出芽短梗霉产聚苹果酸发酵条件的优化

【背景】出芽短梗霉可发酵葡萄糖生成聚苹果酸,但存在转化率和转化效率低等瓶颈,阻碍其实现商业化生产。【目的】通过优化发酵培养条件,提高出芽短梗霉的聚苹果酸产量、糖酸转化率和生产强度。【方法】采用单因素试验优化适宜出芽短梗霉BK-10菌株产生聚苹果酸的培养条件,通过Plackett-Burman法对培养基组分筛选显著性影响因素,并对其培养基中无机盐进行正交试验优化,最后进行5 L发酵罐验证。【结果】最优培养基配方和培养条件:100 g/L葡萄糖,1.5 g/L尿素,0.20 g/L KH_2PO_4,0.20 g/L ZnSO_4,0.05 g/L MgSO_4,0.75 g/L KCl,30 g/L CaCO_3,0.01%吐温-80,发酵温度26°C,250 mL摇瓶装液量50 mL。【结论】通过优化,聚苹果酸的糖酸转化率达到0.71 g/g,生产强度达到0.89 g/(L·h),较优化前分别提高了18.33%和71.15%,为发酵葡萄糖合成聚苹果酸进而生产L-苹果酸工艺的工业化生产奠定经济性基础。     

农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化及高效筛选聚苹果酸高产菌株

建立根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法及T-DNA突变库,高效筛选聚苹果酸高产菌株及功能基因。通过含潮霉素和草铵磷抗性基因的农杆菌转化出芽短梗霉,抗性压力筛选及PCR验证建立根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法,结合发酵液p H与聚苹果酸含量响应变化,微孔板高效筛选高产聚苹果酸的T-DNA插入突变株,基因组步移确定T-DNA插入位点及功能基因。结果获得遗传稳定的抗性基因菌株,每107个细胞可获得80-120个转化子,出芽短梗霉H27号T-DNA突变株聚苹果酸摇瓶发酵产量提高24.5%,基因组步移证实糖酵解途径磷酸甘油酸变位酶基因被破坏。成功建立了根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法和T-DNA插入突变库,结合高效筛选方法为聚苹果酸合成功能基因挖掘及高产机制解析奠定基础。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

以出芽短梗霉IFO 4464为实验菌种,采用响应面法(RSM)优化了出芽短梗霉IFO 4464产普鲁兰多糖的发酵培养基。通过实验得到出芽短梗霉最佳发酵培养基为蔗糖59.8g/L,硫酸铵0.7 g/L,硫酸镁0.3 g/L,磷酸二氢钾5.0g/L,氯化钾0.5g/L,氯化钠1.5g/L,酵母浸膏2.5 g/L,多糖产量可达21.92 g/L。     

溴乙锭对出芽短梗霉的诱变作用

采用溴乙锭对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)进行诱变,得到一株不产色素的变异菌种BM2-5,液体发酵细胞全部呈酵母态,在以大米酶解葡萄糖为碳源的液体培养基中于27℃200 r/min摇瓶培养72 h得到白色的普鲁兰粗多糖,最高产量达68.06 g/L。     

谷氨酸棒状杆菌发酵生产L-瓜氨酸及发酵条件优化

以代谢控制发酵理论为指导,重点对C.glutamicum 366菌株进行摇瓶发酵条件的优化。应用响应面法优化发酵培养基的配比,优化后的发酵培养基:葡萄糖63.33 g/L、精氨酸196.96 mg/L、(NH4)2SO445.79 g/L、生物素35.72μg/L、K2HPO4·3H2O 1.0 g/L、KH2PO41.0 g/L、Mg SO4·7H2O、0.25 g/L、Mn SO4·H2O 0.02 g/L、Fe SO4·7H2O 0.02g/L、Zn Cl21 mg/L、Cu SO40.2 mg/L、VB1200μg/L、Ca CO330 g/L。摇瓶发酵培养条件:温度30℃、摇床转速200r/min、初始p H 7.0。在此发酵条件下,菌株进行摇瓶发酵72 h,产L-瓜氨酸14.96 g/L,相比优化之前提高了75.8%。     

高山被孢霉产花生四烯酸发酵条件的研究

通过一株高山被孢霉M_(20)(Mortierella alpina)产花生四烯酸的摇瓶发酵研究,确定了其最佳发酵培养基组成及最适摇瓶发酵工艺条件。摇瓶实验确定的最佳培养基组成为(g/L):玉米粉水解液葡萄糖150,酵母粉15,KH_2PO_4 3.0,NaNO_3 3.0,MgSO_4·7H_2O 0.5。最佳发酵工艺条件为:初始pH6.5,装液量为50ml/500ml摇瓶,摇床转速150r/min,温度在菌体生长前三天控制在25℃培养,以后调至20℃培养。在此条件下,发酵培养被孢霉的生物量、菌体总油脂及花生四烯酸分别高达35.5g/L、13.2g/L及2.2g/L,在15L及1000L自动机械搅拌罐进行发酵试验,AA产量分别高达1.86g/L及1.70g/L。     

表面活性剂对出芽短梗霉多糖生产影响的研究

研究了表面活性剂对出芽短梗霉细胞培养过程中多糖释放的影响。在摇瓶中,比较添加0.05%(w/v)的Tween 80、Tween 60、Tween 40,结果显示几种表面活性剂均能促进细胞释放多糖,其中以Tween 80的效果最佳。在5L发酵罐中,以100g/L玉米粉水解液做碳源的出芽短梗霉细胞培养液中分别添加了表面活性剂Tween 80 0.01%、0.05%、0.1%,其中以添加Tween 800.05%时的效果最好,与不添加表面活性剂相比多糖产量提高25%左右,发酵周期缩短了将近2d。     

出芽短梗霉色素变异菌株R45的普鲁蓝糖发酵研究

用正交实验确定了出芽短梗霉（Aureobasidiumpullulans）色素变异菌株R45的发酵优化条件。在此条件下,摇瓶培养的普鲁蓝糖产量最高可达82．4g／L,转化率为54．9％。实验表明,CaCO3是多糖发酵的重要影响因素,多糖的合成与发酵pH值及细胞形态密切相关。     

出芽短梗霉菌株CBS591．75和DSM2404发酵生产聚苹果酸的研究

研究了出芽短梗霉蕾株CBS591.75和DSM2404在2L发酵罐中发酵生产聚苹果酸的过程。并以CBS591．75为菌种进行了20L规模的初步放大试验。结果表明,发酵过程可以分为3个阶段,第一阶段从接种开始。到发酵液的pH上升到最高点并开始下降为止．这一阶段中细胞缓慢增长,没有聚苹果酸产生;第二阶段以pH迅速下降和聚苹果酸大量产生为特征。这一阶段中聚苹果酸的产生与细胞增长相平行;在第三阶段中,聚苹果酸产生速度减慢．pH趋于稳定。试验结果还表明。菌株CBS591．75产生聚苹果酸的能力大于DSM2404,发酵结束时,前者聚苹果酸的产量为6．9g／L,而后者为5．4g／L。CBS591．75菌种在20L规模的初步放大试验表明,发酵144h后发酵液中聚苹果酸浓度为8．Og／L,稍高于2L发酵罐的结果,为今后的放大提供了依据和参考。     

淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株产生抗菌物质的发酵条件优化

以淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株发酵液乙酸乙酯粗提物对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)抑菌活性为检测指标,采用单因素试验优化Bo-1菌株产生抗菌物质培养所需的碳源、氮源、无机盐;通过正交试验优化培养基配方和摇瓶发酵条件。研究结果表明,Bo-1菌株产生抗菌物质适宜的碳源、氮源和无机盐分别为淀粉、蛋白胨、MgSO4·7H2O;优化的培养基配方为:淀粉30 g/L,蛋白胨2 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L;适宜的发酵条件为:温度30℃,转速150 r/min,装液量80 mL/250 mL,pH 6.5。     

4-氯乙酰乙酸乙酯羰基还原酶产生菌的筛选及产酶条件研究

从实验室保藏的菌株中,筛选到一株立体选择性较高的产4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)羰基还原酶的菌株———出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulans)SW0202,菌体产酶条件研究表明,最佳的发酵培养基配方为:麦芽糖30.0g/L,酵母膏20.0g/L,蛋白胨3.0g/L,(NH4)2SO45.0g/L,KH2PO42.0g/L,MgSO4.7H2O0.7g/L,最适发酵温度及初始pH分别为:28°C和pH6.0。该菌在此条件下发酵培养24h,产菌丝体生物量16.78g干菌体/L,COBE羰基还原酶酶活力达到1007U/L。在COBE的转化反应中,产物S-CHBE的浓度达到10.12g/L,光学纯度>97%e.e.。     

红曲多糖液态发酵工艺条件的优化

实验研究红曲多糖的液态发酵条件,得出优化后红曲菌ZKOA发酵工艺条件：蔗糖40g/L,酵母粉4．5g／L,KH2PO4·3H2O3．5∥L．MgSO40．4g／L,植物油2mL／L,接种量8％,种龄30h,发酵液起始pH5．0,发酵时间90h,在此条件下,摇瓶和中试发酵罐中的粗多糖质量浓度分别为7．6g／L和7．34g/L。     

拟康氏木霉液态发酵条件的研究

采用单因素和正交试验对筛选出的一株有潜力的生物防治菌——拟康氏木霉Trichoderma pseudokoningii的液态发酵条件进行优化,并进行100L发酵罐中试放大试验的研究。优化后的拟康氏木霉发酵控制参数为:培养基配方为麸皮40g/L,马铃薯50g/L,蔗糖20g/L,KH2PO4 0.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl2 0.25g/L;摇瓶发酵培养时间为6d,培养基的初始pH值为6.0- 7.0,发酵温度为28±1℃。通过对拟康氏木霉生长曲线的测定,确定其在发酵罐中培养的时间60h为宜,此时所获得的菌丝体干重为1.2694g/100ml发酵液。本研究结果为高效率、低成本、工业化生产具有生防作用的拟康氏木霉菌丝制剂提供了科学依据。     

几株出芽短梗霉在不同发酵条件下产生多糖的比较

将已有的４株出芽短梗霉在摇瓶中于不同发酵条件下进行比较,考察了它们的生长情况,不同的碳源、氮源、磷酸盐、初始ｐＨ和通气量等对短梗霉多糖合成的影响,获得一株产短梗霉多糖的高产菌株,为以后工作打下良好基础。     

海洋来源链霉菌MY0504产纤溶酶的发酵条件优化

【目的】以发酵液纤溶酶活力为指标,优化海洋来源的链霉菌菌株MY0504的发酵条件。【方法】在菌株生长曲线及单因素试验基础上,采用Plackett-Burman设计筛选影响纤溶酶活性的主要因素,进一步用最陡爬坡试验及Box-Behnken中心组合设计法优化发酵条件。【结果】纤溶酶活性最高的发酵条件为:葡萄糖21.68 g/L,酵母粉25.31 g/L,NaCl5.0 g/L,K_2HPO_4·3H_2O3.0 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02 g/L,装液量50 mL(250 mL摇瓶),接种量10%(体积比),初始pH 7.5,温度24°C,转速200 r/min,培养时间4.5 d。发酵液纤溶酶活性可达2 190.6 U/mL。【结论】确定了MY0504菌株产纤溶酶的最优发酵条件,为该酶的进一步分离纯化及性质研究奠定基础。     

茁霉多糖发酵及提取工艺条件研究

目的：茁霉多糖是一种新型多功能生物材料,该文拟对出芽短梗霉发酵茁霉多糖及其提取条件进行初步探索。方法：通过摇瓶培养确定了该菌株的发酵优化条件,在此条件下,获得了较高的多糖产量,同时通过醇提的方法对茁霉多糖的提取进也行了研究。结果：初步确定了茁霉多糖最佳发酵与提取条件。结论：摇瓶转速和发酵初始pH值是多糖发酵的重要影响因素,它们与多糖的合成密切相关。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度培养条件研究

基因工程菌pichiapastoris最佳种子培养基为添加4mL/LPTMl的BMGY培养基;全合成高密度摇瓶培养基是甘油4%,(NH4)2SO410g/L,CaSO40.93g/L,K2SO418.2g/L,MgSO4@7H2O14.9g/L,0.1mol/L磷酸缓冲液(pH=6.0)配制,培养26h后细胞密度OD600可达到65。经SDS-PAGE电泳图谱分析,甲醇诱导培养72h结果12h有重组人血清白蛋白表达,24h达到最大。此全合成摇瓶培养基与批补料发酵培养基相类似,有利于指导发酵罐上发酵培养。     

均匀设计法优化烟管菌产漆酶培养基

应用均匀设计、二次多项式逐步回归分析对烟管菌(Bjerkandera adusta)WZFF.W-Y11产漆酶液态发酵培养基进行优化。结果表明,培养基组成为麸皮水解液1%、淀粉24.0g/L、葡萄糖24.0g/L、豆饼粉4.8g/L、NH4Cl3.2g/L、KH2PO43.2g/L、MgSO4.7H2O0.2g/L、CuSO4.5H2O0.006g/L,起始pH6.5,在28℃、150r/min、250mL的摇瓶培养条件下可以稳定地获得9672U/L的漆酶活力。     

黑曲霉FS25产β—葡萄糖酶发酵特性的研究

黑曲霉(Aspergillusniger)FS25产β-葡聚糖酶最适碳源为大麦粉,氮源为玉米浆;最佳摇瓶发酵配方为大麦粉6g,玉米浆2g,(NH4)2SO40.4g,FeSO4@7H2O0.01g,Na2HPO4@3H2O0.1g,CaCO30.5g,MgSO4@7H2O0.03g,麦麸0.8g,发酵初始pH为5.0,定容100mL.发酵温度为32℃,250mL三角瓶发酵液的装量为50mL,接种量为1.5mL孢子悬液(1.5×107个/mL);发酵周期为30h,酶活达到80.1u/mL,比初始的产酶水平提高了84.1%.     

海洋中海藻糖产生菌的筛选及发酵条件优化

从180余份海水、海泥样品中筛选得到60株产海藻糖较高的菌株,编号为2-14的菌株海藻糖产量最高,为127.9mg/g cell。对2-14菌株进行形态特征、培养特征及生理生化试验,鉴定该菌株为红酵母属(Rhodotorula sp.)。研究摇瓶发酵条件对红酵母海藻糖产量的影响,结果为:初始pH5.5,发酵温度28℃,装液量75mL(250mL三角瓶中)。采用优化后发酵条件红酵母海藻糖产量为193.3mg/g cell,优化前对照值为132.1mg/g cell,优化后的结果是优化前的1.46倍。在5L发酵罐中培养得到最佳发酵时间为54h,发酵罐培养发酵液中海藻糖含量最高达2.5g/L,为摇瓶培养的1.6倍。