常压室温等离子体诱变选育丁烯基多杀菌素高产菌株及培养基优化

以ASAGF 2-G4为出发菌株,进行常压室温等离子体与2 mg/mL亚硝基胍的复合诱变选育。结合96孔板发酵培养进行了初筛及摇瓶复筛后,共得到高产突变菌株5株,经复筛验证获得1株高产且稳定遗传菌株2-A9,其比出发菌株产量提高30.92%。利用Pulckett-Burman实验设计筛选发酵培养基中的影响因素,得到葡萄糖、糊精、棉籽蛋白、玉米浆干粉为显著因素。利用Box-Behnken响应面实验设计优化4种影响因素,获得最优培养基配方为(g/L):葡萄糖60.0、糊精25.0、棉籽蛋白25.0、玉米浆干粉12.5、胨化牛奶10.0、Mg SO₄ 1.0、NaCl 2.0、CaCO₃ 5.0。经重复实验验证后,丁烯基多杀菌素平均产量与预测产量接近,表明该模型可行有效。     

用玉米浆发酵生产类胡萝卜素红酵母的紫外诱变选育

以实验室保存的红酵母菌为出发菌株,利用紫外诱变的方法,以获取可高效利用玉米浆发酵生产类胡萝卜素的突变株.通过筛选及连续传代实验,确定了1株突变性状能稳定遗传的突变株,其类胡萝卜素产量达到12.98mg/L,比出发菌株提高了41%.     

利用玉米浆发酵生产类胡萝卜素红酵母的诱变选育

以试验室保存的红酵母为出发菌株,利用MTG(N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍)诱变的方法,以获取可高效利用玉米浆发酵生产类胡萝卜素的突变株.通过筛选及连续传代试验,确定一株突变性状能稳定遗传的突变株,其类胡萝卜素产量达到13.01 mg/L,比出发菌株提高了41.72%.     

高产α-葡萄糖苷酶黑曲霉的微波选育及发酵条件优化

采用微波诱变技术对黑曲霉J2进行选育,得到1株α-葡萄糖苷酶活力较高的突变菌株ANY-4,酶活力达到305 U/mL,比出发菌株提高了38.6%,且稳定性良好。通过单因素和正交试验得到最适培养条件为:玉米淀粉80 g/L、玉米浆干粉40 g/L、初始pH 4.5、装液量50 mL/500 mL、接种量3%、培养温度36℃、摇床转速240 r/min、培养时间40 h。在最优培养条件下进行发酵,α-葡萄糖苷酶活力达到427 U/mL,比优化前提高了40%。     

离子束诱变与连续驯化选育耐毒性产丁醇菌株

利用离子束注入的方法对丁醇发酵菌株拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） NCIMB 8052进行诱变,筛选得到了突变株拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） CN18,相对于出发菌株,该突变株的丁醇产量从9.9 g/L增加至12.8 g/L,提高了29.3%;总溶剂产量从13.4 g/L增加至18.2 g/L,提高了35.8%。该突变菌株连续传代20次,溶剂产量稳定,菌株无明显退化。使用含木质素降解产物的培养基对该菌株进行连续培养驯化,最终获得一株耐木质素降解产物的高产突变株,命名为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii） CN88,其耐受木质素降解产物的质量浓度提高至1.0 g/L。在0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L的抑制物质量浓度下发酵,可分别产总溶剂15.2 g/L、14.4 g/L、12.7 g/L。     

葡糖酸醋杆菌JR-02产细菌纤维素发酵工艺优化

为提高汉逊氏葡糖酸醋杆菌（Gluconacetobacter hasenii）JR-02细菌纤维素（BC）合成能力,采用响应面法对其发酵工艺参数进行优化。通过单因素试验和Plackett-Burman试验筛选出对菌株JR-02的细菌纤维素产量影响较为显著的4个因素为初始pH、MgSO4、玉米浆干粉、乙醇,再通过Box-Behnken试验设计最终确定最佳发酵工艺为：葡萄糖30 g/L、玉米浆干粉15 g/L、乙酸3 g/L、Na2HPO4 3 g/L、MgSO4 0.11 g/L、CaCO3 0.8 g/L、乙醇9 mL/L、初始pH 4.5、30 ℃、160 r/min。优化后BC产量达到（4.74±0.15） g/L,为未优化前BC产量的1.87倍。     

发酵鹰嘴豆乳产γ-氨基丁酸乳酸菌的复合诱变选育

采用复合诱变的方式提高乳酸菌发酵鹰嘴豆乳产γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的能力,为开发富含GABA的功能性食品打下基础。以植物乳杆菌M-6作为出发菌株,分别进行紫外、紫外-氯化锂复合诱变,确定紫外照射最佳时间为240 s,氯化锂最佳质量分数为1.25%。采用谷氨酸钠（monosodium glutamate,MSG）平板法、纸层析法、berthelot比色法和高效液相色谱法对突变株的产GABA特性进行检测,筛选到21?株GABA产量高于出发菌株的菌株,其中紫外-氯化锂诱变所得突变株UL-4产量最高,在MRSG培养基（含1%?MSG）和鹰嘴豆乳（含0.2%?MSG）里的产量分别为899.27?mg/L和369.53?mg/L,比出发菌株分别提高64.25%和30.46%,具有良好的遗传稳定性。     

响应面法优化皮状丝孢酵母产油脂发酵培养基

以皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）为出发菌株,对其产油脂的发酵培养基进行研究。以油脂产量为评价指标,通过单因素试验研究发酵培养基中的碳源、氮源、外源因子对油脂产量的影响,然后利用响应面试验对培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖97.6 g/L、玉米浆干粉4.4 g/L、乙酸钠0.09 g/L。在该优化条件下,皮状丝孢酵母的油脂产量达到了14.4 g/L。     

高强度产甘油假丝酵母突变株的选育及其发酵性状

以一株产甘油假丝酵母为出发菌株 ,采用化学诱变 ,通过玉米浆和外加无机磷组成的磷质量浓度为 3 40mg/L的磷源选择培养基 ,得到了一株发酵时间较原菌株缩短了 8h左右 ,产甘油能力 (甘油产量约为 1 40 g/L ,甘油转化率为 5 6% )和原菌株相似的突变株 ,并研究了突变株的发酵性状 .     

曲酸生产菌的复合诱变选育

以生产菌株米曲霉（Aspergillus oryzae）w-56为出发菌株,经2次紫外线、2次60Co多重复合诱变处理,选育获得曲酸生产菌UR28,生产发酵周期由原来的130h缩短至65h,曲酸产量由原来的36g/L,提高到68g/L,比出发菌株提高了88.9%。实验证明采用复合诱变,能有效改变菌株对诱变因素的敏感性,提高突变率,逐步提高突变株的产酸水平。     

马克斯克鲁维酵母的中试发酵研究

对马克斯克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）的细胞积累展开中试发酵,并且在其培养过程中研究菌体的生长情况以及呼吸参数和代谢产物的变化规律。结果表明,通过摇瓶和3 L发酵罐的分批培养,从6株马克斯克鲁维酵母中确定了马克斯克鲁维酵母菌株F#在生长方面更具优势。利用带有尾气分析仪的50 L发酵罐对菌株F#进行分批培养和流加培养,确定了菌株F#存在Crabtree效应。并且通过线上监测呼吸商（RQ）、发酵液pH和溶氧的变化情况,以合适的补料工艺减弱了菌株F#的Crabtree效应,培养12 h后细胞干质量达（54.37±3.3）g/L,实现了细胞的大量积累,对马克斯克鲁维酵母的工业生产具有一定指导意义。     

运动发酵单胞菌发酵产乙醇的中试研究

从6株Zymomonas.mobilis基因工程菌中筛选出一株乙醇高产菌Z4,在500ml摇瓶小试的基础上利用5L全自动发酵罐进行了中试放大。结果表明Z4菌株的最适初糖浓度为18%;pH6.0,35℃,发酵48h乙醇最高含量达67.9g·L-1,得率达77.0%。补料分批培养实验结果表明,补料时机以发酵起始后24h为佳,发酵48h后乙醇含量达最高值93.1g·L-1,得率为77.6%。     

大肠杆菌CCTCC M208088发酵生产聚唾液酸的pH控制策略

研究了不同pH值控制策略对大肠杆菌CCTCC M208088发酵生产聚唾液酸的影响。采用高浓度磷酸盐培养基(20g/L磷酸氢二钾)缓冲pH值,聚唾液酸产量达到1.9g/L,但大量磷酸盐残留在发酵液中,影响聚唾液酸的后提取处理。把培养基中磷酸盐的质量浓度降至2.5g/L,同时流加2mol/L氢氧化钠溶液控制pH,聚唾液酸产量提升至2.3g/L,但是NH4+在发酵前期16h即消耗完毕。进一步采取氨水流加控制pH策略,聚唾液酸产量提升至3.2g/L,同时菌体浓度大幅增加至12.5g/L,导致40g/L初始山梨醇在20h耗尽。最后,在氨水控制pH的同时,向发酵体系中流加山梨醇,聚唾液酸产量和生产强度分别达到了4.8g/L和0.16g/(L.h),比优化前(高浓度磷酸盐发酵)分别提高了152%和188%。     

诺丽自然发酵汁中醋酸菌的分离鉴定及发酵特性

为分析诺丽自然发酵汁中醋酸菌的多样性,丰富诺丽中醋酸菌种属信息,采用传统分离培养和16S rRNA基因序列分析相结合的方法,对诺丽自然发酵汁中的醋酸菌进行分离鉴定和发酵特性研究。结果表明,从不同发酵阶段诺丽自然发酵汁的67 个分离菌株中鉴定出了24 株醋酸菌,分别为Acetobacter fabarum（9 株）、Acetobacter syzygii（7 株）、Acetobacter pasteurianus（2 株）、Acetobacter tropicalis（1 株）、Acetobacter lambici（1 株）和Gluconobacter japonicus（4 株）,其中A. syzygii和A. fabarum为诺丽自然发酵过程中的优势菌种。在发酵性能方面,A. tropicalis N21性能最优,产酸量可达28.92 g/L,在40 ℃高温中仍能良好生长且产酸量为14.85 g/L,乙醇体积分数为7%时,产酸量略有下降,但依然可达23.60 g/L,其耐高温和耐乙醇能力均高于其他菌株。     

优良黄酒酵母的筛选及其抗逆性能分析

从上海地区黄酒酿造企业的主发酵液、酒母和酒糟中分离得到4株起酵能力、产酒精能力和发酵性能较好的BR 20、BR25、BR 26和BR 30菌株。经5.8S r DNA-ITS测序分析,鉴定分离筛选所得的4株菌为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。分析研究4株菌对高浓度乙醇、高糖浓度、高浓度乳酸和高渗透压的耐受性,BR 20和BR 30菌株可耐受18%的酒精,对1.6 mol/L高渗透压有较好的适应性;BR 20与B R 26菌株在高达54 g/L的乳酸下具有较好的生长;BR 30菌株对40%糖浓度表现出最强的耐受能力;最终筛选出抗逆性能较强的BR 20和BR 30菌株。比较研究了BR 20菌株和BR 30菌株的发酵效率,BR 20菌株的底物利用率较BR30菌株平均高出1.67%,BR 20菌株的乙醇产率较BR 30菌株平均高出5.76%。BR 20和BR 30菌株作为混合发酵菌种用在黄酒生产中可缩短发酵时间、提高原料利用率并且增加出酒率。     

一株低产高级醇桑椹果酒酵母的分离、鉴定

以桑椹为分离源,从其自然发酵醪液中分离得到35株酵母菌,采用杜氏小管发酵法初筛,产乙醇能力复筛,耐乙醇和SO₂能力三级筛选,再与葡萄酒活性干酵母的发酵性能和高级醇产生量进行比较,得到1株发酵性能优良且高级醇产生量低的桑椹果酒酵母—S-2。对S-2菌种进行的研究表明,该菌在12 h开始产气,48 h后产生的气体充满杜氏小管,在14%乙醇和120 mg/L SO₂的胁迫下仍有较好的发酵表现,该菌在正常情况下发酵产生的乙醇含量高达10.56%,且高级醇产生量为312.41 mg/L。采用18S rDNA对其进行序列鉴定,确定其与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)同源性最高,相似度达到100%。该菌完全可以取代葡萄酒酵母专门用于桑椹果酒的发酵。     

窖泥高产己酸菌的分离筛选及发酵性能测试

通过对老窖泥的多次富集培养,从中筛选高产己酸的菌株,并通过形态观察及分子生物学技术对其进行鉴定。同时,选取己酸产量最高的菌株进行发酵性能的测定。结果表明,从3#老窖泥中筛选并鉴定得到3株高产己酸的克鲁维氏梭菌（Clostridium kluyveri）A-1、A-3、A-5,己酸产量分别为5.73 g/L、9.77 g/L、7.45 g/L。其中Clostridium kluyveri A-3的己酸产量最高,生长周期为88.5 h,其产己酸的最佳初始pH值为7.0,发酵时间为14 d,发酵温度为37 ℃,乙醇含量为2%。pH耐受范围为3.0～11.0,温度耐受范围为13～55 ℃,乙醇最高耐受含量为5%。     

高温大曲中高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的分离鉴定及发酵条件优化

该研究从高温大曲中分离筛选产四甲基吡嗪（TTMP）芽孢杆菌,采用细胞形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对高产四甲基吡嗪菌株进行鉴定,并优化四甲基吡嗪产量最高菌株的发酵条件。结果表明,经初筛从高温大曲中分离出20株产四甲基吡嗪芽孢杆菌（编号为WH1～WH20）,经过复筛得到四甲基吡嗪产量较高的菌株WH7、WH10和WH20。其中菌株WH7和WH20被鉴定为副淀粉芽孢杆菌（Bacillus paramycoides）,菌株WH10被鉴定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。菌株WH10的最佳发酵条件为：前发酵温度37℃、前发酵时间72 h,后发酵温度60℃,后发酵时间20 h,初始pH值6.5,铵盐添加量4 g/L。在此优化条件下,四甲基吡嗪产量为728.38 mg/L,比优化前提高了167%。     

当量生物素控制对谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的影响

以谷氨酸棒杆菌YILM 1504为出发菌,研究了生物素对L-异亮氨酸产量的影响。基于多梯度生物素对比实验及中后期生物素外源添加实验,确定了发酵液中最佳生物素浓度及补料工艺。结果显示:在低浓度生物素发酵液中,最适生物素浓度为45μg/L,此时产酸达到42.5g/L,糖酸转化率达到最高,为13.4%;在大于60μg/L高浓度生物素发酵液中,产酸最高为22g/L,表明高浓度生物素不利于产酸发酵。在5L发酵罐中,初始生物素浓度为30μg/L,18,32,42h分别添加10g/L玉米浆(15μg/L生物素),54h产酸量达到了44.5g/L,比初始生物素浓度为30μg/L,后期不补料产酸量提高了49.8%。     

不同类型酵母对精酿啤酒化学和感官特性的影响

为研究不同类型的酵母对精酿啤酒的化学和感官特性的影响,选取5株酿酒酵母（4株上面发酵酵母、1株下面发酵酵母）进行酿造发酵实验,采用顶空固相微萃取（HS-SPME）法以及离子色谱（IC）法提取并鉴定分析啤酒中的香气成分和有机酸成分,采用偏最小二乘法-判别分析（PLS-DA）进行挥发性化合物的定量与鉴别,并用电子舌对成品酒进行滋味评价。结果表明,4株上面啤酒酵母（A1-A4）与下面啤酒酵母L5相比,上面啤酒酵母的起发速度更快,发酵度更高,发酵液风味物质含量较高,酯香醇厚。综合发酵性能指标可以看出,菌株A2的发酵速度较快,最早达到发酵峰值,发酵液感官风味协调,是一株发酵性能优良的精酿啤酒酵母;菌株A3具有较高的发酵度为80.87%,乙酸乙酯的产量高达45.64 mg/L,是一株具有高发酵度的啤酒酵母。