利用絮凝及双水相萃取分离纯化发酵液中的R,R-2,3-丁二醇

针对Paenibacillus polymyxa ZJ-9一步法发酵菊芋菊粉粗提液制备R,R-2,3-丁二醇的发酵液特点,利用壳聚糖对该发酵液进行絮凝研究。结果表明,壳聚糖分子量、壳聚糖用量、助凝剂海藻酸钠用量、pH和搅拌时间分别为:43.5 kDa、0.75 g/L、0.125 g/L、5.0和15 min时,絮凝效果最佳,在此工艺条件下,发酵液中菌体和蛋白质的絮凝率分别高达89.46%和78.93%,而R,R-2,3-丁二醇保留率约为98.54%。利用双水相萃取技术对絮凝后的发酵液中R,R-2,3-丁二醇进行了分离,结果表明,异丙醇/硫酸铵双水相体系萃取效果最好,当异丙醇和硫酸铵的用量分别约为33%和30%(w/w)时,R,R-2,3-丁二醇在上相的分配系数和萃取率最高,分别约为7.96和89.40%,且异丙醇/硫酸铵双水相体系能够有效萃取分离絮凝后的发酵液中不同含量的R,R-2,3-丁二醇。絮凝和双水相萃取技术分离发酵液中R,R-2,3-丁二醇具有针对性强、效率高、成本低等优点,适用于工业化生产。     

利用菊芋菊粉制备R,R-2,3-丁二醇发酵工艺条件的优化

为了提高Paenibacillus polymyxa ZJ-9发酵菊芋菊粉制备R,R-2,3-丁二醇的产量、减少生产成本,考察了发酵温度、pH、接种量和溶氧(搅拌转速)对菌体生长繁殖、菊粉的利用率和R,R-2,3-丁二醇合成的影响。实验结果表明,Paenibacillus polymyxa ZJ-9发酵的最适温度、pH和接种量分别为30℃、6.0和8%。通过对不同搅拌转速条件下的菌体比生长速率μ_x和产物比合成速率μ_p分析,制定了一种两步溶氧控制策略发酵生产R,R-2,3-丁二醇:在发酵前24h,控制搅拌转速调控为240r/min有利于菌体生长,而24h后,控制发酵液搅拌转速调控为160r/min,能有效促进R,R-2,3-丁二醇合成,在上述条件下,R,R-2,3-丁二醇的产量高达27.83g/L,比恒定搅拌转速条件的最大值提高了10.15%。     

木糖发酵生产2,3-丁二醇条件的优化

利用一株肺炎克雷伯氏菌发酵木糖生产2,3-丁二醇,运用单因素试验和四因素三水平L9(34)正交试验设计的方法,探讨发酵pH、温度、装液量和转速对2,3-丁二醇产量的影响.结果表明:在木糖浓度80 g/L、接种量6%(体积分数)、初始pH值6.0、转速120 r/min、装液量80mL/250mL、35℃的条件下发酵84h,木糖利用率为90%,2,3-丁二醇的质量浓度为33.0g/L,得率为0.46g,g,达到理论值的92%.     

木糖发酵高产2,3-丁二醇菌株的选育

以肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)CICC10011为出发菌株,进行紫外诱变选育。通过2,3-丁二醇抗性和产酸能力对诱变菌株进行初筛,发酵后23,-丁二醇产量检测进行复筛,获得6株高产2,3-丁二醇的肺炎克雷伯氏菌,其中产量最高的一株诱变菌U3-17,与出发菌株相比,产量提高了21.5%。在摇瓶批式补料发酵中,诱变株U3-17的23,-丁二醇产量达49.3 g/L。     

利用玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇

利用1株克雷伯氏菌(Klebsiella oxytocaZU-03)发酵玉米秸秆水解液生产2,3-丁二醇,使水解液中的己糖和戊糖都得到了有效利用。研究结果表明,当玉米秸秆水解液中Na2SO4浓度低于20 g/L时,对2,3-丁二醇的发酵无明显影响。乙酸和乙醇是主要的发酵副产物,当浓度分别超过20 g/L和5 g/L时,对发酵的抑制作用较明显。玉米秸秆水解液发酵生产2,3-丁二醇的适宜初始pH值为6.0-6.5,初始总糖浓度为80-100 g/L。在总糖浓度80 g/L(含葡萄糖47.25 g/L,木糖32.75 g/L),初始pH值6.0,温度30℃的条件下发酵64 h,总糖利用率达到99.36%,2,3-丁二醇的质量浓度为37.20 g/L,产率为0.468 g/g(总糖),达到理论最大产率的94%。     

氧化去木质素玉米芯同步糖化发酵产2,3-丁二醇

2,3-丁二醇是一种重要的平台化合物。选取经过碱性高锰酸钾(APP)预处理后的玉米芯为底物,采用阴沟肠杆菌Enterobacter cloacae CICC10011通过同步糖化发酵工艺(SSF)发酵产2,3-丁二醇。通过对SSF主要工艺参数进行优化,确定最适宜工艺条件为:底物浓度120 g/L,纤维素酶添加量40 FPU/g,木聚糖酶添加量12 000 U/g,发酵温度35℃,初始发酵p H 5.5,转速180 r/min。在最优发酵条件下,以APP预处理后的玉米芯为底物连续发酵36 h,2,3-丁二醇的浓度为21.5 g/L,转化率为0.27 g/g(以纤维素和半纤维素为参照);分别是未处理的玉米芯为底物时的8.41倍和8.71倍。     

产2,3-丁二醇霍氏肠杆菌的筛选及其发酵优化

2,3-丁二醇是一种非常重要的平台化学品,广泛用于食品、航空和化工等领域。作为当前研究的热点之一,其合成宿主种类相对偏少,限制了2,3-丁二醇的开发利用。该研究以乙偶姻的显色反应为初筛条件,通过大量筛选,获得了一株产2,3-丁二醇的霍氏肠杆菌WM11,OL636379.1,通过摇瓶实验获得最优的发酵培养基,结合最佳的发酵工艺条件降低副产物积累量,最终在72 h通过补料分批发酵获得65.23 g/L的2,3-丁二醇,转化率达到0.41。最后以绿色可再生的玉米芯水解液为碳源,通过两阶段分批补料发酵,2,3-丁二醇的产量在72 h达到42.92 g/L,生产强度达到0.6 g/(L·h)。     

氮源控制对玉米芯残渣同步糖化发酵生产2,3-丁二醇的影响

以2,3-丁二醇生产为研究对象,对同步糖化发酵系统中氮源控制的影响进行了研究.对于不同氮源,微生物表现出利用差异性,从而导致不同的发酵结果.结合以上特性,可以使用发酵过程补氮控制及不同氮源组合方式来达到氮源结构优化目的,从而获得更高的产物转化率.结果表明,利用发酵过程分批补氮方式获得了27.625 g/L的2,3-丁二醇终产量,较单次投入酵母浸粉(21.273 g/L)提高了29.86％,利用酵母粉与尿素组合的方式获得了28.582 g/L的2,3-丁二醇终产量,较单独使用尿素(25.295 g/L)提高了12.99％.     

脱氧核糖醛缩酶与醇脱氢酶共催化合成(3R,5S)-6-氯-2,4,6-三脱氧己内酯

为实现生物法"一步"合成他汀类药物侧链中间体(3R,5S)-6-氯-2,4,6-三脱氧己内酯,采用生物偶联的方法分别构建不同抗性的两种重组质粒,即来源于Streptococcus suis的脱氧核糖醛缩酶基因与Lodderomyces elongisporus的醇脱氢酶基因的重组质粒,将两种重组质粒共转化于大肠杆菌BL...     

瑞舒伐他汀侧链(3R,5S)-6-R-取代基-3,5-二羟基己酸叔丁酯合成研究进展

瑞舒伐他汀是一种高效的羟甲戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂,能有效降低低密度脂蛋白(IDL)胆固醇,且无副作用,被称为“超级他汀”.瑞舒伐他汀是由疏水性母核和开环侧链构成,其手性侧链是合成中的难点.目前,化学法和生物酶法合成瑞舒伐他汀关键手性侧链(3R,5S)-6-R-取代基-3,5-二羟基己酸叔丁酯受到研究者广泛的关注.主要介绍了不对称还原合成(3R,5S)-6-R-取代基-3,5-二羟基己酸叔丁酯的研究进展.     

Enhanced 2,3-butanediol production by addition of acetic acid in Paenibacillus polymyxa

By the addition of 150 mM acetate into a batch culture at an initial pH of 6.8, the production of 2,3-butanediol (BDL) by Paenibacillus polymyxa reached 248 mM, yielding 0.87 mol.mol(-1) glucose, where the ratio of acetate consumed to glucose consumed (A/C ratio) was calculated as 0.35 mol acetate mol(-1) glucose. Therefore, a fed-batch culture was carried out by feeding glucose and acetate at a ratio of 0.35 mol acetate mol(-1) glucose. In the fed-batch culture performed at pH 6.8, BDL production reached 637 mM, yielding 0.81 mol.mol(-1) glucose, although the A/C ratio was only 0.18 mol acetate mol(-1) glucose. By decreasing pH to 6.3 in the fed-batch culture, BDL production reached 566 mM, yielding 0.88 mol.mol(-1) glucose and the A/C ratio was 0.32 mol acetate mol(-1) glucose. The optical purity of BDL, which was expressed as enantiomeric excess, was retained at more than 98% of the (R, R)-stereoisomer at the end of culture, which was comparable to that without acetate addition.     

多粘类芽孢杆菌发酵粗酶液酶解提取葡萄籽中的原花青素

通过多粘类芽孢杆菌液体发酵技术得到富含果胶酶的发酵液,对葡萄籽进行酶解处理提取原花青素。以葡萄籽原花青素提取率为指标,在单因素和正交试验的基础上,确定了原花青素提取的最佳工艺条件。在粘类芽孢杆菌发酵液酶活为313U/mL,料液比为30 g/L、pH值为9、酶解温度为45℃、时间为70 min的条件下,葡萄籽原花青素的提取率可达到3.39%。     

海洋多黏类芽孢杆菌L1-9菌株生产抑菌物质发酵条件及其抑菌谱的研究

以植物病原真菌小麦赤霉病菌为指示菌,研究海洋细菌L1-9菌株产生抑菌物质的发酵条件。采用以不同的培养基配方和不同的发酵条件进行液体发酵,并用琼脂糖扩散法测定发酵液的抑菌活性。结果表明:海洋细菌L1-9菌株产生抑菌物质的最佳培养基(g/100mL)为豆饼粉1、玉米粉1.5、麦麸1、大米粉0.5、KH2PO40.07、MgSO40.03、CaCO30.1,采用海水配制,自然pH值;发酵条件为培养基pH9.0、接种量7%、培养温度28℃、装瓶量110mL(500mL摇瓶)、摇床转速180r/min、培养时间33h。抑菌谱实验结果表明:L1-9菌株发酵液对供试的16种植物病原真菌具有较强的抑制作用,抑菌带宽度均达到7mm以上,对5种细菌具有一定的抑制作用。     

产2，3-丁二醇的产气肠杆菌株的诱变和筛选

以产气肠杆菌为原始菌株,采用紫外线、亚硝基胍复合诱变进行诱变育种,以产酸圈和产物耐受相结合的筛选方法,获得了1株高产2,3-丁二醇的优良突变菌株,其产量达到24.20 g/L,比原始菌株(6.28 g/L)提高了3.8倍,且遗传性质稳定。该诱变方法和筛选方法目标明确,易操作,对于其他具有工业应用价值菌株的筛选有一定的借鉴意义。     

双菌混合发酵丢糟生产微生物油脂的研究

探索利用假丝酵母和皮状丝孢酵母混合发酵丢糟生产微生物油脂的最佳工艺条件.在对假丝酵母和皮状丝孢进行驯化培养的基础上,设定假丝酵母和皮状丝孢酵母的比例、接种量、培养温度、培养时间为4个因素,进行L9(34)正交试验,通过测定油脂含量,获得油脂生产的最佳工艺条件.研究结果表明,双菌发酵丢糟生产微生物油脂的最佳工艺条件:假丝酵母和皮状丝孢酵母的比例为1:1,接种量为9％,培养温度为32℃,培养时间为4d,在该条件下测得每1000g丢糟发酵物中油脂含量为21.14g.     

海洋多黏类芽孢杆菌L1-9 菌株抗菌蛋白的分离纯化及其抗菌作用

通过硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose Fast Flow 柱层析、Sephadex G-200 柱层析,以小麦蠕孢病菌和金黄色葡萄球菌为指示菌采用抑菌活性追踪和SDS-PAGE 跟踪检测,从分离自连云港海域、对多种病原真菌具有抑菌作用的多黏类芽孢杆菌L1-9 菌株发酵液中分离纯化得到一种对金黄色葡萄球菌和小麦蠕孢病菌的菌丝生长及孢子萌发具有抑制作用的抗菌蛋白,分子质量约31kD。     

葡萄糖对热带假丝酵母菌株SFX-Y9木糖醇发酵的影响

以热带假丝酵母SFX-Y9为研究对象,考察葡萄糖添加对木糖醇发酵的影响。研究发现,菌株SFX-Y9以葡萄糖为碳源培养种子,不仅可以提高菌体浓度、缩短培养时间,而且对木糖的转化基本没有影响;发酵培养基中添加少量葡萄糖可以提高木糖消耗速率、缩短发酵周期。采用5 L发酵罐通过精准控制过程溶氧和低流速流加葡萄糖可以进一步提高木糖消耗速率,同时可以提高木糖转化率约15%。在最佳供氧和葡萄糖为辅助碳源的条件下,菌株SFX-Y9木糖醇最大生产速率可达5.0 g/(L·h)以上,转化率可达80%以上,生产成本可以与化学加氢竞争,具有非常好的工业开发应用前景。