无黑色素普鲁兰多糖出芽短梗霉的选育

为选育一株高产无黑色素普鲁兰多糖的出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）,以A.pullulans As.40329和A.pullulans As.3#为出发菌株,通过紫外诱变（15 W）筛选出三株正突变菌株作为亲本。在此基础上,对三株亲本制备原生质体并采用35%的PEG4000介导进行全基因重组（Genome shuffling,GS）。随后,经双亲灭活筛选后获得A.pullulans的全基因重组菌F2-6。结果表明,菌株F2-6遗传性状稳定且发酵多糖产物中近乎无黑色素（OD654维持在0.02左右）,多糖产量提高至（19.53±0.39）g/L,比原始菌As.3#提高119.69%,表明重组菌F2-6具有工业化生产普鲁兰多糖的潜能。      

出芽短梗霉产普鲁兰多糖除菌及脱蛋白工艺

普鲁兰多糖是出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）发酵产生的一种胞外多糖,由于它黏度大导致菌液分离困难,同时国家标准对产品中蛋白含量有严格的要求,因此对有效的菌体分离和脱蛋白的工艺进行探究具有重要的意义。采用生物高分子絮凝除菌和蛋白酶脱蛋白的方法,分别从4种絮凝剂和6种蛋白酶中优化筛选絮凝剂和蛋白酶,结果表明：壳聚糖絮凝除菌效果最好,碱性蛋白酶脱蛋白效率最好。通过单因素试验和响应面试验优化絮凝除菌和脱蛋白工艺。得到最佳除菌条件：pH值为3.7、絮凝时间为20 min、絮凝温度为40℃、壳聚糖添加量为0.96 g/L,此时除菌率为99.19%,多糖得率为91.3%;最佳脱蛋白条件：pH值为8.6、酶解温度为45℃、酶解时间为2.5 h,碱性蛋白酶添加量为83 U/mL,此时脱蛋白率为74.70%,多糖得率为98.42%。经过这一优化除菌、脱蛋白工艺,产品中蛋白含量为0.045%,达到国家标准要求,再经传统的脱色、超滤浓缩、干燥、产品纯度为91.5%。     

基于蛋白质组学分析尿嘧啶对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的影响

为了解尿嘧啶对出芽短梗霉生长及合成普鲁兰多糖的内在机制,研究了尿嘧啶在普鲁兰多糖发酵过程中的最适添加量与最适添加时间。利用非标记（Label-free）定量技术和液相色谱-串联质谱技术比较出芽短梗霉发酵后期（88 h）的蛋白质组分,并对其差异蛋白质进行生物信息学分析。结果表明:在48 h添加0.5 g/L的尿嘧啶对普鲁兰多糖的产量提高最为显著,在5 L发酵罐上验证,产量由70.13 g/L提高到86.27 g/L,提高了23%。进行蛋白质组分分析鉴定出80个差异性蛋白质,其中包括40个上调蛋白和40个下调蛋白（差异倍数>2,P<0.05）,对这些差异蛋白进行聚类分析、GO功能富集分析、KEGG通路分析显示上述差异蛋白广泛涉及细胞过程、代谢过程等重要生物过程。差异蛋白质主要参与糖酵解、果糖和甘露糖代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、丙酮酸代谢和TCA循环等代谢过程,最终引起普鲁兰多糖产量的变化。为进一步了解出芽短梗霉产普鲁兰多糖的代谢机理提供了分子基础。     

酵母粉对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖相对分子质量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC.11062为出发菌株,研究了不同质量浓度酵母粉对普鲁兰多糖产量、结构及相对分子质量的影响。结果表明酵母粉质量浓度对出芽短梗霉的产量和相对分子质量影响显著,而普鲁兰多糖的结构基本不受其影响。在未加酵母粉时,菌体质量浓度5.92 g/L,普鲁兰多糖产量34.74 g/L,残糖质量浓度44.18 g/L,而当酵母粉质量浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大峰值,达到了61.32 g/L,然而,过多的酵母粉供给造成了碳源流向生物体,普鲁兰多糖产量减少。未加酵母粉时生产的普鲁兰多糖相对分子质量最大,重均相对分子质量Mw为529 528,随着酵母粉质量浓度的增加,生成的普鲁兰多糖相对分子质量逐渐降低,重均相对分子质量Mw从529 528降低到183 278,表明酵母粉可能会诱导普鲁兰多糖降解酶的产生,并导致普鲁兰多糖相对分子质量及产量的降低。这些研究为不同特性普鲁兰多糖的生产提供技术指导。     

有机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC.11062为出发菌株,研究了六种有机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:在不同有机氮源的发酵条件下,普鲁兰多糖产量由高到低依次为:酵母粉>牛肉膏>蛋白胨>胰蛋白胨>麦芽浸粉>尿素,其中以酵母粉为有机氮源时,普鲁兰多糖产量达到60.64 g/L;普鲁兰多糖的结构和纯度受有机氮源种类的影响很小,相对稳定,表明该菌株能够适用于各种有机氮源生产普鲁兰多糖,适合工业化生产;不同有机氮源所生成的普鲁兰多糖分子量由大到小的顺序依次为:麦芽浸粉>牛肉膏>蛋白胨>胰蛋白胨>尿素>酵母,重均分子量范围Mw在289039~604375 u之间,分子量分散指数在2.0~2.4。这些研究可为不同特性普鲁兰多糖的生产提供技术指导。      

碳源对出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖的影响

原糖发酵生产普鲁兰多糖对于蔗糖的深加工具有重要意义。本研究考察了不同碳源底物对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)发酵生产普鲁兰多糖的影响。结果表明,原糖发酵生产的普鲁兰多糖产量要比白砂糖、葡萄糖和淀粉高16%~53%,且多糖颜色较浅;通过正交试验优化后,发酵培养基的普鲁兰多糖产量可以达到12.39 g/L,多糖转化率可以达到26.65%。     

维生素B5对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的影响

普鲁兰多糖是由出芽短梗霉产生的胞外多糖,在食品、制药和化妆品等行业有广泛应用。该文研究了维生素B₅对普鲁兰合成的影响。为了揭示维生素B₅对普鲁兰产量影响的潜在机制,研究了发酵过程中关键酶的活性变化,并利用非标记定量技术和液相色谱-串联质谱技术比较出芽短梗霉发酵前期（24 h）和后期（84 h）蛋白质组分,并对其差异蛋白质进行生物信息学分析。结果表明,在发酵培养基中添加0.2 g/L维生素B₅可以使普鲁兰多糖分批发酵产量由87.3 g/L提高至102 g/L,普鲁兰重均分子质量由2.14×10² kDa下降到1.11×10²kDa;实验组磷酸葡萄糖变位酶、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、葡萄糖基转移酶、α-淀粉酶和普鲁兰酶活性分别提高了6.9%、19.8%、20.9%、20.8%、12.1%。在蛋白质组分分析的两个时间点分别鉴定出差异蛋白质387和381种（差异倍数>1.5,P<0.05）,对这些差异表达蛋白进行GO功能富集和KEGG通路富集分析显示上述差异蛋白广泛涉及细...     

短梗霉多糖发酵条件的优化研究

经正交试验确定产短梗霉多糖菌体Ａ４５的最佳发酵培养基组成的（ｇ／Ｌ），葡萄糖５０，酵母膏０．３（ＮＨ４）２ＳＯ４０．３，Ｋ２ＨＰＯ４２．０，ＭｇＳＯ４．５Ｈ２Ｏ０．２。并优化了发酵条件，在该条件下发酵多糖产量达３４．６ｇ／Ｌ，生物量为１６．７ｇ／Ｌ，残糖浓度８．８ｇ／Ｌ，并获得了Ａ４５的菌株的发酵动力学曲线。     

无机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖分子量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC No.11062为出发菌株,研究五种无机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:无机氮源种类对普鲁兰多糖产量和分子量产生显著影响,未影响普鲁兰多糖结构和纯度。其中,以硫酸铵(1.5 g/L)为唯一氮源时普鲁兰多糖产量达到32.84 g/L,重均分子量(Weight-average Molecular Weight,Mw)最大,为799823ku。硫酸铵浓度对普鲁兰多糖的产量和分子量影响显著,而未显著影响普鲁兰多糖结构。随着硫酸铵浓度的增加,普鲁兰多糖产量和分子量同时增加;当硫酸铵浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大值,为32.45 g/L;而当硫酸铵浓度为2.1 g/L,普鲁兰多糖重均分子量(Mw)最大,达到1236958 ku。所有制得的普鲁兰多糖纯度在95%~99%之间。这些研究可为不同分子量普鲁兰多糖生产提供技术指导。     

普鲁兰短梗霉产脂肪酶发酵条件的优化

对普鲁兰短梗霉产脂肪酶的发酵条件进行优化研究。在单因素试验的基础上,利用中心组合设计研究发酵工艺条件(温度、初始pH值、接种量)对产脂肪酶的影响。结果表明,发酵温度、发酵液初始pH值和接种量3个因素对粗酶液的脂肪酶活力有显著影响,在实验水平范围内3个因素间均对响应值不产生交互影响作用。拟合得到了该发酵过程的回归模型方程(R2=0.955 6),优化得到的发酵温度、初始pH值和接种量分别为26.02℃、5.87和6.38%。说明回归模型方程能较好地反映普鲁兰短梗霉的产酶量与发酵温度、初始pH和接种量之间的关系,对脂肪酶的发酵生产具有一定的预测指导作用。     

响应面法优化短梗霉多糖培养条件

采用响应面方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产短梗霉多糖的培养条件进行了优化。首先利用Plackett-Burman设计法研究了培养条件对响应值的影响程度,发现(NH_4)_2SO_4和K_2HPO_4的质量浓度对多糖产量的影响显著。然后利用最陡爬坡法逼近最大响应区域.最后在上升最高点处由中心组合试验和响应面分析确定其最优培养条件。并通过实验测得优化培养条件后的多糖产量为24.652 g/L,与预测值24.597 g/L非常接近,且比优化前多糖产量提高了28.4%。     

产普鲁兰糖出芽短梗霉菌株的初步筛选

目的从3株产普鲁兰糖出芽短梗霉As3.3984,As3.837,As3.933中筛选1株产量及糖转化率高、分泌色素低的菌株作为出发菌株。方法相同条件下摇瓶分别培养菌株As3.3984,As3.837,As3.933,测定发酵液黏度并纯化制备普鲁兰糖,比较糖转化率及普鲁兰糖产量;654nm处测定制备的普鲁兰糖溶液的吸光度值,比较色素的分泌量。结果菌株As3.3984普鲁兰糖产量、糖转化率最高,色素含量最低。结论确定菌株As3.3984作为普鲁兰糖生产研究的出发菌株。     

短梗霉多糖的研究

短梗霉多糖具有巨大的经济价值,本文综述了短梗霉多糖的性质,在食品中的应用,生产菌种的诱变筛选,发酵和提纯工艺.     

紫外诱变选育出芽短梗霉高产普鲁兰糖白化突变菌株

为了发酵获得无色素普鲁兰糖,对菌株Aureobasidium pullulan NG进行紫外诱变,成功获得一株高产普鲁兰糖的白化突变株UVMU3-1。将突变菌株与野生菌株比较发现,其菌体生长能力和分化能力未发生显著改变。突变菌株产出的多糖经红外光谱鉴定为普鲁兰糖,罐发酵实验表明突变菌株产糖能力强于野生菌株。在未经培养基和培养条件优化的情况下,罐发酵的糖转化率可以达到52.78%。突变株UVMU3-1可作为工业发酵普鲁兰糖的潜力菌株。     

重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件优化

在7L发酵罐规模,利用自诱导培养方式,对重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件进行优化研究,主要考察了发酵过程中控制溶解氧浓度、p H和采用补料策略对菌体生长和普鲁兰酶表达的影响。结果表明,最佳发酵培养条件:溶氧浓度维持在20%~30%;p H保持在7.60;第9 h时,以0.8 g/(L·h)的速度流加甘油;在20 h,以0.2 g/(L·h)的速度流加乳糖。此条件下,重组菌的细胞浓度OD600 nm从12.58上升到42.25,提高了3.36倍;普鲁兰酶酶活力从356 U/ml上升到1 200 U/ml,提高了3.37倍。     

出芽短梗霉产黑色素发酵工艺优化

该文以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)为生产菌株,通过单因素和响应面试验对培养基组分进行优化以提高黑色素产量.结果表明,出芽短梗霉发酵产黑色素的最佳培养基组成为:蔗糖98.9 g/L、玉米浆干粉9.7 g/L、CaCl2·2H2O 2.0 g/L、NaCl 2.0 g/L、ZnSO41.0 ...     

工业化发酵生产普鲁兰多糖的提取条件优化

由出芽短杆霉发酵产生的普鲁兰多糖,发酵过程中会产生大量色素、蛋白质以及一些小分子糖类物质,增加了多糖提取难度。该实验将从发酵液除杂、脱色、去蛋白、小分子多糖出发,对后提取过程中用到的助滤剂硅藻土,脱色所需的活性炭,树脂选型,超滤及干燥方式的工艺参数进行优化。试验结果表明,选取一号硅藻土作为助滤剂,用量2%,滤液澄清度高、过滤速度快;脱色活性炭的添加量为0.5%、温度50℃、时间40 min、p H5.5,脱色效果好、普鲁兰多糖得率高;使用树脂型号D,二次脱色效果良好,同时能去除一些杂蛋白;超滤3次,单二寡糖的去除率能达到96.6%,采用滚筒干燥方式,干燥成本低,成品质量佳。