金属离子对蜡状芽孢杆菌合成多聚γ-谷氨酸的影响

研究金属离子对蜡状芽孢杆菌合成多聚γ-谷氨酸(γ-PGA)的影响。通过在培养基中加入定量的Mn2+、K+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Mo6+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Cu2+,定时取发酵液用原子吸收分光光度法测定蜡状芽孢杆菌合成γ-PGA过程中金属离子的消耗情况、菌体生物量及γ-PGA产量;在发酵培养基中,分别加入不同质量浓度的Mn2+、Ca2+、Zn2+、Co2+、Mo6+,通过组合不同金属离子以及控制各组合中离子质量浓度测定菌体生物量和γ-PGA含量的变化,结合金属离子的消耗量探讨金属离子对蜡状芽孢杆菌合成γ-PGA的影响。结果表明：在蜡状芽孢杆菌合成γ-PGA的过程中均消耗一定量的Mn2+、K+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Mo6+、Zn2+、Co2+,其中Mn2+、K+、Fe3+、Mg2+、Ca2+在生长代谢过程中利用较多,而Cd2+、Cu2+的质量浓度不变化;Mn2+是γ-PGA合成的必需元素,在其质量浓度为0.08g/L时,γ-PGA合成达最高峰(1.25g/L)。当Mn2+质量浓度为0.08g/L时,适当增加Ca2+质量浓度就能较大幅度提高γ-PGA合成量;同时固定Mn2+、Ca2+质量浓度,适量加入不同质量浓度的Zn2+、使γ-PGA的合成量增加明显,最高可达2.94g/L,而Mo6+对γ-PGA的合成影响不明显,但对菌体生物量的影响较大。     

硫酸亚铁和硫酸锰对苍白杆菌产生物表面活性剂的影响

针对一般生物表面活性剂产生菌产量低、生产成本高的问题,研究了FeSO4和MnSO4对苍白杆菌（Ochrobactrum sp.）发酵产生物表面活性剂的影响,考察在30 ℃、160 r/min摇床发酵过程中细胞浓度、pH值、糖浓度以及谷氨酰胺合成酶和谷草转氨酶活性等重要参数的变化。结果表明,在蔗糖10 g/L、磷酸氢钾3.4 g/L、磷酸氢钠1.5 g/L、硝酸钠4.0 g/L和酵母浸粉0.2 g/L的培养基中,添加0.4 mmol/L FeSO4可提高谷草转氨酶活性并加快生物表面活性剂积累,产量（1.75 mg/L）提高了7.5倍;添加0.3 mmol/L MnSO4可提高谷氨酰胺合成酶活性,使生物表面活性剂产量（2.21 mg/L）提高8.6倍。     

重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸条件的优化

研究重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的适宜条件。检测温度、p H值、表面活性剂、金属离子、底物与菌体质量比以及反应体系体积对GABA转化效率的影响。结果表明:最优转化条件为:转化体系5 m L、底物L-谷氨酸钠浓度0.1 mol/L、重组大肠杆菌细胞6.4 mg(干质量)、Triton-100体积分数0.06%、Ca2+浓度0.6 mmol/L,转化温度45℃、反应体系p H 4.5。在该体系下反应7 h,GABA合成量达到26.1 g/L,GABA转化效率在1 h时达到最高,为13.8 g/(g h),较优化前提高1.5 倍。     

诱导物对出芽短梗霉木聚糖酶活力和阿魏酰低聚糖合成的调控影响

以麦麸为原料诱变选育的不产黑色素出芽短梗霉为发酵菌株,利用其发酵过程中合成的木聚糖酶水解麦麸纤维,制备阿魏酰低聚糖(FOs)。研究碳源、氮源、金属离子和表面活性剂等诱导物对出芽短梗霉木聚糖酶活力和FOs合成的影响,以探明各物质对出芽短梗霉木聚糖酶活力和FOs合成的影响;利用正交试验设计方法研究各物质添加量对出芽短梗霉产酶和FOs的影响,确定芽短梗霉发酵制备FOs的最佳培养基。结果表明:50g/L麦麸处理液中添加15g/L葡萄糖、1g/L蛋白胨和1g/L玉米浆,FOs产量和木聚糖酶活力最高分别达到627nmol/L和52.66IU/mL。     

玉米浆和表面活性剂添加对α-酮戊二酸发酵的影响

首先研究了添加玉米浆和表面活性剂吐温对谷氨酸棒状杆菌GKGD发酵生产α-酮戊二酸的影响.在此基础上,通过采用添加过量玉米浆,同时在产酸期添加吐温60的培养方法,显著提高了α-酮戊二酸的产量.结果表明:相比于吐温80,吐温60更有利于α-酮戊二酸的分泌;在初始发酵培养基中添加6mL/L玉米浆,在发酵10h加入1mL/L吐温60,可以使α-酮戊二酸的质量浓度达到17.9g/L.     

水/有机溶剂双相体系中色氨酸合成酶酶法合成2-甲基-L-色氨酸

本文作者研究了水/有机溶剂双相体系中利用色氨酸合成酶催化L-丝氨酸和2-甲基吲哚合成2-甲基-L-色氨酸,考察了有机溶剂、有机溶剂体积分数、p H、反应温度、表面活性剂、金属离子和底物浓度对色氨酸合成酶催化合成2-甲基-L-色氨酸的影响。有机溶剂包括二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和辛醇,表面活性剂包括吐温80、聚乙二醇辛基苯基醚(OP)、CTAB和Trion X-100,金属离子包括Mg2+、Ca2+、Cu2+、Co2+和Zn2+。结果表明,酶法最佳转化条件为:有机相溶剂为甲苯,甲苯体积分数为2%,反应温度为40℃,水相p H为8,底物L-丝氨酸浓度为150mmol/L,表面活性剂Trion X-100质量分数为2%,金属离子Ca2+浓度为0.1 mmol/L,色氨酸合成酶酶促反应5 h,2-甲基-L-色氨酸的质量浓度为21.17 g/L。重组大肠杆菌DM206可作为2-甲基-L-色氨酸生产菌,具有较好的2-甲基-L-色氨酸生产潜力。     

应用解淀粉芽孢杆菌GBIF-2液体发酵产γ-聚谷氨酸配方研究

通过摇瓶液体发酵试验,研究了基于糖蜜的5种配方对解淀粉芽孢杆菌发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明,以添加100 g/L糖蜜和75 g/L谷氨酸钠的配方T3处理发酵产物聚谷氨酸含量最高,浓度为10.1 g/L;最低的聚谷氨酸含量是添加10 g/L糖蜜+25 g/L谷氨酸钠配方T1处理,浓度仅为1.8 g/L。上述研究结果可为进一步扩大解淀粉芽孢杆菌GBIF-2液体发酵产聚谷氨酸提供参考。     

不同磷酸氢二钠浓度对谷氨酸发酵的影响

以谷氨酸工业菌株S9114为研究对象,在摇瓶培养条件下,研究不同浓度磷酸盐对谷氨酸发酵的影响,找到更适合该菌株产酸的磷酸氢二钠浓度范围,然后对该范围内磷酸氢二钠浓度谷氨酸发酵过程中主要指标进行动态研究。结果表明,2.095 mmol/L的磷酸氢二钠浓度与工业上普遍采用的磷酸氢二钠浓度6.280 mmol/L相比,生物量、谷氨酸产酸浓度和转化率均得到显著提高。     

二次接种叠加生物素的谷氨酸发酵工艺研究

由于受到发酵罐溶氧条件的限制,在高浓度生物素的谷氨酸发酵中往往出现产酸与糖酸转化率不协调的现象,针对这一现象,研究了二次接种叠加生物素的谷氨酸发酵工艺。在试验所用的发酵罐中,采用8.0μg/L生物素浓度的培养基作为发酵基础培养,经过一段时间发酵后,接入第二次种子液以及3.0μg/L(发酵液初始体积)的生物素量,通过适当的发酵控制,产酸水平达到139.6g/L,糖酸转化率高达62.80%,单罐谷氨酸产量比一次接种添加8.0μg/L生物素的发酵工艺提高了15.78%。     

响应面优化生物素亚适量法生产谷氨酸工艺

基于生物量在线检测技术对谷氨酸发酵工艺进行研究,经Plackett-Burman试验设计发现硫酸镁、维生素B1和玉米浆为三个影响谷氨酸产酸的主要因素。采用最陡爬坡实验逼近最大响应区,借助Box-Behnken试验设计进行响应面优化回归分析,探讨该工艺的最佳条件值,结果显示:谷氨酸产酸最大理论值为86.52g/L,硫酸镁最佳浓度4.26g/L,维生素B1最佳浓度18.03mg/L,玉米浆最佳浓度33.91mL/L,在10L发酵罐S9114谷氨酸棒状杆菌32℃发酵实验上验证,实测值与理论值呈现很好的一致性,在优化条件下谷氨酸产酸提高了19.7%,为谷氨酸发酵提供了参考。