结果获得1株具有分枝酸-Trp/Phe/Tyr代谢途径,Phe-和Trp-合成缺陷的双重营养缺陷型VK₂高产菌株PT-6;其VK₂的平均产量达到40.23 mg/L,得到诱变条件为:紫外照射距离为25 cm,照射时间为50 s,2% DES,反应60 min;最佳发酵条件为:装液量64 mL,接种量3%,温度38℃,VK₂含量最终达到51.23 mg/L。VK₂的最终产量相较于初始菌株SD-3提高了134.35%。     

不同蒸煮方式和发酵时间下纳豆的性质比较

在实验室条件下,采用不同方式煮制大豆,经接种纳豆芽孢杆菌制成纳豆。比较了在不同发酵时间下(14～22h)纳豆性质的差别,包括pH、粘度、硬度和氨含量等。      

不同蒸煮方式和发酵时间下纳豆的性质比较

在实验室条件下,采用不同方式煮制大豆,经接种纳豆芽孢杆菌制成纳豆。比较了在不同发酵时间下(14～22h)纳豆性质的差别,包括pH、粘度、硬度和氨含量等。     

维生素C二步发酵两菌关系的研究进展

维生素C生产菌株酮古龙酸杆菌与蜡状芽孢杆菌存在较为复杂的两菌关系,为系统优化发酵过程带来困难。系统梳理维生素C二步发酵两菌关系的最新研究进展。     

高效液相色谱法同时测定维生素D3和维生素K2的含量

目的建立高效液相色谱法同时测定维生素D_3和维生素K_2的含量的分析方法。方法以95%甲醇水:异丙醇=(98:2, V:V)为流动相,梯度洗脱,样品经C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5μm)分离,并于264 nm波长检测。结果维生素D3在浓度0.1282～1.2818μg/mL之间呈现良好的线性关系,r~2=0.9999,平均回收率为95.7%～100.7%,相对标准偏差为1.7%;维生素K_2在浓度0.51397～5.1397μg/mL之间呈现良好的线性关系,r=0.9999,平均回收率在97.3%～100.7%之间,相对标准偏差为1.3%。结论该方法操作简便、准确、重现性好,能同时测定维生素D_3和维生素K_2含量,可在实验室推广。     

五碳糖发酵生产乙醇的菌种研究进展

当前以木质纤维素为原料制备燃料乙醇已成为全球研究热点,发酵五碳糖产乙醇的菌种选育是其关键技术之一。文中综述了微生物发酵五碳糖产乙醇的机理,五碳糖发酵自然微生物的种类及菌种遗传改良的研究进展,并对今后菌种的研究方向进行了简要论述。     

微生物发酵法制备结冷胶的研究进展

目前,微生物发酵法是结冷胶生产的最佳方法。结冷胶的生物合成途径包括胞内糖活化前体的合成、四糖重复单元的合成、重复单元的移位、聚合及结冷胶分泌到膜外等过程。UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、TDP-葡萄糖焦磷酸化酶、UDP-葡萄糖脱氢酶等是结冷胶合成的关键酶。生产结冷胶的菌种可以通过诱变、基因重组和支路基因敲除等方法获得。最佳的碳源、氮源及C/N、最适的发酵温度及溶氧控制、发酵动力学模型建立及响应面实验设计方法等新技术方法逐渐应用于结冷胶的生产。本文对结冷胶的生物合成代谢途径及重要酶的研究进展进行了综述,并对近年来构建结冷胶产生菌的研究及发酵工业进行了总结,展望了未来构建结冷胶基因工程菌的研究方向。      

人参皂苷生物转化及固体发酵工艺研究进展

研究表明,人参皂苷在体外可以转化成多种稀有皂苷,它们是在生物体内发挥药理活性的关键物质。微生物转化法及固体发酵技术是工业化生产稀有人参皂苷的基础。文中针对皂苷生物转化研究概况进行综述,探讨了固体发酵工艺条件,并对目前人参皂苷生物转化研究中存在的问题及今后的主要发展方向进行了展望。      

微生物乳糖酶研究进展

乳糖酶是一种分解乳糖产生半乳糖和葡萄糖的双糖酶,在乳品生产、医药助消化、果菜成熟软化、环境保护等方面具有重大应用价值。微生物是产乳糖酶的主要来源,具有生长繁殖快、酶量丰富、生产成本低、适合工业化生产等特点。通过查阅国内外文献,对微生物乳糖酶研究从微生物乳糖酶特点、产乳糖酶主要微生物、基因工程技术在乳糖酶生产上的应用及微生物乳糖酶的应用等领域进行了综述,为产乳糖酶微生物的开发、乳糖酶基因工程技术的应用等提供参考。     

微生物热稳定几丁质酶的研究进展

热稳定几丁质酶具有热稳定性和酸碱适应性,能在高温条件下保持良好活性。目前,寻找具有工业化潜在应用价值的新酶源越来越受到关注。本文简述了热稳定几丁质酶的微生物来源,热稳定性机制,及其工业应用和发展前景。      

单宁酶发酵生产的研究进展

单宁酶可水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖。单宁酶广泛应用于制革、酿酒、医药、饮料等领域。文中综述了国内外有关单宁酶发酵生产的研究进展,包括产单宁酶菌种的选育、发酵生产方法、底物选择和培养基中添加剂对产酶的影响。     

白酒大曲微生物研究进展

酒曲是中国白酒酿造必不可少的糖化、发酵和生香剂。根据制曲工艺不同,将酒曲分为大曲、小曲、红曲、麦曲、麸曲、高温曲、中温曲、低温曲等类别。我国主要名优白酒是以大曲为起酵剂。大曲中微生物菌系非常复杂,种类繁多。生香动力的细菌、糖化主力的霉菌以及酒醅发酵原动力的酵母等微生物,不断交替更迭的作用,共同维持着白酒发酵的正常进行。传统固态酿造过程中,大曲中微生物在大曲酒的品质、风味呈现方面扮演着极为重要的角色。该文依据大曲原料和制作工艺,简要介绍了大曲中微生物的来源、主要微生物类群以及各类微生物的主要功能,并在此基础上对大曲微生物和白酒酿造研究方面提出展望。     

干腌火腿微生物研究进展

文章综述了干腌火腿微生物研究的现状,概述了酵母菌、霉菌、细菌对火腿中微生物多样性的影响,阐述了真菌毒素、致病菌及腐败菌等有害微生物对火腿安全性的影响,并对干腌火腿发酵产业的发展方向进行了展望。     

酱香型白酒大曲微生物研究进展

酱香型白酒是中国白酒的重要香型,具有“酱香突出,幽雅细腻,酒体醇厚,回味悠长,空杯留香持久”的风格特点,其所具有的独特风味越来越受到消费者的喜欢。大曲在白酒的发酵中有着重要作用,作为白酒的糖化发酵剂,大曲发酵过程中产生丰富的微生物和酶等物质,形成了酱香大曲特有的风味。该文系统综述了酱香型白酒大曲微生物的多样性分析、产香成分分析、酶活研究,以及大曲微生物在酱香型白酒生产中应用的最新研究进展,并对酱香型白酒酿酒微生物的未来的研究提出了思考与展望。     

微生物资源化利用油脂废水的研究

利用筛选出的细菌、酵母菌和霉菌分别进行了产单细胞蛋白和产微生物油脂的研究。得到的菌体中单细胞蛋白含量在41.1%-45.9%,油脂含量高达39.6%。对所得蛋白质的氨基酸组成进行分析,结果表明蛋白质所含氨基酸比较均衡。对油脂的脂肪酸组成进行分析,共检测出7种脂肪酸,其主要脂肪酸为油酸、亚油酸。