搅拌与混合对兽疫链球菌发酵生产透明质酸的影响

研究了透明质酸的流变学特性以及搅拌和混合对兽疫链球菌发酵生产透明质酸的影响。结果表明：透明质酸溶液属于典型的非牛顿凯松流体;搅拌转速和透明质酸浓度对气液传氧速率有很大影响;在较高的搅拌速率下发酵时可以得到较高的透明质酸产量,650 r·min^-1时透明质酸产量为4.1 g·L^-1,产率系数为0.08 g·g^-1;用有效搅拌模型分析发酵过程发现,只有在高搅拌转速时发酵体系才处于全部混合状态。     

添加有机前体物质对发酵生产HA的影响研究

研究了摇瓶发酵过程中添加物对兽疫链球菌Streptococcus zooepidemicus发酵生产透明质酸的影响。结果表明：在发酵5h时,装液量80mL／500mL,转速300rpm,添加1．0％的丙酮可以使HA产量提高23．25％。丙酮可以作为一种有效的添加物应用于HA的生产。     

Enhanced Hyaluronic Acid Production of Streptococcus zooepidemicus by Shifting Dissolved Oxygen Level Based on Broth Rheology and Oxygen Mass Transfer Characteristics

This research focused on a dissolved oxygen (DO)-shifting strategy to enhance the production of hyaluronic acid (HA) by Streptococcus zooepidemicus. In this strategy, DO was controlled at above 10 ± 1% during 0–8 h and at 5 ± 0.5% during 8–18 h. The DO-shifting strategy increased the consistency index and oxygen mass transfer coefficient and decreased the flow behavior index n. With the proposed DO-shifting strategy, HA production increased from 5.0 ± 0.1 g/L to 6.3 ± 0.1 g/L. The enhanced HA production was attributed to the alleviation of carbon and energy competition between cell growth and HA synthesis.     

高产量、高分子量透明质酸发酵条件优化

研究了搅拌转速、初糖浓度及通气量对兽疫链球菌Streptococcus zooepidemicus WSH24发酵生产透明质酸的影响. 研究结果表明,搅拌转速对透明质酸产量及分子量影响很大,搅拌转速为200 r/min时透明质酸产量达到5.3 g/L,平均分子量达到1.88×106 Da,产率系数为0.13 g/g;初始葡萄糖浓度为65.8 g/L时有利于透明质酸的生产,产量达5.9 g/L,平均分子量达1.90×106 Da,产率系数为0.17 g/g;通气量对透明质酸的发酵也有较大影响,通气量为1.2 L/(min·L)时透明质酸的产量及分子量均高于0.5 L/(min·L)时的发酵结果.     

透明质酸发酵过程的动力学模型

构建透明质酸发酵动力学模型可反映发酵过程中菌体生长量、基质消耗量及透明质酸产量之间的变化规律。采用兽疫链球菌（Streptococcus zooepidemicus）进行摇瓶发酵,利用MATLAB软件对透明质酸含量、还原糖残量、菌体量的实验数据进行了非线性规划,建立了透明质酸生成动力学的模型。对拟合值与实验值进行比较,发现其吻合度较好,相对误差＜5%。本模型适用于培养基初糖质量浓度＜30 g/L的分批发酵,为透明质酸的产业化生产放大、发酵过程的工艺设计和管理控制提供科学的依据。     

低能离子注入法选育透明质酸高产菌株

以一株兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus) NN-7为出发菌株,利用30keV,剂量为8×1014N+/cm2氮离子进行诱变,筛选获得溶血素和透明质酸酶双缺陷型突变菌株,经摇瓶发酵培养筛选获得一株透明质酸高产菌株SH-9,透明质酸产量达3.23g/L,相对分子质量达2.12×106,相对于原始菌株,透明质酸产量及相对分子质量分别提高了104.4%及35.9%。6代传代实验表明诱变后得到的高产透明质酸菌株具有较好的传代稳定性。低能离子注入法可作为有效的诱变手段用于透明质酸高产菌株的选育。     

高产、大分子透明质酸突变菌株NUF-036的选育

对兽疫链球菌NUF-035进行紫外诱变,得到突变菌株NUF-036,使透明质酸的产量从1.8 g/L提高到3.0 g/L,相对分子质量从2.1×10~6提高到3.2×10~6,突变株经多次传代,透明质酸产量及相对分子质量保持稳定.     

细菌透明质酸酶基因工程菌的构建及高效表达

目的将兽疫链球菌透明质酸酶hyl基因在大肠杆菌原核表达系统中高效分泌表达。方法通过PCR方法扩增得兽疫链球菌hyl基因,Xho I和Nco I双酶切后,连入表达载体pET26b(+),并转化入大肠杆菌,经低温异丙基-β-D-硫代半乳糖苷或乳糖诱导表达,DNS法检测胞外透明质酸酶活性。结果成功构建含兽疫链球菌透明质酸酶基因hyl的大肠杆菌基因工程菌株,经IPTG诱导并添加甘氨酸后胞外透明质酸酶活性高达5.3×104 U/mL。结论实现了透明质酸酶在原核系统中的表达,为工业化生产奠定了基础,具有很好的市场前景。     

兽疫链球菌产透明质酸发酵条件研究

透明质酸（Hyaluronicacid,简称HA）,是国际上公认的一种生物大分子保湿剂,常用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食物添加剂等领域。对兽疫链球菌发酵生产透明质酸的最佳条件进行研究,采用单因素实验温度、pH值和接种量三个因素对透明质酸产量的影响,并通过正交实验进行优化发酵条件。根据极差的大小,分析得到因素影响主次顺序为pH值影响最大,其次是温度,相对而言影响最低的是接种量。兽疫链球菌在pH值为7．5、温度为38℃和5％接种量的发酵条件组合为最佳组合。     

添加表面活性剂促进兽疫链球菌高产透明质酸

研究了不同类型表面活性剂对兽疫链球菌Streptococcus zooepidemicus H24菌体生长和透明质酸发酵的影响,在此基础上,进一步研究了2.5 L发酵罐中阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的添加对透明质酸发酵的影响。研究结果表明：摇瓶发酵时,发酵中后期（12 h）添加离子型表面活性剂有利于透明质酸产量的提高,在摇瓶中添加20 mg/L阳离子型表面活性剂CTAB使HA比对照组提高20%;发酵罐上8～12 h流加CTAB可使兽疫链球菌细胞荚膜脱落,促使透明质酸的产量由5.1 g/L提高到5.7 g/L,增加11.8%。本研究结果为进一步提高发酵法生产其他黏多糖的产量提供了一定的借鉴。