耐高糖、高渗透压D-核糖高产菌株的选育及其发酵培养

以产D-核糖40-45 g.L-1的枯草芽孢杆菌突变株BFD-100810为出发菌株,通过紫外线、硫酸二乙酯等方法诱变处理,获得一株核糖高产突变株BFD-101106。对该突变株的产核糖能力进行了验证,并对发酵条件进行了研究。     

适合甘蔗汁发酵高产酒精酵母的选育

目的:选育出适合发酵甘蔗汁生产燃料乙醇的高产酿酒酵母的菌株.方法:以酵母菌株 YS,作为出发菌株,将酶解破壁后获得的原生质体进行紫外诱变,通过初筛和复筛进行选育.结果:获得一株高产酒精的酿酒酵母突变株 YSs-1,该突变株发酵甘蔗汁的乙醇含量可达12.6%(V/V),较出发菌株的 11.6%(V/V)提高了 8.6%,其糖的转化率高达 94.5%,高于出发菌株的 87.0%.结论:通过 5 次连续传代培养后其突变株的乙醇产量保持稳定,表明该突变株完全可以用于发酵甘蔗汁生产燃料乙醇.     

L-乳酸发酵菌株的选育

以初筛得到的 1株干酪乳杆菌鼠李糖亚种突变株R2 (Lactobcilluscaseisubsp .rhamnosusR2 )为出发菌株 ,经紫外线、硫酸二乙酯、复合诱变处理 ,筛选出 1株产乳酸较高的突变株ZY ,L 乳酸含量达 93.9%。以正交试验为基础对发酵培养基进行优化 ,采用优化后的培养基发酵 4d ,残糖降至 0 .1 %以下 ,L 乳酸产量达9.5 7g/ 2 0 0mL ,对糖的转化率达 96 .3%。     

产L-谷氨酸工程菌株的诱变选育及其发酵效率

以高产L-谷氨酸的谷氨酸棒杆菌GY1为研究对象,采用ARTP进行全局诱变,进一步提高L-谷氨酸的发酵水平。首先,对谷氨酸棒杆菌GY1原生质体的制备及再生条件进行优化,接着,根据致死率选择最佳的ARTP处理时间,然后,采用96微孔板及摇瓶发酵的方式对突变株进行筛选,最后,对获得的优良突变株进行50 L罐发酵验证。结果显示,溶菌酶浓度为10.0 mg/mL,酶解90 min,原生质体形成率和再生率达到最佳。ARTP最佳处理时间为40 s,致死率达到89.6%,经过初筛与摇瓶复筛,获得突变株YAG117,其摇瓶发酵L-谷氨酸含量达16.3 g/L,较出发菌株提高13.9%,且连续传代五代遗传稳定。50 L补料分批发酵条件下,L-谷氨酸产量在36 h最高,达到216.6 g/L,较出发菌株提高12.9%,糖酸转化率达68.87%,比出发菌株提高了10.2%。ARTP处理GY1菌株原生质体,能够有效积累有利突变,提高突变株发酵生产L-谷氨酸的能力,获得的突变株YAG117也显示了较好的工业化应用潜力。     

L-精氨酸发酵条件的研究

本文报道了产L一精氨酸突变株(Corynebacterium crenatum)971．1(SG,His-)摇瓶发酵条件的研究结果。试验结果表明,培养基中组氨酸与生物素的适宜用量有助于产物的生成,组氨酸或豆饼水解物用量分别为50~g／’ml和o．{％、生物素或玉米浆用量分别为7 5—125 pg／L和2．0％时,可得到较高产酸率。为获得较高的精氨酸积累量,培养基中初糖浓度为12％,硫l酸铵用量应高达6．5％为适宜,如减少摇瓶装液量以改善通风状况可明显提高产酸率。在适宜的发酵条件下,971．1菌株经发酵培养96小时,产酸最高可达到3{mg／mlo发酵液经732型离子交换树脂提取后,获得纯品结晶。该结晶经生物鉴定、比旋度测定以及c、H、N元素含量分析,其结果均与文献值相符;红外光谱分析与标准样品一致;纸层析图谱表明,50pg样品层析显色后为单斑点,其＆值与标准品相同;从而证明所得纯品结晶是L一精氨酸。     

十二碳二元酸发酵研究

长链二元酸(long-chain dicarboxylic acid,DCA)是指C10以上的脂肪族二元羧酸。它们是一类重要的精细化工原料,广泛用于大环麝香、工程塑料、耐寒增塑剂、尼龙纤维、热熔胶以及液晶的合成,也是医药和农药合成的原料。其中十二碳二元酸(DCA12)市场需求量较大,主要用于合成高级工程塑料尼龙1212、服装用尼龙热熔胶和高级涂料等,目前由化学法和发酵法生产。由于发酵法其原料来源容易、生产条件温和、产品纯度高等待点,深受重视。国内外对发酵法制取DCA12的研究较为深入^[1-6],1998年我国已实现了工业化生产^[7]。热带假丝酵母(Candida tropicalis)突变株SP—UV—56是一株高产十三碳二元酸(DCA13)生产菌^[8],已用于工业发酵生产DCA13。现报道该突变株在10L罐发酵生产DCA12的结果。     

辅酶Q10产生菌的抗性筛选及发酵条件优化

以根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)WSHAT12为出发菌株,通过硫酸二乙酯诱变,获得遗传稳定性好的抗L-乙硫氨酸(Eth)突变株WSH-E01,通过进一步的诱变处理,获得L-乙硫氨酸和维生素K3(VK3)双抗性突变株WSH-V01,以双抗性突变株WSH-V01为出发菌株,再进行诱变处理,获得一株X-gal利用能力提高的突变株WSH-X01,与出发菌株WSHAT12相比,突变株WSH-X01的辅酶Q10产量提高幅度达50.6%,同时,对突变株WSH-E01的发酵条件进行优化。出发菌株WSHAT12、突变株WSH-E01、WSH-V01和WSH-X01在优化后的发酵条件下辅酶Q10产量分别达到23.1mg/L、26.8mg/L、29.5mg/L和34.8mg/L。     

L-丝氨酸高产菌株的选育和摇瓶发酵条件优化

采用B revibacterium flavmC-11A为出发菌株,经紫外线照射和亚硝基胍诱变处理,选育出一株L-丝氨酸高产菌株C32为目的突变株,使摇瓶产酸率由12.1 g.L-1增加到16.4 g.L-1,然后对其进行摇瓶发酵条件优化,使菌株C32的L-丝氨酸产率提高到30.1 g.L-1。     

酵母菌小菌落突变株酒精发酵的研究——Ⅰ.菌种的选育及其生理特性

酵母菌小菌落呼吸缺陷型突变株(Petite mutant)的研究国外已有许多报道。Bacila等证明ρ~-突变株在5L发酵罐中酒精发酵产量比野生型ρ~+约提高10%左右。我们用诱变剂对酒精工业上使用的酵母菌进行处理,得到呼吸缺陷型突变株,这些菌与氯     

丙酮酸发酵能力的提高

筛选了 3 氟代丙酮酸敏感型突变株 ,丙酮酸发酵生产水平正突变率 1 0 0 % ,最高产酸达584mmol/L ,提高 77% ;作为对照 ,3 氟代丙酮酸抗性型的正突变率只有 1 2 .5%。第 2次γ 照射处理中 ,DG抗性突变株的残糖从 3 .2 1 g/L降至 0 .0 1 1 6g/L。     

高效棉酚降解枯草芽孢杆菌M-4菌株的常压室温等离子体诱变及发酵工艺优化

【背景】棉粕中游离棉酚的存在制约了棉粕作为饲料蛋白源的利用,棉酚的微生物降解问题成为研究热点。本实验室前期发现枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) M-4菌株具有较强的降解棉酚能力,而且已经应用于棉粕脱毒工业。【目的】进一步提高枯草芽孢杆菌M-4菌株降解棉粕中棉酚的能力,扩大棉粕在养殖业的应用领域。【方法】采用常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术对菌株M-4进行诱变,以液体培养条件下的棉酚降解率为初筛指标,筛选获得正向突变株。以棉粕固体发酵条件下的棉酚降解率为复筛指标,测定初筛获得的正向突变株实际降解棉粕中游离棉酚的能力。以棉酚残存量和棉酚降解率为检测指标,采用单因素试验优化固体条件下棉粕发酵条件,获得突变株发酵棉粕的最适工艺参数。【结果】初筛获得正向突变株19株。复筛得到一株高效的突变株MY-4-17,在棉粕固体发酵条件下其棉酚降解率高达97.15%,比菌株M-4的棉酚降解率提高了2.55%。经过5次传代培养,突变株MY-4-17的遗传稳定性良好。突变株MY-4-17发酵棉粕的最适工艺参数为...     

高产谷胱甘肽新菌种的选育及其发酵条件的研究

通过对谷胱甘肽新产生菌——藤黄八叠球菌进行紫外诱变处理,筛选到一株抗乙硫氨酸和氯化锌的抗性菌株,该突变株发酵生产谷胱甘肽的产量比出发菌株提高268．9％。通过对碳源、氮源、温度、初始pH等发酵条件对该菌株生物合成谷胱甘肽的影响研究,表明突变株HY78在发酵温度37℃、初始pH7.0、摇床转速180r／min条件下,摇瓶发酵26h,该高产菌株在发酵液中合成谷胱甘肽的产量可达160．628mg／L。     

酵母产γ-氨基丁酸发酵条件的研究

目的：研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法：以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果：最适发酵条件为：培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论：发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

酵母产γ- 氨基丁酸发酵条件的研究

目的:研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法:以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果:最适发酵条件为:培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论:发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

黑曲霉产菊粉酶的发酵条件优化及诱变育种

对1株黑曲霉产菊粉酶的发酵条件进行了研究,确定了优化的发酵条件为菊粉2%,酵母膏2%,(NH4)H2PO40 5%,Na Cl0 5%,MgSO4·7H2O0 05%,ZnSO4·7H2O0 01%,初始pH6 5,接种量1 6%,装液量30ml,发酵5d,菊粉酶活最高可达26U/ml,I/S为1 15。经Co60诱变筛选出1株突变株C-32,在相同的发酵条件下菊粉酶活提高30%,I/S不变。     

海洋枯草芽孢杆菌产纤溶酶的诱变育种与发酵工艺优化*

目的:对海洋来源的具有产纤溶酶能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LC6-1进行紫外诱变,得到高产且稳定的突变株PW6-3,对该突变株发酵产酶的条件进行优化。方法:采用单因素和正交试验进行发酵培养基组分和培养条件的优化。结果:突变株PW6-3的酶活力为(6 960.21 ± 85.51)U/mL,较原始菌株提高了30.48%。以PW6-3为出发菌株,采用单因素及正交试验的方法对菌株进行发酵培养基组分与培养条件优化,最终得到的最佳培养基组分是:玉米淀粉30 g/L,玉米浆干粉40 g/L,CaCl₂ 3 g/L;最佳发酵培养条件是:32℃,转速200 r/min,接种量3%,pH 6.5,种龄18 h,发酵培养时间66 h,最终菌株的酶活力稳定在(9 203.63 ± 67.85)U/mL。结论:发酵工艺优化后,菌株PW6-3纤溶酶产量较诱变之前的菌株LC6-1提高72.53%,且发酵工艺成本较低,具有较好的经济效益。     

L-苏氨酸发酵条件的研究及发酵产物的鉴定

采用逐步诱变处理与单菌落分离相结合,选育出一株产L-苏氨酸量较多的突变株C. cre-natum m-85 (AHV,Met-)。试验证明,生物素与蛋氨酸为其亲株d20～23生长必需因子,同时蛋氨酸又是积累L-苏氨酸的促进因子,硫胺素是生长和积累苏氨酸的促进因子。当生物素、蛋氨酸、硫胺素相配合,菌株产酸能力得以充分显示出来。通气量是L一苏氨酸发酵外部控制的主要条件。L-苏氨酸积累需气量较大。在合适的培养条件下,该菌可在发酵液中积累L一苏氨酸达13.4g／1。 发酵产物的结晶经旋光测定,红外光谱分析,纸上层析及生物鉴定证明是L-苏氨酸。     

可代谢半乳糖嗜热链球菌的诱变选育及其在发酵乳生产中的应用

【目的】嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)作为酸奶、奶酪等发酵乳制品的常用发酵剂,在乳品工业中应用广泛。大多数嗜热链球菌为半乳糖阴性(Gal^-)菌株,不能代谢半乳糖而将其排出到胞外,导致发酵乳中半乳糖含量增加。因此可通过化学诱变的方法处理嗜热链球菌,使其可代谢半乳糖,开发一种低半乳糖含量的发酵乳。【方法】利用亚硝基胍(nitrosoguanidine, NTG)对嗜热链球菌IMAU80846进行诱变处理,测定野生株嗜热链球菌IMAU80846与突变株β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)、半乳糖激酶(galactokinase, GalK)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK)和葡萄糖激酶(glucokinase, GK)活性,分析编码这些酶的氨基酸序列,得到一株可代谢半乳糖的嗜热链球菌IMAU80846Y,同时对突变株进行全基因组测序,并检测野生株和突变株发酵乳中乳酸、乳糖、半乳糖和葡萄糖的含量,最后将野生株和突变株分别与德氏乳杆菌保加利亚亚种IMAU20450进行复配发酵,测定两组发酵乳在发酵与贮藏期间的发酵特性,制备一款低半乳糖含量的发酵乳。【结果】突变株嗜热链球菌IMAU80846Y的β-Gal、GalK活性高于野生株,PK和GK活性低于野生株,氨基酸序列与全基因组测序结果表明突变株与糖代谢有关基因发生突变,HPLC检测结果表明突变株发酵乳中乳糖、半乳糖的含量均低于野生株,而乳酸、葡萄糖的含量高于野生株。发酵特性的分析结果表明,与野生株复配组相比,突变株复配组发酵乳具有良好的滴定酸度、活菌数、黏度以及持水力。【结论】嗜热链球菌IMAU80846经NTG诱变后,菌株代谢半乳糖的能力发生了变化,利用该突变株可生产一款低半乳糖含量的发酵乳。     

L-乳酸发酵的研究

本文报导了L-乳酸产生菌筛选、发酵条件以及发酵产物鉴定的结果。从56株根霉中筛选出10株产L-乳酸较高的菌株,其中根霉R47产L-乳酸最高,产酸稳定。发酵条件试验结果表明,该菌最适发酵培养基组成(％)：葡萄糖15,尿素0．2,KH 2PO40．02,MgSO4·7H2O0．025,ZnSO4·7H2 0 0．0044,CaCO3,6,7;pH6．7。在摇瓶培养条件下,35℃48小时,产L-乳酸达11．84 g／100 ml,对糖的重量转化率达78,9％。发酵液经离子交换等方法纯化,得到无色或微黄色透明糖浆状液体。经纸层析、比旋光度测定、紫外光谱和红外光谱分析证明确系L-乳酸。     

定向进化Rho1提高酿酒酵母的乙醇耐受性和超高浓度乙醇发酵性能

燃料乙醇发酵过程中酿酒酵母细胞活性被高浓度乙醇严重抑制而导致发酵提前终止，生产强度严重降低，因此构建同时具有高耐受性、高发酵性能的菌株一直是发酵工业追求的目标。选取酿酒酵母细胞形态调节关键基因小GTP酶家族成员Rho1,构建易错PCR产物文库，以酿酒酵母S288c为出发菌株采取“富集-自然生长-复筛”的筛选策略，成功筛选得到两株乙醇胁迫耐受性与发酵性能均提高的突变株M2和M5。测序发现突变株过表达的Rho1序列出现了3～5个氨基酸的突变和大片段的缺失突变。以300 g/L起始葡萄糖进行乙醇发酵，72 h时，M2和M5的乙醇滴度比对照菌株分别提高了19.4%和22.3%,超高浓度乙醇发酵能力显著提高。本研究为利用蛋白定向进化方法改良酵母菌复杂表型提供了新的作用靶点。