拉曼被孢霉F5发酵生产γ-亚麻酸的研究

对拉曼被孢霉突变株F5发酵生产γ-亚麻酸的最适碳源、氮源、发酵时间及温度、无机盐离子添加、最适碳源浓度及补加碳源时间等发酵条件进行了研究探讨.最适发酵培养基组成为(g/L):葡萄糖100,酵母浸出粉4,蛋白胨1,K2HPO4 1,CaCl2 1×10-2,MgSO45×10-2,FeSO4 1×10-2,ZnSO4 7.5×10-3,CuSO4 0.5 × 10-5,MnSO4 2×10-3,pH 6.0.培养温度为25℃,140r/min振荡培养10天,培养8天后(即收获前2天)补加5%葡萄糖.发酵结果为:DC24.59g/L,TL 10.84g/L,TL/DC44.09%,GLA/TL10.67%,GLA产量为1156.63 mg/L. GLA产量较初始结果提高156.15%.该菌株已达到工业化生产菌株要求.     

拉曼被孢霉F_5发酵生产γ—亚麻酸的研究

对拉曼被孢霉突变株F5发酵生产γ—亚麻酸的最适碳源、氮源、发酵时间及温度、无机盐离子添加、最适碳源浓度及补加碳源时间等发酵条件进行了研究探讨。最适发酵培养基组成为 (g/L) :葡萄糖 1 0 0 ,酵母浸出粉 4 ,蛋白胨 1 ,K2 HPO4 1 ,CaCl2 1× 1 0 - 2 ,MgSO4 5× 1 0 - 2 ,FeSO4 1× 1 0 - 2 ,ZnSO4 7.5× 1 0 - 3,CuSO4 0 .5× 1 0 - 3,MnSO4 2× 1 0 - 3,pH 6.0。培养温度为 2 5℃ ,1 4 0r/min振荡培养 1 0天 ,培养 8天后 (即收获前 2天 )补加 5 %葡萄糖。发酵结果为 :DC 2 4 .5 9g/L ,TL 1 0 .84g/L ,TL/DC 4 4.0 9% ,GLA/TL 1 0 .67% ,GLA产量为 1 1 5 6.63mg/L。GLA产量较初始结果提高 1 5 6.1 5 %。该菌株已达到工业化生产菌株要求     

雅致枝霉TE7-15发酵生产γ-亚麻酸的实验研究

研究了温度、时间、碳源和氮源对雅致枝霉诱变株TE7- 15的菌体生长、油脂积累及GLA合成的影响 ,确定了TE7- 15菌株适宜的摇瓶发酵培养条件 ,使其菌体生物量达到 19 0 4g/L ,GLA产量达到10 79 95mg/L ,可以满足工业化生产的要求     

发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸培养条件的优化研究

考察了摇瓶发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸过程中碳源、氮源、无机盐和生长因子以及培养过程中补加L-蛋氨酸时间对S-腺苷-L-蛋氨酸的产量、含量及生物量的影响。并通过均匀实验设计对培养基配方进行优化,在30℃、180 r/m in的培养条件下,得到最后的培养基配方为:葡萄糖30g,酵母粉11g,(NH4)2SO412g,K2HPO4.3H2O 5g,KH2PO410g,MnSO4.H2O 0.09g,ZnSO4.7H2O 0.14g,MgC l20.5g,CaC l20.3g,CuSO40.005g,自来水定容至1L。摇瓶中优化后的S-腺苷-L-蛋氨酸产量可以达到0.9g/L,比优化前产量提高了30%。采用优化后的培养基和培养条件在5L发酵罐中间歇培养,24h后一次性补加24g/L葡萄糖和1.0g/L L-蛋氨酸,继续培养24h后产量可达2.66g/L,生物量23.4g/L。     

乳糖诱导丙酮酸羧化酶基因在大肠杆菌中的表达及对丁二酸产量的影响

大肠杆菌DC1515是敲除葡萄糖磷酸转移酶(ptsG)、乳酸脱氢酶(ldhA)、丙酮酸甲酸裂解酶(pflA)基因的菌株,具有发酵生产丁二酸的潜力。为进一步提高菌株DC1515的丁二酸生产能力,将枯草芽孢杆菌丙酮酸羧化酶(pyc)基因转入其中。用乳糖代替IPTG诱导pyc表达,确定了最佳乳糖加入时间、乳糖浓度及诱导温度。在此基础上,考察了补加乳糖对丁二酸产量的影响。结果表明:由于ptsG基因缺失,当培养基中葡萄糖浓度达到15g/L时,乳糖诱导作用并不受葡萄糖抑制。优化诱导条件后,pyc过表达菌株的丁二酸产量达15.17g/L,为对照菌株的1.78倍。间歇补加乳糖2次至浓度为1g/L,丁二酸产量可进一步增至17.54g/L。研究结果为以葡萄糖为底物生产丁二酸的过程中乳糖诱导外源基因在大肠杆菌中的表达奠定了基础。乳糖诱导降低了成本,有利于实现丁二酸发酵生产的工业化。     

红酵母类胡萝卜素高产菌株的筛选及其发酵生理学条件研究

从数株红酵母中选出了1株产类胡萝卜素能力较强的红酵母RY－98（生物量,类胡萝卜素含量和产量分别为19．9g/L,334.8ug/g和6．7mg/L);研究了该菌株产类胡萝卜素的最适营养与环境条件,获得了最佳的发酵生理学条件;葡萄糖40g/L,(NH4)2SO4 10g/L,酵母膏3g/L,蕃茄汁2mL/L,花生油0.5mL/L,接种量30mLL初始pH6.0和通气量（培养基装置040ml/250mL:,在此初步优化的培养条件下,红酵母RY－98经72小时摇瓶发酵其生物量,类胡萝卜素含量和产量分别可达26．8g/L,386.9ug/g和10．4mg/L,依次比初筛中提高了34．7％,15．6％,和55．2％。     

雅致枝霉TE7-15发酵生产γ-亚麻酸的实验研究

研究了温度、时间、碳源和氮源对雅致枝霉诱变株TE7-15的菌体生长、油脂积累及GLA合成的影响,确定了TE7-15菌株适宜的摇瓶发酵培养条件,使其菌体生物量达到19.04g/L,GLA产量达到1079.95 mg/L,可以满足工业化生产的要求.     

乙酸渗漏型丙酮酸高产菌的选育

对Torulopsis glabrata WSH-IP303进行NTG诱变,挑选以乙酸为补充碳源的平板上透明圈较大的菌落,经初筛和复筛,发现T.glabrataWSH-LQ307生产丙酮酸能力强且稳定。以乙酸为补充碳源摇瓶培养48h,其丙酮酸产量（46.2g/L)比出发菌株（38.3g/L)提高21%,采用该菌株在5L发酵罐上进行4批发酵实验,丙酮酸产量在64h最高可达68.7g/L,对葡萄糖的转化率为0.651g/g。     

高产类胡萝卜素酵母菌株LRY-01发酵条件的优化研究

通过单因子实验研究了不同碳源、氮源、生长因子及通气量对菌株LRY-01生产类胡萝卜素的影响。实验表明,碳源、氮源、生长因子对类胡萝卜素产量的影响较大。进一步对上述因子进行了L9(34)正交实验,得到了最佳培养基配方及发酵条件:葡萄糖40g/L,(NH4)2SO41.0g/L,核黄素0.5mL/L,酵母膏0.5g/L,初始pH 4.5,摇瓶装液量为10%。菌株LRY-01在此条件下摇瓶培养72h的生物量和类胡萝卜素的产量分别可达16.19g/L和1000.06μg/g。     

红酵母类胡萝卜素形成的生理学研究

从数株红酵母中选出 1株产类胡萝卜素能力较强的红酵母RY 98(生物量、类胡萝卜素含量和产量分别为19.9g/L ,334 .8μg/ g和 6 .7mg/L) ;研究了该菌株产类胡萝卜素的最适营养与环境条件 ,获得了最佳的发酵生理学条件 :葡萄糖 40 g/L ,(NH4 ) 2 SO4 10 g/L ,酵母膏 3g/L ,蕃茄汁 2mL/L ,花生油 0 .5mL/L ,接种量 30mL/L ,初始pH 6 .0和通气量 (培养基装量 ) 4 0mL/ 2 5 0mL。在此初步优化的培养条件下 ,红酵母RY 98经 72h摇瓶发酵其生物量、类胡萝卜素含量和产量分别可达 2 6 .8g/L ,386 .9μg/ g和 10 .4mg/L ,依次比初筛中提高了 34 .7% ,15 .6 %和 5 5 .2 %。     

利用木糖-葡萄糖为原料产乙醇酵母的筛选、鉴定及发酵试验

建立筛选利用木糖为碳源产乙醇酵母模型,获得一株适合利用木质纤维素为原料产乙醇的酵母菌株。样品经麦芽汁培养基培养后,以木糖为唯一碳源的筛选培养基初筛,再以重铬酸钾显色法复筛。通过生理生化和26D1/D2区对筛选得到的菌株进行分析和鉴定,该菌初步鉴定为Pichia caribbica。经过筛选得到的菌株Y2-3以木糖（40g/L）为唯一碳源发酵时：生物量为23.5g/L,木糖利用率为94.7 %,乙醇终产量为4.57 g/L;以混合糖（葡萄糖40 g/L,木糖20 g/L）发酵时：生物量为28.6 g/L,木糖利用率为94.2 %,葡萄糖利用率为95.6%,乙醇终产量为20.6 g/L。Pichia caribbica是可以转化木糖及木糖-葡萄糖混合糖为乙醇的酵母菌株,为利用木质纤维素发酵乙醇的进一步研究奠定了基础。     

灵芝多糖液体发酵条件的研究

液体发酵灵芝是目前灵芝多糖开发的有效途径。以灵芝的生物量和胞外多糖为指标,对影响灵芝发酵的条件进行了研究。单因素实验表明灵芝发酵的最佳碳源、(?)源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别是28℃、5．5和160 rpm。最佳培养方式是接种后静置4 h再振荡培养,其生物量和胞外多糖的产量最高,分别为7．743g/L和0．907g/L。     

裂褶菌深层培养及多糖测定

为了深层培养裂褶菌Schizophyllum commune Fr.产生多糖,对产多糖的适宜培养基,最佳时间,高产菌株进行了研究。从南京灵谷寺及南京大学校园生长的裂褶菌子实体分离到3株产多糖的裂褶菌菌株,编号南大835,南大843,南大853。对南大843用6种不同培养基进行深层培养,测定和比较了多糖和菌丝产量,其结果表明黄豆粉葡萄糖液体培养基是适于裂褶菌合成多糖的培养基,能培养出密集、白色、均匀的菌球和丰富的多糖。其组成为(g/L):葡萄糖30,黄豆粉5,酵母膏2,KH_2PO_4 1,MgSO_4·7H_2O0.5。pH5.5。最适发酵条件:pH5—5.5,温度26—28℃,振速:100—110次/分,当pH降至4.9—4.7,残糖量在1%以下,5—6天可终止发酵。在培养6天的浓缩滤液中加入等体积的95%乙醇后大量白色粘稠、纤维状的多糖被沉淀下来。在上述发酵条件下,3个菌株比较结果,南大853能明显提高多糖产量,6天的培养液中多糖量可达5.5—6g/L,南大843和南大835分别是5g/L和2.8g/L。     

γ-聚谷氨酸高产菌株筛选及发酵条件优化

γ聚谷氨酸是一种生物可降解的高分子材料,可应用于多种领域,因此受到普遍重视。报道了以11株枯草芽孢杆菌菌株为培养菌株,用3种谷氨酸钠含量不同的培养基进行筛选获得1株γ聚谷氨酸高产菌株;再以该菌株为研究对象进行碳源、氮源、谷氨酸钠浓度、初始pH、接种量、通气量等发酵条件的优化实验,结果表明最佳发酵条件为:250ml三角烧瓶装液40ml,接种体积分数5%,麦芽糖50g/L,酵母膏10g/L,谷氨酸钠30g/L,NaCl10g/L,KH₂PO₄5g/L,MgSO₄·7H₂O0.5g/L,初始pH6.0,发酵60h,此时γ聚谷氨酸产量最高,达到30.26g/L,比国外报道的20g/L的产量有显著提高。纯化后产物经红外光谱及核磁共振检测,鉴定为γ聚谷氨酸。     

L-组氨酸高产菌株的选育及其发酵条件优化

目的:以谷氨酸棒杆菌TQ2223(Phe-/Tyr-/5-MTr/SGr/5-FTr/CINr)为出发菌株,定向选育具有5-甲基色氨酸抗性(5-MTr)、磺胺胍抗性(SGr)、5-氟色氨酸抗性(5-FTr)、8-氮鸟嘌呤抗性(8-AGr)、6-巯基嘌呤抗性(6-MPr)、2-噻唑丙氨酸抗性(2-TAr)等遗传标记的突变株;同时对突变株发酵培养基及条件进行研究,获得最优条件。方法:经硫酸二乙酯诱变处理,测定了诱变时间与致死率的关系,并对发酵培养基中不同氮源、生物素添加量进行了单因素实验,对接种量、发酵培养温度等发酵条件也进行了实验确定。结果:经诱变处理后,定向选育出的菌株TL1105(5-MTr/SGr/5-FTr/8-AGr/6-MPr/2-TAr)在未经优化的摇瓶发酵条件下,L-组氨酸的产量为12.02g/L;而优化培养条件后,L-组氨酸的产量达23～24g/L。结论:确定最佳诱变时间30min,此时致死率为80%。硫酸铵为发酵培养基中最适碳源,生物素添加量为50μg/L,采用5%接种量为宜,组氨酸发酵的最适温度为30℃。     

猪源屎肠球菌WEI-9的高密度培养

目的对分离自健康仔猪肠道的屎肠球菌(Enterococcus faecium)WEI-9的高密度发酵培养基进行响应面优化,为菌株WEI-9的工业化生产奠定基础。方法首先采用单因素试验确定最适高密度发酵培养基的碳源和氮源,随后采用Plackett-Burman设计筛选出影响菌株WEI-9发酵活菌数的显著因素,利用最陡爬坡试验得出显著因素逼近最大活菌数产量的响应区域,最后应用Box-Behnken设计和响应面分析法确定显著影响因子的最佳浓度。结果优化后的最适高密度发酵培养基成分和配比为:乳清粉21.34 g/L,蛋白胨21.94 g/L,Na AC·3H2O 5 g/L,柠檬酸铵2 g/L,K2HPO4·3H2O 2 g/L,Mg SO4·7H2O 0.2 g/L,Mn SO4·H2O 0.05 g/L,吐温-80 1 g/L,发酵液最高活菌数达到1.6×109CFU/m L,是相同条件下MRS培养基中活菌数的1.98倍。结论本研究实现了猪源屎肠球菌(Enterococcus faecium)WEI-9的高密度培养。     

长孢被孢霉利用淀粉质原料发酵产微生物油脂

通过研究长孢被孢霉(Mortierella elongate)的发酵过程,并采用摇瓶分批补料发酵模式考察了起始补料时间及补料基质对长孢被孢霉合成微生物油脂的影响。结果发现该菌株合成油脂主要在发酵48~96 h进行,且N源对菌株的生长有促进作用,采用限氮补料发酵可大幅度提高微生物油脂的产量。最适培养条件:可溶性淀粉20 g/L,玉米浆3 g/L,补料起始时间为发酵48 h,单次补加可溶性淀粉4 g。在此条件下,油脂产量较不补料时增加了521.74 mg,增长率为237.1%。     

花生四烯酸高产突变株的选育及其发酵调控

以拉曼被孢霉（Mortierellaramanniana）SM541为原始菌株,经过紫外线复合氯化锂诱变处理,得到突变株SM541－9,其生物量由126g／L提高到28．8g／L,油脂含量由5．8g／L提高到15.7g／L。花生四烯酸含量由321mg／L增加到623mg／L。传代实验表明,SM541－9具有良好的遗传稳定性,以葡萄糖为碳源,硝酸钾为氮源的最适培养条件下,10L罐发酵,生物量和花生四烯酸含量较原始菌株分别提高了45．2％和109.5％。在液体发酵过程中,菌丝老化、增大溶氧量、间歇流加葡萄糖都有利于花生四烯酸的合成。     

碳源和氮源对5-酮基-葡萄糖酸生成的影响

氧化葡萄糖杆菌Gluconobacter oxydans可以将葡萄糖氧化成葡萄糖酸,并进一步氧化成2-酮基-葡萄糖酸(2KGA)和5-酮基-葡萄糖酸(5KGA),其中5KGA在催化剂的作用下能够转化为L(+)-酒石酸。为了提高5-酮基-葡萄糖酸产量,以仅生成5KGA的氧化葡萄糖杆菌Gluconobacter oxydans HGI-1为出发菌株,研究不同碳源(蔗糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、葡萄糖)和有机氮源(酵母浸粉、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、棉籽饼粉)对5KGA产量的影响。500 mL摇瓶试验结果表明,当葡萄糖浓度为100 g/L时,5KGA产量最高为98.20 g/L;当有机氮源为酵母浸粉、鱼粉和玉米浆,其添加量的蛋白含量为1.60%时,5KGA产量分别为100.20 g/L、109.10 g/L和99.83 g/L,其中,使用鱼粉的5KGA产量最高,使用玉米浆的5KGA产量比酵母浸粉略低。出于经济考虑,文中选择玉米浆作有机氮源,并在5 L发酵罐中进行分批发酵放大试验,5KGA的产量为93.80 g/L,最大生成速率为3.48 g/(L·h),平均生成速率为1.56 g/(L·h)。结果表明,葡萄糖和玉米浆分别为Gluconobacter oxydans HGI-1规模化生产5KGA的最适碳源和氮源,可利用葡萄糖几乎全部(85.93%)转化为5KGA。     

红酵母NZ-01发酵条件的优化

以红酵母菌株NZ-01为试验菌株,研究其发酵工艺与中试生产。采用摇瓶发酵优化的方式,研究培养基组分与发酵工艺条件对该菌发酵的影响,并进行中试放大生产。结果显示,该菌最适生长培养基组分为葡萄糖10g/L,蔗糖10g/L,酵母膏10g/L,牛肉膏2.5g/L;色素合成最适培养基组分为葡萄糖15g/L,蔗糖10g/L,酵母膏2.5g/L,牛肉膏5g/L。最适生长起始pH值为6.0,最适接种量为8%,生长周期为44h;最适色素合成起始pH值为7.0,最适色素合成接种量为8%,色素合成周期为48h。发酵优化后的色素产量3.88μg/mL较优化前1.71μg/mL提高了127%。中试产量达3.05μg/mL。红酵母菌NZ-01优化后的发酵条件可以应用于中试生产虾青素,有规模化生产应用潜力。