谷氨酸醱酵菌—Brevibacterium ketoglutaricum nov.sp.北京2990-6的代谢 葡萄糖的降解途径

酮戊二酸短杆菌,北京2990-6是一株新的谷氨酸醱酵菌种。周光宇等曾对这株菌的谷氨酸醱酵条件进行了系列研究。这株菌在种子培养基中是不能堆积谷氨酸的,只有在醱酵培养基中才能堆积。因此要了解这株菌的谷氨酸醱酵机制就必须首先了解醱酵     

利用大肠杆菌的L-谷氨酸脱羧酶测定醱酵液中的L-谷氨酸

研究谷氨酸醱酵生产味精,从选种到培养条件的研究过程中,谷氨酸测定的工作量很大,因此希望能够有准确而简便的测定方法。微生物中炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)等能够产生细胞外的D-谷氨酸多肽和D-谷氨酸聚合夹膜,因此选出的产生谷氨酸的菌种也有可能是产生D-谷氨酸的。这样就要求在进行谷氨酸定性、定量分析的同时还要测定旋光。可是在刚开始选种和条件培养的时候,谷氨酸的含量很低,要单独测定旋光,一方面大大增加了工作量,另一方面也受到产量低的限制。微     

一株非谷氨酸依赖型聚γ-谷氨酸高产菌株的鉴定与诱变育种

从发酵制品中分离到一株不依赖谷氨酸作为发酵底物的高产菌株PGA-N, 通过形态、生理生化试验和遗传学研究, 确定PGA-N为地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)。根据该菌株的产生环境, 设计了无L-谷氨酸发酵基础培养基, 并对该培养基进行了碳氮源优化和菌种诱变筛选。PGA-N经过亚硝基胍和紫外线诱变筛选后得一突变株——PGA-N-C10, 其γ-PGA的产量提高到8.82 g/L。实验还考察了搅拌转速与细胞生物量、γ-PGA产量以及γ-PGA分子量之间的关系, 在搅拌速度为400 r/min时, γ-PGA产率可高达11.00 g/L。     

高分子量聚谷氨酸的微生物合成及其发酵过程的研究

目的：以枯草芽孢杆菌纳豆亚种为出发菌株,考察不同碳氮源及NaCl浓度、谷氨酸、种龄、接种量对微生物发酵产1-聚谷氨酸的影响,以提高γ-聚谷氨酸的产量。方法：该菌菌种活化后,接入种子培养基,于37℃、200r／min震荡培养18h,然后按2％接种量接入不同发酵培养基进行发酵培养。γ-聚谷氨酸分离纯化后,根据其产量筛选最适发酵培养基组成及发酵条件,并对产物进行分析测定。结果：①最佳碳氮源分别为葡萄糖、蛋白胨,NaCl浓度为30g／L、种龄15h、接种量3％,且需在培养基中添加谷氨酸。②该菌株在最适条件下发酵56h时,γ-聚谷氨酸产量达32．7g／L,凝胶渗透色谱分析其相对分子质量为426kDa,呈多分子质量聚集体形式。③γ-聚谷氨酸的合成与菌体生长并非完全同步。结论：γ-聚谷氨酸作为一种天然的、可生物降解的、对环境和人体无害的多聚物,可由微生物发酵合成,且在此适宜条件下产量较高。     

γ-聚谷氨酸生产菌的选育及培养条件研究

从土壤中筛选分离到1株γ聚谷氨酸的生产菌株yt102,初步鉴定为枯草芽孢杆菌;以此为出发菌株采用紫外线(UV)、亚硝基胍(NTG)进行复合诱变,获得1株γ聚谷氨酸高产突变株,突变株连续传代10次,发酵性能稳定;通过单因素和正交试验确定培养基的最佳组成,在最优条件下,γ聚谷氨酸的平均产量可达28.5 g/L。     

一株γ-聚谷氨酸合成菌的筛选与鉴定

从土壤中筛选分离获得一株γ-聚谷氨酸合成菌PGS-1,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),在富含谷氨酸和葡萄糖的培养基中可大量合成γ-聚谷氨酸,摇瓶发酵产量达26 g/L,不同于大多文献报道的微生物合成的γ-聚谷氨酸具有较高的分子量,该菌株合成的γ-聚谷氨酸分子量较低(3×105-4×105 kD),分子量分布较窄,可适用于低分子量要求的应用领域,如作为药物的控缓释载体,值得深入开发研究。     

黄曲霉群菌种产生黄曲霉毒素B_1的调查研究

本文对来自我国20个省、市、自治区的不同基物上分离的和中国科学院微生物研究所菌种保藏室以及其他单位提供的黄曲霉群菌种,经随机选取82株进行了黄曲霉毒素B_1的测定,证明在测试的9个已知分类群中产生黄曲霉毒素B_1的菌种只限于寄生曲霉和黄曲霉,另外4株种名未定者也能产生此种毒素。在黄曲霉中产毒菌株约占30％(28.3％),其在GAN(葡萄糖硝酸铵)和大米培养基中的黄曲霉毒素B_1的最高产量分别为133,333.3和160,000.0ppb。总的来说,大体上可以反映在我国一般基物上黄曲霉产毒菌株存在的现状。在实验过程中,还对黄曲霉群菌种在GAN和大米培养基中黄曲霉毒素B_1的产量和产毒菌株数作了比较。发现在大米培养基中黄曲霉毒素B_1的产量高于GAN,而且测试的黄曲霉产毒菌株在这两种培养基中均各有不能产毒的菌株,因此,在测定产毒菌株时,若仅采用其中一种产毒培养基,往往会有漏掉产毒菌株的可能性。     

黄曲霉群菌种产生黄曲霉毒素B1的调查研究

本文对来自我国20个省、市、自治区的不同基物上分离的和中国科学院微生物研究所菌种保藏室以及其他单位提供的黄曲霉群菌种,经随机选取82株进行了黄曲霉毒素B_1的测定,证明在测试的9个已知分类群中产生黄曲霉毒素B_1的菌种只限于寄生曲霉和黄曲霉,另外4株种名未定者也能产生此种毒素。在黄曲霉中产毒菌株约占30％(28.3％),其在GAN(葡萄糖硝酸铵)和大米培养基中的黄曲霉毒素B_1的最高产量分别为133,333.3和160,000.0ppb。总的来说,大体上可以反映在我国一般基物上黄曲霉产毒菌株存在的现状。在实验过程中,还对黄曲霉群菌种在GAN和大米培养基中黄曲霉毒素B_1的产量和产毒菌株数作了比较。发现在大米培养基中黄曲霉毒素B_1的产量高于GAN,而且测试的黄曲霉产毒菌株在这两种培养基中均各有不能产毒的菌株,因此,在测定产毒菌株时,若仅采用其中一种产毒培养基,往往会有漏掉产毒菌株的可能性。     

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9 g/L提高到20.5 g/L.单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵.通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3 g/L.     

重组谷氨酸棒杆菌发酵L-苯丙氨酸培养基的优化

【目的】提高重组谷氨酸棒杆菌发酵L-苯丙氨酸(L-phenylalanine,L-Phe)的产量。【方法】使用正交试验设计以及响应面优化法分别对种子培养基及发酵培养基进行优化,确定了重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe的最佳种子培养基及最佳发酵培养基。【结果】重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe最佳种子培养基(g/L):葡萄糖25.0,玉米浆25.0,硫酸铵15.0,硫酸镁1.0,磷酸二氢钾2.0,尿素2.0,p H 6.8-7.0;最佳发酵培养基(g/L):葡萄糖110.0,玉米浆7.0,硫酸铵25.0,硫酸镁1.0,磷酸二氢钾1.0,柠檬酸钠2.0,谷氨酸1.0,碳酸钙25.0,p H 6.8-7.0;在最佳培养基条件下L-Phe产量最高达到9.14 g/L,较优化前的7.46 g/L提高了22.5%。【结论】通过正交试验和响应面分析对重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe培养基进行优化,明显提高了L-Phe的产量,并确定了葡萄糖、玉米浆和硫酸铵为发酵培养基中影响L-Phe产量的3个关键因子。研究结果为L-Phe的发酵放大提供了依据。     

一株不需谷氨酸的产聚γ-谷氨酸菌株的筛选与鉴定

从豆制品中分离得到17株不依赖谷氨酸作为发酵底物的γ-PGA生产菌株,分别以氨盐和葡萄糖作为氮源和碳源的培养基进行好氧发酵,并测定发酵液中PGA的含量,对其中一株PGA高产菌株PGA-O-7进行了形态、生理生化和遗传学研究,结果表明PGA-O-7为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。在以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源的发酵培养基中,30℃振荡培养3d,PGA产量可达到2.8mg/mL。     

一株蝉拟青霉产N~6-(2-羟乙基)腺苷静置发酵条件的研究

为了提高蝉拟青霉122菌株中N~6‐(2‐羟乙基)腺苷(HEA)的产量。采用静置液体培养方法,以HEA产量为指标,筛选得到122菌株在查氏培养基上的HEA产量优于沙氏和PD培养基;以查氏培养基为基础培养基,在26℃培养40d时,HEA产量达到最大;在黑暗条件培养优于光照条件培养;最优碳源是蔗糖和葡萄糖;最优氮源是磷酸氢二铵;最优无机盐是KH_2PO_4;最优前体物为次黄嘌呤;最适氨基酸为L‐谷氨酸。正交实验结果表明蔗糖是影响122菌株产HEA的最主要的因子,在筛选出的优化培养基上得到122菌株HEA的最大产量为(130.22±0.60)mg/L,较优化前HEA的产量提高9.73倍。     

富锌产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及初步鉴定

用含0.2%-0.25%Zn^2＋的MRS培养基从发酵酸菜、酸奶中分离出6株具富锌能力细菌,经形态和生理生化特性鉴定,初步判断菌株为乳酸菌。采用纸层析检测MRSG培养基培养的6株菌上清液后,初步确定有4株能产γ-氨基丁酸。以此4菌株基因组为模板PCR扩增到540 bp的片段,经测序和序列分析,证明是谷氨酸脱羧酶基因高度保守区域,初步证明谷氨酸脱羧酶基因的存在。此4株菌发酵液经HPLC检测和分析后,证实2号菌株能转化谷氨酸钠生成GABA,产量为4.8 g/L,在应用方面具有很大的潜力。     

红曲霉桔霉素的检测方法及红曲霉产桔霉素的判别方法*

建立了红曲霉真菌毒素桔霉素的HPLC检测方法。用谷氨酸和葡萄糖为唯一氮、碳源的培养基(MSG)液态摇瓶培养及红曲米固态培养,对30多株红曲霉产桔霉素的情况进行了普查,发现大多数红曲霉菌种可产生桔霉素。红曲霉的培养状态及条件对桔霉素的产生有重大影响。红曲霉菌种是否产桔霉素,可根据MSG培养基摇瓶发酵液中是否含有桔霉素来初步定性判断,为准确判断红曲霉菌是否产桔霉素,可采用多种培养法综合判断。     

γ-聚谷氨酸发酵培养基的Plackett-Burman法优化

以一株γ-聚谷氨酸高产菌——地衣芽孢杆菌GIM-P10为试验菌株,采用逐因子实验法确定γ-聚谷氨酸合成考察因素的参考范围,再采用Plackett-Burman设计法进行培养基的优化,10个实验因子中筛选到四个显著影响因子:柠檬酸、谷氨酸、K2HPO4和MgSO4·7H2O。另外,综合评价实验结果,表明γ-聚谷氨酸的产量与多糖含量呈负向关系,与细胞干重呈正向关系。利用Plackett-Burman设计法发酵产γ-聚谷氨酸可高达21.27g/L,为基础培养基的2倍以上。     

L-谷氨酸生产关键技术创新与产业化应用

L-谷氨酸是目前产量最大的氨基酸品种,也是我国生产规模最大的生物发酵产品。随着合成生物技术以及新型生产装备和技术的发展,国内L-谷氨酸菌种和生产技术近年来取得了明显的提升。本文从L-谷氨酸产业的现状分析和关键技术创新需求的角度出发,概述了L-谷氨酸菌种和生产技术的研究进展,介绍了近年来L-谷氨酸生产关键技术的创新开发和产业应用的进展。     

L-组氨酸产生菌的选育及其特性的初步研究

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)HZ4221(TRARDCPR AMTRhistidase-)为出发菌株,利用亚硝基胍(NTG)诱变选育得到莽草酸缺陷型的渗漏突变株CLW0560,在以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源的培养基中直接发酵72h,积累L-组氨酸可达5.31g/L。与亲株相比,L-组氨酸产量提高了32.1%,转酮酶比活力下降84.3%。研究了该菌株利用培养基中碳源情况及菌株遗传稳定性,而且考察了金属离子对CLW0560的影响。     

谷氨酸棒状杆菌合成5-氨基乙酰丙酸的途径构建与发酵优化

5-氨基乙酰丙酸(5-amino levulinic acid,ALA)是生物体内天然存在的一种非蛋白质氨基酸,在农业和医药等领域应用广泛。为了在谷氨酸棒状杆菌中建立ALA碳四合成途径并优化其发酵体系,首先在谷氨酸棒状杆菌中过表达沼泽红假单胞菌来源的ALA合成酶(ALAS),建立高效的ALA碳四合成途径,然后从不同发酵培养基的比较、诱导剂和底物甘氨酸的浓度以及初始接种量等不同方面对ALA摇瓶发酵工艺进行了优化。结果显示,过表达Hem A的13032/p ZWA1菌株ALA产量达到1.41 g/L,是对照菌株的67.14倍。ALA的最优摇瓶发酵条件为以酵母粉为氮源的M9培养基,采用5%的接种量0.1 mmol/L IPTG进行Hem A的诱导表达,体系中甘氨酸的浓度要控制在4 g/L,摇瓶中ALA产量可达到3.28 g/L,比优化前提高了132.62%。采用发酵优化的条件,在5 L发酵罐的放大发酵中ALA产量可达10.08 g/L,这是现有报道中谷氨酸棒状杆菌一步发酵合成ALA的最高产量。     

L-精氨酸高产菌株的选育

以谷氨酸高产菌种LH谷氨酸棒杆菌为出发菌株,用化学试剂亚硝基胍(NTG)诱变,经结构类似物磺胺胍和摇瓶产酸筛选,获得一株产L-精氨酸的菌株LH425,在摇瓶发酵中,培养96h,产酸率38g·L-1。     

生产γ-氨基丁酸乳酸菌的选育及发酵条件优化

通过对食品安全级 (GRAS)乳酸菌的筛选 ,得到一株可高产谷氨酸脱羧酶的菌株。并且对菌株的发酵培养基与发酵条件进行了优化。结果表明 :采用优化后的培养基 ,调初始pH为 7.0 ,在 33℃进行发酵培养 3d后 ,发酵液中GABA含量可达到31 0g·L-1 以上 ,比优化前提高了约 4倍