ε-聚赖氨酸发酵过程的活性变化及发酵调控

摘要:【目的】作为一种次级代谢产物,ε-聚赖氨酸生物合成受不同因素制约,为评价细胞活性对ε-聚赖氨酸生物合成的影响,研究发酵过程细胞活性、ε-聚赖氨酸合成及其它发酵参数变化,基于此改进发酵工艺。【方法】以BacLight Live/Dead和5-氰基-2,3-二甲苯基氯化四唑(5-cyano-2,3-ditolyl tetrazolium chloride,CTC) 为荧光探针,激光扫描共聚焦显微镜监测不同发酵时期细胞活性,并分析pH、细胞生长、ε-聚赖氨酸生物合成以及葡萄糖利用;通过向ε-聚赖氨酸合成期细胞添加酵母粉调控细胞活性改进发酵工艺。【结果】BacLight Live/Dead为探针的共聚焦显示ε-聚赖氨酸发酵过程生长期(0－16 h)的细胞大都具有活性;CTC作为探针的分析显示生长期及ε-聚赖氨酸合成期前期(16－30 h)细胞活性高,ε-聚赖氨酸合成终止时细胞仅显示微弱活性;调控ε-聚赖氨酸合成期细胞活性的发酵工艺ε-聚赖氨酸终浓度达2.24 g/L(对照1.04 g/L)。【结论】调控ε-聚赖氨酸合成期细胞活性的发酵工艺可有效促进ε-聚赖氨酸生物合成。     

黑曲霉固态发酵制备β-葡萄糖苷酶发酵条件优化

对一株黑曲霉菌固态发酵产β-葡萄糖苷酶的产酶条件进行了优化.通过单因素实验考察了不同碳源、氮源、固液比、诱导剂及产酶时间等6 种因素对产β-葡萄糖苷酶的影响.在单因素的基础上,进行了五因素四水平正交实验.结果表明,在培养基组分中秸秆与麦麸的比例为3:3,固液比为1:3,氮源为3% 硝酸铵,发酵时间为5d,采用CMCNa 作为诱导剂时得到的β-葡萄糖苷酶活力最高,可达40.06 U/g.     

泡盛曲霉CAU33固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵条件优化

利用单因素实验法优化了泡盛曲霉(Aspergillus awamori)CAU33利用农业废弃物固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件。产酶的条件包括碳源种类、初始水分含量、氮源种类、初始p H、表面活性剂、培养温度和发酵时间。进一步运用响应面分析法优化了其中主要因素,得到最佳产酶条件为:啤酒糟为碳源、含水量为81.6%、吐温60添加量20g/L、大豆蛋白胨添加量25g/L、自然p H、35℃下培养6d。在优化后的发酵条件下,最大产酶水平达到40 832.9U/g。泡盛曲霉固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活力高,工业化生产和应用潜力大。     

暗发酵-光发酵两阶段联合生物制氢技术研究进展

随着能源紧缺的日益加剧,以及化石燃料燃烧引起的环境问题逐渐突显,氢能作为一种清洁可再生能源越来越受到青睐。生物制氢与热化学及电化学制氢相比其反应条件温和、低耗、绿色,是一项非常有应用前景的技术。生物制氢从广义上可以分为暗发酵和光发酵产氢两种,其中暗发酵微生物可以利用有机废弃物产生氢气以及有机酸等副产物,光合细菌在光照和固氮酶的作用下可以将暗发酵产生的有机酸继续用于产氢,因此两种发酵产氢方式相结合可以提高有机废物的资源化效率。将近年来暗发酵-光发酵两阶段生物制氢技术进行整理分析,从其产氢机理、主要影响因素、暗发酵-光发酵产氢结合方式(两步法、混合培养产氢)几个方面进行阐述,最后指出该技术面临的挑战。     

聚-ε-赖氨酸补料发酵的初步研究

在5L自动发酵罐中,通过分批发酵和补料分批发酵,对白色链霉菌(Strepomyces albulus)生物合成聚-ε-赖氨酸(ε-PL)进行了初步研究。结果表明,在分批发酵中,利用pH控制策略,ε-PL产量从0.6 g/L提高到2.4 g/L。在分批补料发酵中,采用pH控制策略,当糖浓度在10g/L以下,补加葡萄糖和硫酸铵,则菌体大量生长,ε-PL产量提高到16.81 g/L,为分批培养的27倍。     

乙醇-黄原胶耦联两步发酵

初步探索乙醇-黄原胶耦联两步发酵的可行性和生产工艺,即控制乙醇发酵,发酵液去除固形物后蒸馏回收酒精,然后利用酒精糟液中剩余营养物质进行黄原胶发酵。摇瓶和小罐试验证实方案是可行的,耦联发酵工艺优化条件:选择木薯淀粉进行乙醇发酵60 h后的酒精糟液,添加2 g/L KH2PO4,不添加无机N源。在优化条件下,7 L发酵罐中耦联发酵的黄原胶产量达到20 g/L,转化率约为50%。     

苹果酸-乳酸发酵能量产生机理

苹果酸乳酸发酵(MLF)是现代葡萄酒酿造工艺中重要的生物降酸手段。MLF是L苹果酸在乳酸菌的苹果酸乳酸酶催化下转变成L乳酸的酶促反应过程,该过程没有底物水平的磷酸化,但在MLF过程中苹果酸确实能够刺激细菌的比生长速率,增加细菌生物量。进一步的研究表明,代谢能的产生并非由于苹果酸的脱羧反应,而主要源于跨膜的L苹果酸摄入和(或)L乳酸的流出,从而产生跨膜质子电动势(pmf)(一小部分能量可能由L苹果酸的代谢中间产物丙酮酸产生)。按照化学渗透理论,pmf驱动F0F1ATPase合成ATP用于细菌生长。本文还对苹果酸的运输机制进行了综述。     

吩嗪-1-羧酸发酵培养基配方的初步确定

对本公司自主分离、优化得到的新型农用抗生素吩嗪-1-羧酸的产生菌STH16#生产吩嗪-1-羧酸的发酵培养基配方的初步确定。经实验确定吩嗪-1-羧酸的发酵培养基配方为:甘油15.0g/L、蛋白胨20.0g/L、磷酸氢二钾1.5g/L、硫酸镁2g/L。前体饲喂:在接种后8小时加入质量分数为2.0g/L的MCS。发酵产量可达2500mg/L。     

利用葡萄糖发酵生产聚-β-羟基丁酸菌株的选育及其摇瓶发酵条件的研究

通过紫外线诱变筛选出能利用葡萄糖高积累ＰＨＢ的突变侏－真养产碱杆菌９２０。研究了碳源和氮源对该菌株发酵积累ＰＨＢ的影响。结果表明,在分批摇瓶发酵中碳源和氮源的最佳浓度分别为５％和０．３３％。经过３６ｈ的发酵菌体干重、ＰＨＢ含量、ＰＨＢ浓度和ＰＨＢ的产率分别为１９．３ｇ／Ｌ、５６．３％、１０．８６ｇ／Ｌ和０．２２。     

丝状真菌发酵生产γ-亚麻酸的研究进展

介绍了国内外利用丝状真菌发酵生产γ-亚麻酸的高产菌株;并从发酵法生产γ-亚麻酸、前体物转化技术和下游工艺等方面对丝状真菌生产γ-亚麻酸的研究进展及发展趋势进行了综述.     

提高α-淀粉酶发酵活力的研究

影响α-淀粉酶发酵活力的因素很多,诸如染菌、配料比、温度、通风量、罐压力、pH及发酵搅拌等,其中染菌影响最为严重。这些因素既相互联系又相互制约,其中一个因素发生变化,整个发酵就会发生改变,引起活力高低波动。     

生物电子学-测量发酵参数的新方法

微生物过程在发酵、食品加工和废物处理中的应用日益增长,致使对与生物系统有关变量进行精确控制的要求大为增加,特别是想使这些保持于最佳水平时。欲实现生物技术如遗传工程、杂交瘤技术、固定化技术和新型反应器设计等新方法的全部潜力,必须进一步发展过程分析和控制所用的策略。     

真菌发酵生产γ-亚麻酸的研究进展

综述了国内外微生物发酵生产γ-亚麻酸（GLA）的研究进展,对菌株诱变选育研究和基因工程菌株的构建情况进行了阐述,并展望了其发展前景。     

十三烷1,13-二羧酸的发酵研究

热带假丝酵母(C.tropicalis)NP-6-126是经过紫外线和亚硝酸反复诱变筛选培育出来的,它是生产十三烷1,13一二羧酸(DC_(15)的优良生产突变株,尿素和硝酸钾浓度对其产酸有明显影响。尿素浓度在0.15％～0.21％范围内对产酸有利,尤其是0.18％最佳,浓度增大,明显抑制DC_(15)的产生和积累;硝酸钾的加入,也明显促进DC_(15)产量的提高,0.6％～0.9％硝酸钾浓度较合适。于16L自动控制罐发酵7d,DC_(15)达到130g/L,放大到2500L罐,在最佳条件下,连续5批,发酵6d,DC_(15)产量平均达到176g/L,正十五烷(nC_(15)转化率平均为52.5％,后处理总收率平均为80.6％,DC_(15)的纯度平均为95.83％。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的发酵优化

为显著提高γ-氨基丁酸的产量,对发酵培养基的装液量、接种量、碳源、氮源、L-谷氨酸（L-Glu）的添加量进行了单因素优化,在单因素基础上进行响应面优化,利用 Plackett-Burman 得出对产γ-氨基丁酸影响最大的因素分别为：葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用 Box-Behnken 试验设计对培养基组分进行进一步优化,得出4种显著因子葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间的最佳结果分别为22．0 g·L－1、15．0 g·L－1、19％和48 h。采用优化培养基后,γ-氨基丁酸的产量可达到12．030 g·L－1,较原始培养基的产量增加了5．602 g·L－1。     

利用液体石蜡发酵生产α-酮戊二酸

“一酮戊二酸,又名1-氧代戊二酸,是测定肝功能指标谷-丙转氨酶(G.P.T.)的生化试剂。以往国内生产采用有机合成法,但在原料来源和安全生产上存在一定问题。我们利用解脂假丝酵母2.1207,采用液体石蜡和其它适当条件,发酵生产α-酮戊二酸,1000升罐发酵产α-酮戊二酸为3%,经提炼可得符合标准的α-酮戊     

β-胡萝卜素的生物合成与发酵促进剂

本文论述了β－胡萝卜素的生物合成途径及某些发酵助剂对微生物产β－胡萝卜素的影响。据对甘些植物和真菌产生β－胡萝卜素的研究,认为β－胡萝卜素及相关类胡萝卜素是一类自己酰ＣＯＡ开始的次生代谢产物。通过大量的研究实例表明,添加合适的发酵促进剂是提高β－胡萝卜素产量和降低生产成本非常有效的工艺学途径。     

L-天冬氨酸-β-脱羧酶发酵条件的响应面优化

利用Plackett-Burman设计和响应面分析方法对L-天冬氨酸-β-脱羧酶产生菌德阿昆哈假单孢菌XG-2-81的发酵条件进行优化.得出影响产L-天冬氨酸-β-脱羧酶的3个重要的因素为:玉米浆,多肽朊和装液量.通过对实验结果的方差分析,得到其最适条件分别为:玉米浆浓度0.64%,多肽朊浓度1.21%,装液量14.7...     

大肠杆菌工程菌高密度发酵生产L-抗坏血酸-2-葡糖苷酶

为提高大肠杆菌基因工程菌E.coli-p ET21a高密度培养生产L-抗坏血酸-2-葡糖苷酶产量,采用摇瓶培养的方法,通过考察培养液菌体量和酶产量,筛选适用于E.coli-p ET21a液体深层发酵的培养基。50 L发酵罐采用适用于工业化大生产的搅拌、供氧、p H控制和过程补料方式,进行液体深层发酵放大培养,大幅度提高酶产量。通过优化发酵过程控制p H和诱导温度,发酵液酶活提高至88 U/m L,达到摇瓶培养的10.1倍。研究结果对大肠杆菌基因工程菌高密度培养,高效表达生物酶有重要的参考价值。