丙酸发酵的研究

北京丙酸杆菌(Propionibacrerium beijingense)不能利用无机氮。蛋白胨和酵母膏的种类对该菌生长和产酸的影响显著,其中以酵母膏最好,浓度以l一2％为宜。丙酸发酵最适温度为25一30℃,最适pH为6．5,葡萄糖浓度以1-2％为佳。使用下列发酵培养基(％)：葡萄糖2．酵母膏2,CaCO3,1．5,丙酸产量为9．35g／L,对糖的产率达51．94％,丙酸对乙酸的比例近5：l。     

固定化啤酒酵母废菌体吸附Pd2+的研究

用2％海藻酸钠与1％明胶混合为包理剂固定啤酒酵母废菌体。SEM、X-射线能谱和TEM研究结果表明,该固定化啤酒酵母废菌体(ISCWB)颗粒中的菌体分布较均匀,ISCWB不仅能吸附Pd²⁺,而且能将Pd²⁺还原成Pd0。ISCWB吸附Pd²⁺的最适pH值为3.5。在30℃～70℃范围内,吸附作用不受温度的影响。吸附作用是一个较快的过程,在最初的5min内吸附量可达最大吸附量的36％。吸附作用受ISCWB浓度、Pd²⁺起始     

费氏丙酸杆菌两个亚种的分离与鉴定

用亨格特（Hungate）厌氧技术从不同奶制品分离出3株丙酸杆菌Propionibacterium,编号为PTC－1,PTC－2和PTC－3。细胞呈多形态,杆状,革兰氏阳性,不形成芽孢,不运动,菌落在PYG深层洋菜中呈双凸透镜状,白至土黄色,从葡萄糖、乳糖等8种碳水化合物发酵产酸,葡萄糖发酵产物包括大量丙酸和乙酸,少量异丁酸,琥珀酸和CO₂。厌氧至耐氧。PTC－1的DNA的GC百分含量测定值为67.8mol％（Tm）。三株菌的特性很接近,只在硝酸盐还原和牛奶凝固特性有差     

低成本绿色循环工艺发酵生产丙酸联产维生素B12

对提取维生素B12后的费氏丙酸杆菌废菌体进行水解处理,考察以菌体水解液作为N源用于丙酸发酵的可行性.利用正交设计得到了提取维生素B12后的废菌体水解优化条件.基于此,构建利用植物纤维床反应器固定化生产丙酸联产维生素B12的低成本绿色循环工艺.结果表明:在4.5L的发酵体系中,单批次总糖质量浓度为200 g/L,发酵进行了5批次共1192h,丙酸生成总量为2 328.75 g,单批次丙酸质量浓度103.50 g/L,丙酸生产效率达0.43 g/(L·h),干菌质量浓度达到19.52 g/L.将菌体注入微好氧发酵罐中发酵获得112.8 mg/L维生素B12.     

丙酸积累对薛氏丙酸杆菌生长及产酸的影响*

报道丙酸积累对维生素B12产生菌Propionibacterium shermanii生长及丙酸产生的影响,在初糖浓度6％,pH6.5的批次发酵条件下,测定了该菌的耗糖、产酸和茵体生长曲线。发酵24h后,培养基中添加1％、3％和6％的丙酸,发酵结束时菌体干重只有对照的75．2％、65．4％和52.9％,产酸是对照的79.3％、69．2％和39．3％。加入6％的丙酸不能完全抑制耗糖和产酸。部分解除丙酸抑制可使菌体干重增加60％。     

固定化酵母细胞流化床反应器的 操作与嫩啤酒双乙酰水平

利用海藻酸钠固定化酿酒酵母细胞和流化床生物反应器进行介质循环发酵。反应器中固定化胶体最适体积分数(φ)为O．40(v／v)。在给定固定化胶体体积分数(φ=O．40),给定发酵温度(10℃)和循环比(n=5)的条件下,研究了循环流速对主发酵周期和对嫩啤酒双乙酰水平的影响。结果表明,发酵周期随流速的增加而减少,而双乙酰浓度则随流速的增加而提高。当停留时间τt=2．8h,发酵周期T(=nτ r)为14h,嫩啤酒中双乙酰浓度为0．5ppm。     

固定化酵母细胞流化床反应器的 操作与嫩啤酒双乙酰水平

利用海藻酸钠固定化酿酒酵母细胞和流化床生物反应器进行介质循环发酵。反应器中固定化胶体最适体积分数(φ)为O．40(v／v)。在给定固定化胶体体积分数(φ=O．40),给定发酵温度(10℃)和循环比(n=5)的条件下,研究了循环流速对主发酵周期和对嫩啤酒双乙酰水平的影响。结果表明,发酵周期随流速的增加而减少,而双乙酰浓度则随流速的增加而提高。当停留时间τt=2．8h,发酵周期T(=nτ r)为14h,嫩啤酒中双乙酰浓度为0．5ppm。     

产酸丙酸杆菌FS1171产丙酸发酵动力学研究

对产酸丙酸杆菌（Propionibacterium acidogenes）FS1171产丙酸的分批发酵动力学进行研究,基于经典发酵动力学模型（Logistic、Luedeking-Piret、Dose-Resp方程）及Origin软件优选模型（Boltzmann方程）两种方法分别构建丙酸发酵过程中菌体生长、丙酸合成及底物甘油消耗随时间变化的动力学模型,软件分析表明,经典发酵动力学构建的模型拟合度整体不如Boltzmann方程构建的动力学模型,但前者所构建的3个动力学模型之间有较好的关联性,两种方法构建的模型拟合值和实验值能较好的吻合,说明所构建的产酸丙酸杆菌的发酵动力学能较好地反应丙酸杆菌的发酵过程,为优化发酵过程和工业上放大生产丙酸提供参考。     

产酸丙酸杆菌耐酸菌株的选育及其应用

为了解除微生物发酵生产丙酸过程中代谢产物(丙酸)对菌体生长的抑制作用,以实验室保藏的产酸丙酸杆菌(耐30g/L丙酸)为出发菌株P-0,通过丙酸压力筛选获得了一株耐10g/L丙酸的产酸性能良好的菌株P-10,降低了发酵过程中丙酸对菌体生长的抑制作用。菌株P-10做摇瓶发酵,发酵周期168h,丙酸浓度为49.66g/L,产酸速率为0.30g/(L·h),较出发菌株P-0提高了53.04%;7L发酵罐实验表明,菌株P-10发酵周期168h,丙酸浓度为55.63g/L,产酸速率0.33g/(L·h)。同时对菌株P-10做二次接种实验,结果表明,84h为二次接种最适时间段,且84h进行二次接种时,丙酸浓度提高了17.77%,二次接种实验不但有利于有机酸的积累,而且可以提高菌株的产酸能力和耐酸能力;经过选育的菌株P-10具有优良的产酸稳定性,有利于菌种的工业化生产和应用,同时对后续的发酵分离耦合具有重要意义。     

产酸丙酸杆菌耐酸菌株的选育及其应用

为了解除微生物发酵生产丙酸过程中代谢产物(丙酸)对菌体生长的抑制作用,以实验室保藏的产酸丙酸杆菌(耐30g/L丙酸)为出发菌株P-0,通过丙酸压力筛选获得了一株耐10g/L丙酸的产酸性能良好的菌株P-10,降低了发酵过程中丙酸对菌体生长的抑制作用。菌株P-10做摇瓶发酵,发酵周期168h,丙酸浓度为49.66g/L,产酸速率为0.30g/(L·h),较出发菌株P-0提高了53.04%;7L发酵罐实验表明,菌株P-10发酵周期168h,丙酸浓度为55.63g/L,产酸速率0.33g/(L·h)。同时对菌株P-10做二次接种实验,结果表明,84h为二次接种最适时间段,且84h进行二次接种时,丙酸浓度提高了17.77%,二次接种实验不但有利于有机酸的积累,而且可以提高菌株的产酸能力和耐酸能力;经过选育的菌株P-10具有优良的产酸稳定性,有利于菌种的工业化生产和应用,同时对后续的发酵分离耦合具有重要意义。     

固定化酵母乙醇发酵及固化小球微生态的研究

比较了SA-PVA-SiO₂固定化酿酒酵母和游离酿酒酵母的乙醇发酵能力,采用批次发酵试验研究固定化酿酒酵母的发酵稳定性。结果表明,SA-PVA-SiO₂固定化酿酒酵母的发酵速度比游离酿酒酵母快,发酵周期短;发酵稳定性很好,30℃,橡胶塞、90 r/min摇床培养24 h时,乙醇体积分数均在3%~3.5％之间,连续发酵14批次后,固化小球的形态依然完好,不发粘。通过扫描电镜对酿酒酵母包埋微生态环境进行了分析,图像表明固定化小球的内部环境非常有利于酵母细胞的厌氧发酵产乙醇,充分证明了SA-PVA-SiO₂固定化酿酒酵母乙醇发酵的优越性。     

固定化乳酸乳球菌连续生产Nisin的研究

以海藻酸钙为材料 ,固定乳酸乳球菌 (Lactococcuslactissubsp .lactis)SM5 2 6 ,研究不同条件对Nisin合成的影响。结果表明 ,利用 2 %海藻酸钠在 1 0mmol LCaCl2 条件下 ,得到的固定化细胞颗粒稳定性较好 ,可维持 90h无破裂 ;在发酵过程中SYS3培养基中的无机盐成分尤其磷酸盐对固定化颗粒有破坏作用 ;用mSYS3培养基代替SYS3 ,通过 72h三批次循环的半连续培养 ,Nisin活性为 85 0IU mL ,无明显的细胞渗漏现象。连续化生产 70h ,Nisin活性达 1 1 5 0IU mL ,相当于游离细胞的发酵水平。     

重组大肠杆菌产角质酶-CBM摇瓶发酵优化及分泌表达研究

在TB培养基的基础上,通过单因素分析和正交设计对重组大肠杆菌产角质酶-CBM发酵进行优化,得到最适培养基的组分为:甘油5 g/L,蛋白胨 16 g/L,MgSO₄·7H₂O 2.5 mmol/L,K₂HPO₄ 13.7 g/L,KH₂PO₄ 1.53 g/L,菌体生长至对数前中期时添加终浓度为1 g/L乳糖 和0.75 g/L 甘氨酸,30℃发酵48 h,角质酶-CBM产量可达63 U/ml,较TB培养(20 U/ml)提高了近3倍。考察了热激作用、渗透调节物质及温度两控制对角质酶-CBM分泌表达的影响,在添加Lactose和Glycine后,发现在添加终浓度为75 mmol/L的L-脯氨酸,37℃热激1 h或47℃热激0.5 h,变温至25℃发酵,角质酶-CBM产量可达90 U/ml,较TB恒温培养提高了近四倍。     

纳米铁氧化物对Pelotomaculum schinkii培养系丙酸厌氧降解产甲烷的影响

微生物能利用导电材料进行电子传递,提高种间电子传递效率。铁基纳米导电物质可以加速土壤及厌氧消化系统中微生物间的种间电子传递,促进有机废弃物的产甲烷过程。前期获得了厌氧丙酸富集培养系,互营丙酸氧化菌（Pelotomaculum schinkii）在培养系中占优势,本研究考察了10~4 000 mg/L 纳米铁氧化物对丙酸降解产甲烷过程的作用及微生物的影响。结果表明,低浓度的铁基纳米材料对丙酸降解有一定的促进作用,而高浓度会抑制产甲烷：10~1 000 mg/L纳米Fe₃O₄对产甲烷无明显影响,1 500~4 000 mg/L最大产甲烷速率抑制了26%~80%,延滞期增加了174%~222%;10~200 mg/L纳米Fe₂O₃使最大产甲烷速率提高了21%~29%,1 500~4 000 mg/L最大产甲烷速率抑制了48%~58%,延滞期增加了29%~85%。微生物群落解析结果表明,与对照相比,10~1 000 mg/L纳米Fe₂O₃使P. schinkii相对丰度略有增加,而4 000 mg/L纳米₃O₄/Fe₂O₃使P. schinkii的相对丰度下降了70.7%和55.9%,说明高浓度纳米铁氧化物会抑制P. schinkii的活性,导致丙酸降解及产甲烷速率降低。     

松口蘑深层发酵工艺的研究

对松口蘑深层发酵工艺进行系统研究。通过正交试验初步确定松口蘑适宜的培养基组成 :玉米粉 30g,葡萄糖 1 0g ,豆饼粉 1 0g ,玉米浆 1 0g ,KH₂ PO₄1g ,定容至 1L。适宜发酵条件 :最适生长温度为 2 5℃ ,摇瓶转速为 1 60r/min ,最适pH为 5 0 ,最适接种量为 1 0 % ,装液量 1 2 0mL/ 5 0 0mL摇瓶培养 1 0d ,菌体生物量达 1 2 94g/L。     

产耐碱性β-1,4-聚糖酶芽孢杆菌A-30液体发酵研究

研究了搅拌转速、pH控制以及结合摇瓶发酵过程中不同时间硫酸铵的补加对β-1,4-聚糖酶形成的影响,优化得到A-30的β-1,4-聚糖酶分批发酵操作条件和初步优化了(NH₄)₂SO₄流加发酵条件。研究结果显示麸皮表面有大量A-30菌体细胞的吸附,搅拌转速对菌体吸附和β-1,4-聚糖酶的形成有明显影响;发酵过程中pH下降有利于β-1,4-聚糖酶形成。采用了初期以5mL/h的速率恒速流加,后期测定(NH₄)₂SO₄浓度进行调整的流加方法,使木聚糖酶活达到616IU/mL,纤维素酶活达到1.33UI/mL。     

丙酸杆菌属中的一个新种

从沼气发酵液中,分离出几株丙酸菌。该菌为革兰氏阳性、不形成芽孢的兼性厌氧菌。厌氧培养在BPYL培养基上细胞为球形;在BPY培养基上细胞则为杆状。能利用20多种糖和醇产酸,产生丙酸和乙酸。水解七叶苷,还原硝酸盐,过氧化氢酶阳性,不液化明胶,不产生吲哚。不利用D-阿拉伯糖和木糖产酸。该菌株属于丙酸杆菌属中的一个新种,定名为北京丙酸杆菌 Propionibacterium beijingense sp nov。     

微生物传感器测定维生素B12的研究

将大肠杆菌(Escherichia coli)215用吸附法固定于醋酸纤维素膜上,与氧电极配合组成微生物电极,建立了对维生紊B₁₂的快速测定系统。测定浓度范围5×10^-6mg—2．5×10^-5mg／ml;测定温度范围在28—39℃;最适Ph为6．7—7．8,测定一个样品所需时间为2h,比常用的生物学测定方法所需时间缩短10倍以上。该系统对维生素B₁₂重复测定的相对误差为±3％。固定化菌体在－25℃保存25天后再进行测定,应答电流不低于初始值的92%。     

产3-甾酮-△1-脱氢酶的简单节杆菌固定化细胞的制备及其性质

研究了产3-甾酮△1-脱氢酶的简单节杆菌(Arthrobacter simplex) By-2-13细胞包埋于聚丙烯酰胺凝胶中的制备条件。用5ml 5％丙烯酰胺凝胶包埋lg湿细胞为宜,固定化后酶活力回收率为80％左右。添加0.01％的维生素K,固定化细胞酶活力可提高40％左右。固定化细胞和自然细胞酶的最适温度分别为35℃;和30℃,米氏常数前者为0．417mM,后者为0．33mM。固定化后热稳定性比自然细胞好,其他性质基本相同。     

金针菇在淀粉废水中发酵的营养条件研究

用摇瓶试验对金针菇菌丝体在淀粉废水中培养的营养条件进行了研究。结果表明,利用淀粉废水进行金针菇液体发酵的最适营养条件为：经液化处理的淀粉废水,加KH₂PO₄0.25 g/100 mL,MgSO₄·7H₂O0.05g/100mL,V_B1150μg/L,V_B250μg/L,pH5.40。测定了该营养条件下菌体的生长曲线及发酵过程中培养基残糖的变化。发酵周期为7d,发酵终点生物量达2.08 g/100 mL,COD去除率为70.8%。