大肠杆菌JH-B2产L-丙氨酸发酵工艺的研究

L-丙氨酸在医药和食品行业中有着非常广泛的应用,利用大肠杆菌生产L-丙氨酸具有生产周期短和营养要求低的特点。以一株经过基因改造的大肠杆菌JH-B2(ΔfrdBC,ΔadhE,Δpta,ΔldhA,ΔpflB∷alaD)作为发酵菌株,研究其以葡萄糖为碳源配以少量氮源(5g/L酵母粉)发酵产L-丙氨酸的条件,对比分批发酵和补料发酵的结果,并在50L的发酵罐中进行了发酵的放大。研究结果表明,优化后发酵条件为:转速300r/min,pH6.0,通气量0.6L/((min·L))。其中,pH为6.0接近于L-丙氨酸的等电点。在此条件下L-丙氨酸产量可达76.51g/L,比优化前提高12.5%;7-L发酵罐中补料发酵相比分批发酵产量提高了40%;在50L发酵罐中进行补料发酵,L-丙氨酸产量达到135.0g/L。     

响应面分析法优化固定化细胞转化DL-ATC生产L-半胱氨酸工艺条件

利用SAS软件的Plackett-Burman试验设计法及响应面分析法，对海藻酸钙固定化假单胞菌（Pseudomonassp．）HY1040转化DL-2-氨基-△^2-噻唑啉-4-羧酸（DL—ATC）生产L-半胱氨酸的工艺条件进行了优化，得到较佳的转化工艺条件：固定化细胞接种量为25．5mL，DL-ATC质量浓度为1．0％，固定化细胞增殖时间为12．9h．经5批次转化试验考察，固定化细胞比酶活力平均达934u／mL，较优化前提高38．9％．经连续转化4批次，底物转化率仍可保持在初始值的91．0%以上．     

破乳菌B_3菌株分批发酵动力学分析

以从采油废水中筛选到的一株高效生物破乳菌株B3为试验菌株,为认识其发酵机理并指导发酵工艺设计,利用分批发酵的方法研究破乳菌株B3菌体生长和葡萄糖消耗情况.根据分批发酵实验结果,采用Logistic方程和Lu-edeking-Piret方程,建立破乳菌株B3的菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型,利用拟线性法求得破乳菌分批发酵的动力学模型参数.模型计算值与实验值能够较好地拟合,相对误差分别小于9%和6%,表明所建立的动力学模型能够反映B3破乳菌株发酵过程的动力学特征.     

L-亮氨酸分批发酵动力学研究

通过检测发酵过程的基质浓度、菌体量和产物浓度，建立了一组反映TQ9806菌株L-亮氨酸分批发酵的动力学模型，结果显示该动力学模型可以很好的拟合发酵过程。     

基于荷移反应的HPLC法测定L-半胱氨酸质量分数

建立基于荷移反应的L-半胱氨酸高效液相色谱(HPLC)定量方法.在pH 9.0的硼酸-硼砂缓冲溶液中,L-半胱氨酸与四氯苯醌于40℃水浴中恒温30min,形成络合物(λmax=358nm),采用高效液相色谱进行分析.结果表明:L-半胱氨酸与四氯苯醌形成了摩尔比为1∶1型稳定络合物.另外,L-半胱氨酸在5～100μg/mL质量浓度范围内具有良好的线性关系;低、中、高3个质量浓度的加样回收率分别为99.2%,99.1%和96.5%,相对标准偏差分别为1.3%,1.4%和1.3%.本方法准确、快速、简便且重复性良好,适用于L-半胱氨酸原料药的定量分析.     

基于响应面法优化鲜切莴笋复合涂膜保鲜剂

以鲜切莴笋为研究对象,根据12种化学物质对多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性的抑制作用,选择3种酶活抑制效果显著的化学物质(茶多酚、抗坏血酸和L-半胱氨酸)和4种涂膜剂(羧甲基纤维素钠、黄原胶、海藻酸钠和葡甘露聚糖),考察不同保鲜剂浓度对鲜切莴笋4 ℃贮藏4 d后外观和色泽的影响. 以此单因素实验为基础,进行响应面分析,结果显示复合涂膜最佳组合为0.38%抗坏血酸+0.85%L-半胱氨酸+0.67%羧甲基纤维素钠,在此条件下,鲜切莴笋在4 ℃贮藏6 d后红绿色差Δa^*值为0.170,与回归方程预测值0.166相近,且货架寿命可延长至12 d以上,表明优化后的复合涂膜保鲜剂具有良好的实际保鲜效果.     

氨基酸前体对酿酒酵母生产谷胱甘肽影响的研究

通过摇瓶培养,研究了L-半胱氨酸、甘氨酸、L-谷氨酸3种氨基酸前体不同浓度及不同添加时间对突变株YF(ZnCl2r,Ethr)生产谷胱甘肽的影响.结果表明L-半胱氨酸能显著促进胞内谷胱甘肽的积累--当发酵12 h时,添加浓度为2 mmol/L的L-半胱氨酸,谷胱甘肽浓度提高了102％,而甘氨酸和L-谷氨酸对酵母发酵生产谷胱甘肽的影响不大.     

L-半胱氨酸对连续流发酵生物制氢的促进作用

为了研究L-半胱氨酸对连续流厌氧发酵生物制氢系统的影响,通过运行两组平行的连续流搅拌槽式反应器(CSTR),一组随进水连续添加0.1 g/L的L-半胱氨酸,另一组不添加,对比考察两组系统的氧化还原电位、生物量、产酸发酵情况以及产氢能力.结果发现添加L-半胱氨酸反应器的氧化还原电位降至-400 mV以下仅需1 d,形成稳定的乙醇型发酵仅需25 d;而未添加L-半胱氨酸的反应器则分别需要10 d和35 d.达到稳定运行状态时,添加L-半胱氨酸反应器的产氢速率为3.06 L/d,高于未添加L-半胱氨酸的2.99 L/d.研究表明L-半胱氨酸能够促进形成适宜乙醇型产氢发酵的低氧化还原电位环境,从而加快连续流产氢系统的启动进程,并提高系统的产氢能力.     

mPEG-Cys-AFC偶联体的合成、胶束化行为及酶促控释研究

选择L-半胱氨酸为中心分子,设计合成了两亲性载体mPEG-Cys-AFC偶联体,其中4-三氟甲基-6-氨基香豆素(AFC)为模型药物.通过1 H NMR、13 C NMR和MALDI-TOF-MASS对化合物结构进行了表征.采用水溶法制备了胶束,利用芘荧光探针法确定了临界胶束浓度(CMC)为92.8mg/L,测得胶束的平均粒径为141.1nm,Zeta电位为-6.11mV.经测定表明,在PGA酶作用下载体化合物能迅速控释模型药物分子.     

铁氰酸镍复合修饰电极的电化学行为及其电催化研究

利用化学沉积技术制备了NiHCF/石墨粉/MTMOS复合修饰电极,研究了NiHCF/石墨粉/MTMOS复合修饰电极作为安培型L-半胱氨酸传感器的电化学行为.NiHCF修饰电极在不同扫速的循环伏安行为表明在-0.1～ 0.7 V电位窗内,半波电位(E1/2)为 0.393 V的可逆氧化还原波为[FeⅢ(CN)6]3-/[FeⅡ(CN)6]4电对;在扫速小于100 mV/s时,阳极峰电流与扫速成很好的线性关系;当扫速大于120 mV/s时,阳极峰电流却与扫速平方根成正比,电极反应被扩散过程所控制;NiHCF修饰电极催化L-半胱氨酸结果表明NiHCF的引入明显降低了催化氧化电位;实验结果表明L-半胱氨酸在1×10～2×10-2mol/L内,电流响应性与浓度成很好的线性关系,电极的检测限为2.6×10-6mol/L.NiHCF/石墨粉/MTMOS复合修饰电极制备方法简单,电极稳定性高,表面可以更新,为三维复合电极在电催化中的应用和研究提供了新的方法.