絮凝法处理L-脯氨酸发酵液的研究

通过滤饼的重量比阻和溶液流动电位(亦称ζ电位)的测定,分析、讨论了用絮凝技术预处理L-脯氨酸发酵液的合理性,实践也表明不仅能大大提高发酵液的固液分离效果,同时使树脂对L-脯氨酸的重量吸附容量增加了40%。     

絮凝法处理L-脯氨酸发酵液的研究

通过滤饼的重量比阻和溶液流动电位(亦称ζ电位)的测定,分析、讨论了用絮凝技术预处理L-脯氨酸发酵液的合理性,实践也表明不仅能大大提高发酵液的固液分离效果,同时使树脂对L-脯氨酸的重量吸附容量增加了40%。     

赤霉素发酵液的絮凝预处理研究

通过过滤滤饼常数的测定,分析、讨论了用絮凝法预处理赤霉素发酵液的合理性。实践证明,絮凝不仅可以大大改善发酵液的固液分离效果,同时使滤液浓缩后的沉淀量减少了２／３,萃取过程中的乳化现象也得到了明显的改善。     

L—脯氨酸发酵液的脱色研究

对L-脯氨酸发酵液的脱色过程进行了研究,筛选到了具有脱色效果好,解吸容易,脯氨酸损失小等特点的XD型树脂并对有关脱色条件和吸附等温线进行了试验、分析,求得其最佳值;从解脱曲线的多峰型表明为非单—性色素。     

絮凝法预处理透明质酸发酵液的研究

目的:提高透明质酸的纯度。方法:研究了絮凝预处理发酵液对醇沉法提取透明质酸的影响,并通过正交试验对预处理条件进行了优化。结果:明矾可作为最佳絮凝剂,正交实验最佳絮凝条件为:絮凝剂添加量1 000mg/L、絮凝温度30℃、絮凝转速60r/min、絮凝时间20min。在该条件下处理的HA发酵液相对于未经过处理的对照组,菌体去除率可提高42.6%,蛋白去除率可提高5.9%。     

微生物合成L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸的研究进展

L-脯氨酸(L-proline, L-Pro)是构成生物体蛋白质20种氨基酸中唯一的一种亚氨基酸,其羟基化后的产物主要是反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline, T-4-Hyp),两者均具有独特的生物活性,在生物医药和食品美容方面发挥着不可替代的作用。随着对L-Pro和T-4-Hyp功能的深度挖掘,这两者的需求与日俱增,传统生物提取和化学合成的方法已无法满足当今社会“绿色、环保、高效”的需求。近年来,合成生物学迅猛发展,通过深入解析L-Pro和T-4-Hyp的合成途径,构建了微生物细胞工厂用于规模化生产,为绿色高效生产L-Pro和T-4-Hyp开启了新的篇章。本文综述了L-Pro和T-4-Hyp的应用与生产方法、微生物合成L-Pro和T-4-Hyp的代谢途径以及微生物生产L-Pro和T-4-Hyp的改造策略与研究进展,旨在为L-Pro和T-4-Hyp的“绿色生物制造”提供理论基础,促进其工业化生产。     

缺陷短波单胞菌高产L-脯氨酸菌株的选育及其发酵条件优化

以缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)JNPP-1为出发菌株,利用紫外诱变及亚硝基胍复合诱变的方式,获得1株遗传性能稳定、可抗磺胺胍、能耐高渗透压以及能以琥珀酸钠为唯一C源的、在培养基上有生长优势的L-脯氨酸高产菌株JNPP-NSS(SGr、Sucg、NaClr)。经发酵条件优化后,L-脯氨酸的最高质量浓度可达47.3 g/L,与出发菌株相比提高了45.1%,生产速率由0.45 g/(L·h)提高到0.78 g/(L·h)。     

肌苷发酵液絮凝除菌体的研究

目前国内肌苷生产厂家普遍采用的提取方法是“双柱法”,即先用阳离子柱吸附,然后再用炭柱吸附。该方法不但周期长,工作量大,能耗高,而且提取收率低,一般只有60％左右,使我国肌苷的生产成本大大提高。因此,寻求新的提取方法,降低生产成本,是肌苷生产厂家及有关科技人员所共同关注的问题。肌苷发酵液的除菌体就是新法提取的步骤之一,它可以省去阳离子吸附柱,直接采用炭柱吸附,采用此法可使提取周期大大缩短,降低能耗,提高提取收率。 肌苷菌体较难清除,本研究采用能耗低、易操作,工作量小的絮凝方法,所用的絮凝剂为天然无毒物质,因此沉淀菌体可用作饲料蛋白,起到一举两得的作用。     

发酵液中L-苹果酸批量定量测定研究

摸索出发酵液中L-苹果酸批量定量测定的简单快速方法。该方法为(1)采用微量注射器将发酵液定量点样,在展开剂中进行纸层析;(2)用显色剂喷雾显色;(3)剪下已显色的L-苹果酸斑,置5ml去离子水中洗脱3小时;(4)取出1ml过滤洗脱液,加入6ml 96×10^-2硫酸和0.1ml 1.0×10^-2α-萘酚摇匀;(5)置100℃水浴中加热60分钟;(6)冷却后在波长476nm处比色测定。     

L-脯氨酸羟基化酶的提纯及活性研究

目的,以猪肺为原料,提取能把游离的L-脯氨酸羟化脯氨酸的羟基化酶。方法：把新鲜猪肺在提取液中低温高速匀浆,然后用4000r/min离心分离20min,取上清液进一步用8000r/min高速离心后,分别用盐析和有机溶剂的方法提取羟基化酶;结果;不同的方法都得到棕色的固体。经电泳测定该固体纯度高,溶于水中后能把游离的L-脯氨酸羟化为L-羟脯氨酸。测定其分子量约为66.000;等电点约为4。结论：所采用的提取工艺流程具有简单,效率高和实用的特点,且猪肺便宜,易得,适合较大规模的制备。     

谷氨酸发酵液絮凝除菌的研究

采用天然高分子聚合物壳聚糖为絮凝剂,对谷氨酸发酵液中菌体的絮凝作用及絮体处理进行了系统的研究,并进行了１０００１中间试验。结果表明,发酵液ｐＨ、壳聚糖用量是影响絮凝效果的主要因素。ｐＨ５．５～６．５,壳聚糖用量３０×１０^－３ｇ／ｌ,温度３０～３５℃,搅拌转速２０ｒ／ｍｉｎ,搅拌１～２ｍｉｎ,可获得良好的絮凝效果。１０００１中试结果,除菌上清液低温等电点提取谷氨酸收率８３％,谷氨酸纯度９１．３％,谷氨酸总收率８０．２６％。壳聚糖对谷氨酸发酵液和等电点母液中的菌体均有良好的絮凝作用。     

L-脯氨酸-4-羟化酶的异源表达和合成反式-4-羟基-L-脯氨酸的条件优化

L-脯氨酸-4-羟化酶(L-Proline-4-hydroxylase,P4H)是依赖α-酮戊二酸(α-KG)和Fe2+的双加氧酶成员之一,在反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline,t-4Hyp)等重要手性化合物的生物合成中发挥关键作用。本研究构建了来源于Bradyrhizobium japonicum USDA 6的P4H重组大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/p ET-28b-p4h BJ,SDS-PAGE和酶活检测结果表明,该菌株具有表达可溶性P4H和催化合成t-4Hyp的能力。通过优化,确定了该重组菌全细胞催化合成t-4Hyp较优的反应体系和条件:10 m L p H 6.5 80 mmol/LMES缓冲液、9 mmol/L L-Pro,6 mmol/L L-抗坏血酸,6 mmol/Lα-KG,0.8 mmol/L Fe SO4·7H2O,反应温度为35℃;在20 g/L湿细胞的催化反应中,t-4Hyp的合成量达到34.86 mg/L,比优化前(17.53 mg/L)提高了98.86%。该工作为进一步利用P4H生物催化法合成t-4Hyp奠定了一定的技术基础。     

1,3-丙二醇发酵液的絮凝预处理研究

研究了天然澄清剂Ⅱ型B组份对1,3-丙二醇发酵液的絮凝预处理效果。首先通过单因素实验和正交实验,确定了影响絮凝的主要因素及其最佳工艺条件：即在pH6．0、用量为0．01g／L、NaCl盐浓为0g／L时,絮凝率可以达到95．97％。然后考察了絮凝预处理对发酵液过滤以及电渗析脱盐的影响,实验结果表明：絮凝预处理能显加快发酵液中固体微粒的沉降,提高过滤速度,其中絮凝样的滤饼湿基、干基重量分别比对照样增加41．13％、51．88％;絮凝预处理还能加快电渗析脱盐速度,与过滤相结合可以代替离心预处理。     

发酵液中L-色氨酸分离纯化工艺研究

通过静态吸附实验,考察了温度、pH值对001×7阳离子交换树脂平衡吸附量的影响,并测定了吸附动力学曲线。通过动态实验,测定了动态吸附曲线和洗脱曲线。最后确定了001×7阳离子交换树脂分离纯化L-色氨酸的最佳工艺条件:用001×7阳离子交换树脂吸附L-色氨酸,以浓度为2 mol.L-1氨水进行洗脱,收集的流份经D315阴离子交换树脂脱色,浓缩结晶后得L-色氨酸成品,总提取率为73.0%。     

从发酵液中高效提取L-缬氨酸的工艺研究

目的:利用有机膜过滤和离子交换法分离提取发酵液中的L-缬氨酸。方法:通过有机膜过滤,除去发酵液中的菌体及蛋白,滤液浓缩结晶获得L-缬氨酸产品,通过离子交换法从结晶母液中回收部分L-缬氨酸。结果:确定了有机微滤膜和超滤膜去除发酵液中菌体蛋白和色素的操作条件;确定了采用离子交换法提取L-缬氨酸的操作条件:选择732强酸性阳离子树脂,料液pH值为3.0左右,用0.4 mol/L的氨水以1.0 mL/min的速度洗脱,L-缬氨酸的收率为89.2%。结论:通过有机膜过滤和离子交换法分离提取发酵液中的L-缬氨酸,可以提高提取收率和产品质量。     

HPLC-ELSD法测定发酵液中L-鸟氨酸的含量

采用HPLC-ELSD法,Prevail C18柱,体积分数0.06%HFBA溶液-乙腈(88∶12)为流动相,柱温30℃,流速为0.8 ml.min-1,ELSD漂移管温度110℃,气体流量2.8 L.min-1,建立了测定L-鸟氨酸的方法。鸟氨酸在0.1-0.6 g.L-1范围内,线性回归比非常显著(r2=0.9998),平均回收率98.94%。该法简便、快速、准确性高、重复性好,适合于L-鸟氨酸的定量分析。     

从发酵液中萃取L-乳酸的工艺

以L-乳酸发酵液为对象,以正丁醇为萃取剂,在pH为2、温度为25℃、n（乳酸）：n（正丁醇）=1：1、乳酸在发酵液中的质量分数为30％时,经3次萃取后,最终的萃取率可达到75．7％。萃取完成后,不需要将乳酸进行反萃,可将所得到的正丁醇-乳酸的混合体系作为底物进行酯化反应,生成乳酸丁酯,从而避开提取纯乳酸的高操作要求。     

枯草芽孢杆菌L-脯氨酸合成途径中glnA、proB、proA基因功能探究

【目的】从基因水平探究枯草芽孢杆菌渗透压调节因子L-脯氨酸合成途径中glnA、proB、proA基因的功能,通过分子改造实现对代谢途径的人工扰动。【方法】从枯草芽孢杆菌WB600出发,通过向胞内引入一系列基因敲除或过表达,分别构建了proB和proA基因过表达的重组菌WB601和WB602、glnA基因缺失的重组菌WB603以及在此基础之上过表达proB基因的重组菌WB604。借助菌株胞外和胞内游离脯氨酸积累的表型分析影响途径的关键节点。【结果】在非胁迫条件下,重组菌WB601和WB602胞外脯氨酸含量分别是原始菌的2.21倍和2.82倍,单位细胞胞外脯氨酸得率分别是原始菌的4.09倍和9.80倍,胞内游离脯氨酸含量分别是原始菌的1.91倍和3.34倍;重组菌WB603胞外脯氨酸含量上升至1221.43 mg/L,是原始菌的6.28倍,单位细胞胞外和胞内游离脯氨酸得率分别为原始菌的9.13倍和3.66倍;而重组菌WB604胞外脯氨酸含量最高达1391.65 mg/L,相比菌株WB603,其胞外脯氨酸含量及单位细胞得率分别提高了13.94%和14.10%,且胞内游离脯氨酸含量提高了32.60%。在5%Na Cl胁迫条件下,重组菌WB601和WB602的胞外脯氨酸含量分别是原始菌的1.94倍和1.54倍,单位细胞胞外脯氨酸得率分别是原始菌的2.15倍和2.19倍;重组菌WB603胞外脯氨酸含量及其单位细胞得率分别是原始菌的4.16倍和7.29倍;相同条件下,相比于重组菌WB603,重组菌WB604的胞外脯氨酸含量及其单位细胞得率分别提高了32.61%和5.54%。此外,实验组菌株的胞内游离脯氨酸含量均高于非胁迫时,并达到相对平衡状态。【结论】proB和proA基因的过表达均能显著提升细胞合成脯氨酸的能力,并且能增强细胞的耐盐性;glnA基因的缺失能增强脯氨酸合成途径,提高脯氨酸的积累;两种效应的正向叠加可进一步提升细胞脯氨酸合成能力。     

L-赖氨酸·L-谷氨酸盐制备工艺的研究

本文研究了L -赖氨酸·L -谷氨酸盐制备过程中脱盐、复合、结晶等工艺对产品的收率和质量的影响。研究了工艺过程的控制方法 ,为此产品的工业化生产提供了重要的参数