~(12)C离子束辐照对酵母发酵能力的影响

利用100MeV/u的12C6+离子束辐照酵母Saccharomyces cerevsiea YY,选育出一株高产突变菌株C03A,考察C03A发酵过程中不同温度、pH、糖汁浓度对发酵的影响。通过正交实验确定最佳发酵条件为:糖汁浓度24%、温度35℃、pH5.0。在10L发酵罐实验中,C03A发酵速率相对原始菌株高,36h发酵完全,比原始菌株缩短12h;发酵产酒率达到13.2%(V/V),比原始菌株高1.6%(V/V)。     

磁性壳聚糖微球固定化酵母细胞及其用于发酵生产酒精的研究

通过溶胀一吸附法用磁性壳聚糖微球固定化酵母细胞,考察了磁性壳聚糖微球固定化酵母细胞的效果.结果表明,大量酵母细胞被固定在磁性微球表面,且磁性壳聚糖微球可重复使用.以所制备的磁性固定化酵母细胞发酵生产酒精,发酵醪液的酒精度高于悬浮酵母细胞发酵醪液的酒精度,重复使用磁性壳聚糖微球固定化酵母细胞再次发酵,醪液的酒精度虽然有所下降,但是仍高于悬浮酵母细胞发酵的酒精度.     

游离型质粒在毕赤酵母中表达人溶菌酶的研究

构建一种表达人溶菌酶的游离型毕赤酵母工程菌。巴斯德毕赤酵母表达质粒多以整合型质粒为主,整合型毕赤酵母表达外源基因时,外源蛋白的表达量会随着基因整合拷贝数的增加而增加,而对于毕赤酵母而言,稳定的游离型载体更有利于进行外源基因突变文库的构建及高通量筛选。该文将来自乳酸克鲁维酵母中的自主复制序列(pARS)与酵母表达载体pPICZαA连接,得到游离型表达载体pPICZαA-pARS。将优化后的人溶菌酶基因hLYZ连接至该载体中,构建重组表达载体pPICZαA-hLYZ-pARS。重组载体经电转化以游离形式转入毕赤酵母菌株X33中。摇瓶发酵结果显示诱导72 h后,发酵上清液酶活性为340 U/mL。利用镍亲和层析从发酵上清液中纯化人溶菌酶,二喹啉甲酸(bicinchoninic acid, BCA)法测定后纯化后的蛋白质量浓度为0.954 mg/mL。该研究成功构建了分泌表达具有生物活性的人溶菌酶的游离型毕赤酵母工程菌,为日后利用现代生物技术突变获得更高抗菌活性、更广抗菌谱人溶菌酶的研究奠定了基础。     

螺旋筛板气升式反应器在真菌发酵中的应用

在发酵工业中,性能优良的反应器能够起到增加产量和提高能量利用效率的作用。新研发的带有螺旋筛板的新型气升式反应器(airlift reactor with helical sieve plate,ALR-HSP),已经在空气-水实验中证实了其优良的传质特性。为研究反应器综合性能,选取2种具有代表性的真菌(高山被孢霉和毕赤酵母)在ALR-HSP中进行通风培养,分析发酵过程参数和产物组成并与经典气升式反应器(conventional airlift reactor,CALR)进行比较。结果显示:在高山被孢霉培养中,ALR-HSP内菌体的对数生长期的最大比生长速率较CALR提高30%,发酵结束后脂肪酸总量提高约40%;毕赤酵母培养中,ALR-HSP内菌体对数生长期的最大比生长速率较CALR提高20%,发酵结束后菌体浓度增长约20%。且在低通风量条件下,达到相同kLa,ALR-HSP的功率消耗比CALR减少50%。显示出螺旋筛板气升式反应器在耗氧生物培养过程中的优越传质特性和节能效益。     

代谢工程改造毕赤酵母发酵生产谷胱甘肽

谷胱甘肽(glutathione,GSH)作为一种具有多种生物学功能的含硫化合物,有广泛的市场应用价值。该研究旨在通过代谢工程改造巴斯德毕赤酵母,从而增加GSH的产量。首先,通过使用高浓度的G418抗生素筛选高拷贝的GSH合成酶Ⅰ(GshI)和GSH合成酶Ⅱ(GshⅡ),使GSH摇瓶产量增加了60%,达到1.6 g/L。其次,使用CRISPR/Cas9技术分别敲除GSH降解途径中的3个基因DUG1(YFR044c),DUG2(YBR281c)和DUG3(YNL191w)。其中,敲除DUG3基因的毕赤酵母GS115-No.10菌株的GSH产量从160 mg/g提高到了224 mg/g。最后,通过发酵培养基中葡萄糖和3种前体氨基酸(L-谷氨酸、L-半胱氨酸和L-甘氨酸)初始添加量的优化,将GSH摇瓶产量进一步提高至1.7 g/L,为GSH的工业生产奠定良好的基础。     

天然酵母中烘焙酵母的分离鉴定与性能优化

为了筛选并获得1株快速醒发的天然烘焙酵母菌,以葡萄天然发酵液、开菲尔粒、红茶菌为样本进行高通量筛选。选用菌株经耐受性驯化、发酵优化,最终获得在300 g/L葡萄糖条件下菌浓为原菌株2.2倍、在2.0g/L NaCl条件下菌浓为原菌株8.5倍的驯化株,经比对鉴定其为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae,并命名为S.cerevisiae LBBE-1。在摇瓶水平进行培养基优化(葡萄糖55 g/L、玉米浆21 g/L、酵母浸粉4 g/L)、15 L发酵罐体系中进行拟合流加,培养22 h最大菌浓OD₆₀₀值为92.9,活菌数为6.3×10⁹CFU/m L。该研究获得了发酵活力旺盛、高耐糖耐盐的驯化菌株,以及高活菌数发酵优化策略,为天然酵母在烘焙食品中的应用奠定了一定的工作基础。     

光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的补料过程优化

为了提高1株光滑球拟酵母(Candida glabrata)高产突变菌株的丙酮酸产量和底物转化率,对发酵过程进行了系统优化。首先,对诱变筛选获得的7株菌株进行发酵验证,确定最佳菌株为C. glabrata 4H2。对种子培养基重要成分及浓度进行优化,确定最佳氮源为大豆蛋白胨,质量浓度为10 g/L。突变菌株在30℃条件下摇瓶发酵52 h,产量达到(48. 56±0. 46) g/L,生产强度为0. 93 g/(L·h),糖酸转化率为0. 46 g/g,比优化前分别提高了25. 0%、52. 5%和43. 8%。基于上述结果,在15 L发酵罐中进行发酵条件优化,确定了以初始葡萄糖质量浓度为80 g/L,当葡萄糖质量浓度剩余55 g/L时,恒速流加70 g/L葡萄糖的补料发酵工艺,最终丙酮酸的产量达到最高,为(86. 63±0. 29) g/L,较摇瓶水平提高了78. 4%,生产强度为1. 07 g/(L·h),糖酸转化率为0. 78g/g。研究表明,发酵过程优化强化光滑球拟酵母生产丙酮酸是一种有效的方法,该研究为进一步提升工业水平丙酮酸发酵性能奠定了基础。     

HPLC-RI法测定食用酵母的海藻糖含量

目的:建立酵母海藻糖的提取方法,并比较啤酒酵母、葡萄酒酵母、高活性酵母、酿酒高活性酵母的海藻糖含量。方法:酵母菌体经液氮研磨后以乙醇-水溶液为溶媒,通过超声波辅助的方法提取海藻糖,采用HPLC法分析海藻糖含量。以酿酒高活性酵母为例,在单因素实验基础上通过正交实验优化酵母菌海藻糖的提取工艺,并比较4株食用酵母菌海藻糖的含量。结果:酵母菌细胞海藻糖提取的最优工艺条件为:在80℃的条件下,乙醇浓度为50%,料液比1∶15（g∶m L）,提取时间70min,海藻糖得率达（68.10±0.7）mg/g,四株食用酵母菌海藻糖含量大小次序为:酿酒高活性酵母>高活性酵母>葡萄酒酵母>啤酒酵母。结论:优化的酵母海藻糖提取的工艺简单,得率高;方法学分析显示HPLCRI分析海藻糖含量方法准确,重现性好,方便快捷;不同生产用途的酵母菌株海藻糖含量存在差异。      

四种酵母甘露聚糖合成与释放特性的比较

比较了产朊假丝酵母、毕赤酵母、面包酵母和啤酒酵母培养过程中细胞壁甘露聚糖的合成与释放特性。结果表明:四种酵母的甘露聚糖合成均为生长偶联型;不同类型酵母的甘露聚糖合成能力差异显著(p<0.05),合成能力最强的啤酒酵母细胞壁甘露聚糖含量最高可达0.62g/L发酵液,而合成能力最弱的毕赤酵母仅为0.47g/L发酵液。四种酵母的甘露聚糖最大释放量均出现对数生长中期,并且不同类型酵母释放效率差异较大,最高值毕赤酵母甘露聚糖释放量达到了0.27g/L发酵液,最低值啤酒酵母仅有0.15g/L发酵液。乙醇显著刺激四种酵母的甘露聚糖释放(p<0.05),其中对产朊假丝酵母的影响最显著且在5%乙醇浓度下,与对照相比,其甘露聚糖释放量和释放率分别大幅提高了152%和120%。