纤维素酶水解糠醛渣生产酵母II．糠醛渣酶解液培养酵母

从82株不同种属酵母中选得3株酵母,它们能较好地利用纤维素酶水解糠醛渣所产生的糖液。其菌名和编号是假丝酵母(Candida sp.)As 2．121,热带假丝酵母(Candida tropicalis)培养基糖浓度以1．5％或2．0%较好,这与原始酶解液的糖浓度及其中糠醛等有毒物质有关。最好将原始酶解液稀释一倍以上使用。另外补加相当于含糖量7．5％的(NH4),SO4,5％的KH2PO4和2．5％的尿素。起始pH以5较好。三株菌的最适生长温度略有差异, AS2.121为28—32℃,AS 2.637为2 8—37℃,AS 2.1180为30—35℃,但最适生长温度范围均较广,在 生产上较易控制。在250毫升三角瓶中装培养基50毫升,接种酵母后在旋转摇床(170转／AS 2.121 菌株之菌体产率高且稳定,常达50％;AS 2．637菌株较耐高温,菌体产率亦可高达50％左右;AS 2．1180菌株在摇瓶培养条件下菌体产率较低,为40—45％,且较不稳定,可能和培养基pH值的控制有关。     

康氏木霉(P2)纤维素酶转化蔗髓纤维素成糖及生产SCP

在30升卧式酶解罐和5升标准发酵罐中,进行了以蔗髓纤维素为基质,用康氏木霉(Trichoderma koningii)P2菌株产生的纤维素酶水解成糖生产单细胞蛋白的试验。10%的底物浓度可以得到较高的转化率。最适搅拌速度为10r/min,用酶量为2.21u/g底物,50℃酶促水解24小时,酶解液中还原糖含量为3—4%,底物得糖率49.5%,全纤维素转化率73.8%。用该酶解糖生产单细胞蛋白,试验了5升标准罐培养酵母的最适条件。     

纤维素酶水解蔗髓及生产饲料酵母的放大试验

近几年来,利用纤维素酶水解废纤维素生产单细胞蛋白的研究,引起了许多国家的重视。我们在小型试验的基础上,进行了放大试验。试验的规模为酶解2,000立升罐,培养酵母1,000立升罐。对通风制曲、蔗髓的预处理和酶解及酵母的培养等工艺条件进行了试验,取得了通风曲CMC酶活稳定在120毫克/毫升以上,蔗髓得糖率48—49%,酵母产率(对投糖计)70%左右的效果。该工艺基本稳定,设备简单。酵母成品蛋白质含量45%,必需氨基酸齐全,安全性和经济成本基本过关。     

纤维素酶水解糠醛渣生产酵母I．纤维素酶的形成和酶解糠醛渣

本实验研究了康氏术霉AS．3．4290(白色突变株)纤维素酶产生和糠醛渣酶解的适宜条件。在稻草粉固体培养基上,纤维素酶产生的最适条件是：稻草粉细度为0．35厘米筛孔的筛下物;培养基含水量67％左右;pH 6.0—6.5;添加氪源是必要的,其中以磷酸氢二铵(4％)和硫酸铵(2％)为佳;培养温度28℃;时间为3天;葡萄糖在浓度低时,对纤维素酶产生有好处,而浓度过高时(大于6％),反而对酶形成有抑制作用。上述培养物直接用于糠醛渣的酶水解,其酶作用的最适条件是：pH5．0,温度50℃,作用时间48小时。葡萄糖和单宁对纤维素酶有抑制作用。     

高效低成本纤维素酶诱导物的制备、筛选及应用

本研究利用玉米芯、甘蔗渣、脱木素木糖渣及粗纤维诱导里氏木霉产纤维素酶,对4种材料进行成份测定,然后以逐步添加的方式与微晶纤维素混合诱导里氏木霉产纤维素酶,和使用微晶纤维素诱导产酶对比,玉米芯含有的纤维素代替总纤维素的50%时,酶活力降低2个单位,蛋白减少0.8 g左右,其酶水解能力降低0.4%,对其产纤维素酶的水解能力没产生不利影响。甘蔗渣纤维素替代量可以达到30%,酶活力有1个单位的降低,蛋白分泌降低0.5 g左右,酶的水解能力提高7%左右。脱木素木糖渣纤维素替代量也可达到50%,酶活力和蛋白降低分别达到0.5个单位和0.2 g左右,酶水解能力降低了4.45%。粗纤维的利用可以达到100%替代,对里氏木霉产酶的酶活力影响有0.3个单位之差,水解能力降低1.625%。这说明这几种物质可以部分替代或者完全替代微晶纤维素,诱导里氏木霉发酵产纤维素酶,特别是由玉米芯和甘蔗渣制备的脱木素木糖渣和粗纤维有着较高的应用前景。该研究对降低纤维素酶的生产成本及其工业化应用具有重要意义。     

糠醛对粘红酵母生长与油脂积累的影响

为了探究纤维素水解液中常见的发酵抑制物糠醛对粘红酵母Rhodotorula glutinis生长与油脂积累的影响,对比了不同的糠醛浓度(0.1、0.4、0.6、1.5 g/L)下粘红酵母的生物量和油脂积累情况,并探究了1.0 g/L的糠醛对粘红酵母不同碳源(葡萄糖和木糖)利用的影响。研究表明,当糠醛浓度达1.5 g/L时,粘红酵母的延迟期延长至96 h,残糖高达17.7 g/L,生物量最高6.6 g/L,仅为正常积累量的47%,油脂含量也减少了约50%;以木糖为碳源时,糠醛对粘红酵母的抑制程度小于葡萄糖为碳源时的情况;在糠醛存在的逆境中,粘红酵母倾向于生成更多的18碳脂肪酸或18碳不饱和脂肪酸。     

亚硫酸钠预处理对木糖渣木质素的去除及纤维素酶水解的影响

木糖渣作为一种固体废物,通常被送往电厂燃烧产热,未得到充分利用。为了提高木糖渣的附加值,研究了亚硫酸钠预处理对玉米芯木糖渣木质素脱除率及纤维素酶水解效率的影响。确定最佳反应条件:亚硫酸钠用量12%(对绝干的木糖渣)、p H 7、反应温度160℃、保温时间20 min。在该条件下处理木糖渣,木质素脱除率为77.45%,纤维素质量分数提高到85.17%。预处理后木糖渣在5 FPU/g底物纤维素酶作用下水解48 h,葡萄糖得率为84.77%,而未经处理的木糖渣在20 FPU/g底物纤维素酶作用下水解48 h后得到的葡萄糖得率仅为70.58%。     

蔗髓酶水解液培养饲料酵母

木屑、稻草、糠醛渣被用来培养假丝酵母、酿酒酵母,以生产单细胞蛋白。我们以蔗髓酶解的糖液为碳源,在1000L罐通气搅拌培养酵母获得较高的产率,现报道如下。     

黄瓜膨胀素的重组表达及活性分析

目的:提高纤维素的酶水解效率和开发高效的纤维素酶水解过程。方法:采用RT-PCR方法从黄瓜胚轴细胞中分离了膨胀素S1的cDNA,并使之与毕赤酵母表达质粒pPICZ(A连接,形成重组质粒pPICZ(A-exs1。通过电转化方法,用质粒pPICZ(A-exs1转化巴氏毕赤酵母GS115,得到重组菌株P.pastoris-exs1。在该重组菌株中,膨胀素的基因通过同源重组整合在毕赤酵母的染色体上,并处于毕赤酵母甲醇氧化酶启动子的下游。重组菌株P.pastoris-exs1在甲醇诱导下可合成并分泌膨胀素。结果:培养上清液没有纤维素酶活性,但具有破坏滤纸纤维素结晶结构的能力。培养上清液与里氏木霉纤维素酶等量混合后,可使纤维素酶的滤纸酶活力提高50%。结论:采用巴氏毕赤酵母GS115重组成功表达了黄瓜膨胀素,其表达产物可以促进纤维素酶对滤纸的水解。     

稀酸水解玉米芯制备丁二酸

利用正交设计得到稀H2SO4水解玉米芯制备混合糖液的优化工艺:玉米芯料液比1∶5(质量体积比),物料粒径250~380μm、H2SO4用量3%(体积分数)、水解温度126℃、反应时间2.5 h。此工艺条件下的总糖收率达90%,总糖质量浓度为60 g/L,发酵抑制物糠醛含量为0.87 g/L,5-羟甲基糠醛含量为0.68 g/L。在此基础上利用活性炭吸附和Ca(OH)2中和对玉米芯混合糖液进行脱毒及脱盐处理,SO42-脱除率达96%,色素脱除率为96%,糠醛、5-羟甲基糠醛及多酚类物质脱除率均高于50%。处理后的玉米芯多组分糖液作为产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succino-genes)NJ113的发酵C源,当培养基中初始总糖质量浓度为50 g/L时,丁二酸收率为61.68%,丁二酸质量浓度为30.8 g/L;初始总糖质量浓度为70 g/L时,丁二酸收率仍可达50%以上,丁二酸质量浓度为35.2 g/L。发酵实验表明,将经过脱毒脱盐处理的玉米芯多组分糖液替代葡萄糖作为C源发酵制备丁二酸具有可行性。     

磁性Fe3O4微粒对葵花籽壳酶水解的影响研究

将磁化后的Fe3O4微粒添加于葵花籽壳酶水解过程中, 分析在不同的Fe3O4添加量和不同的添加方法下, 葵花籽壳酶水解过程中纤维素酶酶活﹑纤维素转化率及还原糖浓度的变化特征, 研究磁性Fe3O4微粒对纤维素酶水解葵花籽壳的影响。并通过考察酶水解反应前后水解液的表面张力值和pH值的变化, 探讨和分析磁性Fe3O4微粒作用下纤维素酶的磁效应机制。结果表明, 磁性Fe3O4添加量为0.5 g/L~2.0 g/L时, 对纤维素酶酶活的提高﹑还原糖浓度的增加和纤维素的转化在48 h后表现出较明显的促进作用。磁性Fe     

不同产纤维素酶菌种特定底物培养产酶活力比较

纤维素酶是由几种不同酶组成的复合酶系,由于酶催化反应底物的复杂性,从不同霉菌和不同底物发酵分离得到的纤维素酶组分和酶活力有着很大差别.本论文的主要目的主要是针对不同底物和不同霉菌进行产纤维素酶活力比较评价.实验选用CGMCC3.3002 和CICC13048 两种菌,使用液体发酵法在微晶纤维素和糠醛渣两种底物上进行产酶培养,在特定的时间测定其产的纤维素酶的纤维二糖酶活力、内切葡聚糖酶活力、外切葡聚糖酶活力以及滤纸酶活.产滤纸酶活比较高的菌株CGMCC3.3002,以糠醛渣为特定底物的滤纸酶活要高于微晶纤维素特定底物,且CGMCC3.3002 在微晶纤维素和糠醛渣底物的酶活力差异较大,该菌株可通过紫外诱变使其酶活力更高,有望用于糠醛渣生产燃料乙醇的过程中.     

甜菜渣发酵制备蛋白饲料的研究

以甜菜渣为原料,对固态发酵制备菌体蛋白饲料进行了研究。将纤维素酶水解法替代常规的黑曲霉发酵法进行原料的预处理,其最适酶解条件为:纤维素酶添加量为25 u.g-1,酶解时间为16 h。以面包酵母B188和产朊假丝酵母B204为菌种进行混合发酵,在最适发酵条件下,50 h粗白质质量分数达到21%,蛋白质净增量为14%。     

微生物酶不对称水解合成S(+)-布洛芬的研究 Ⅱ.反应条件和产物提取

皮状丝孢酵母具有较强不对称水解底物专一性.在试验的五种布洛芬消旋酯中,水解甲酯和异丙酯生成s(+)-布洛芬ee可达97%,乙酯为93%以上;而水解活性以乙酯最强,转化率高于30%.不对称水解最适pH6.5—7.0;温度在28—37℃范围内拆分能力无明显差别.该酵母的水解酶为胞内酶,将酵母细胞制成两酮干粉进行水解可提高立体专一性.产物S(+)-布洛芬可借助于酸碱反应和有机溶剂提取得到,同时回收未水解的酯.     

海洋红酵母产虾青素培养基优化的初步研究

为了提高海洋红酵母发酵虾青素的产量水平,对海洋红酵母的培养基成分进行了初步研究。试验结果表明,海洋红酵母能利用葡萄糖、淀粉水解糖、糖蜜等多种碳源,用淀粉水解糖为碳源培养海洋红酵母所获得的虾青素体积产率最大;用牛肉膏为氮源有利于提高海洋红酵母的生物量,以(NH4)2SO4、NH4Cl和蛋白胨为氮源有利于提高海洋红酵母的虾青素体积产率,用KNO3、草酸铵、蛋白胨、尿素有利于提高海洋红酵母的虾青素细胞产率;在海洋红酵母的培养基中添加Mn2 、Cd2 、Zn2 、Fe2 能增加生物量,添加Zn2 、Fe3 、Mn2 能增加海洋红酵母的虾青素体积产率,添加Fe3 能提高海洋红酵母的虾青素细胞产率。     

绿色木霉粗纤维素酶液水解壳聚糖的研究

利用自制绿色木霉粗纤维素酶液降解壳聚糖制备低聚壳聚糖.采用粘度法、乙酰丙酮法和还原糖浓度分析,研究了温度、pH值及反应时间等因素对壳聚糖水解程度和产物相对分子质量的影响,并采用质谱法对水解产物进行定性分析.结果表明,粗纤维素酶液水解壳聚糖作用的最适pH为5.0、最适反应温度为50 ℃、最适反应时间为12 h.粗纤维素酶...     

碱预处理玉米芯米根霉同步糖化发酵产富马酸

以碱预处理玉米芯渣为原料,采用单因素优化方法优化米根霉同步糖化发酵产富马酸。在此基础上,研究米根霉利用碱预处理玉米芯渣的同步糖化发酵,并与纯糖发酵进行对比。结果表明:在50 g/L底物、(NH4)2SO4质量浓度0.71 g/L、纤维素酶用量20 FPIU(以1 g纤维素计)、Ca CO3加入量30 g/L、接种量10%(体积分数)和装液量50 m L的条件下,米根霉同步糖化发酵过程产富马酸13.78 g/L,而纯糖发酵富马酸生成量仅6.21 g/L。     

采用玉米秸秆水解糖和玉米浆发酵生产丁二酸

研究了以玉米秸秆水解糖为碳源,不同氮源条件下琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenesSF-9的丁二酸发酵产酸能力。结果表明玉米浆可以替代酵母膏作为丁二酸发酵的廉价氮源。厌氧摇瓶丁二酸发酵单因素试验,得到在初糖浓度50 g/L时,玉米浆的较佳用量为20 g/L。在5 L搅拌罐上,考察了不同初始玉米秸秆水解糖浓度对A.succinogenes SF-9发酵生产丁二酸的影响,结果显示高初始秸秆糖浓度对琥珀酸放线杆菌的生长有抑制作用。采用补料分批发酵,发酵60 h丁二酸的产量达到42.7g/L,丁二酸产率82.7%,生产强度0.81 g/(L·h)。丁二酸的产量和生产强度较分批发酵有明显提高。     

纤维二糖发酵生产丙酮丁醇

分别考察C.acetobutylicum 810705、810706以不同浓度的麸皮和玉米粉添加物作为营养元素,纤维二糖直接进行丙酮丁醇(ABE)发酵的结果,发现2株菌对于玉米粉和麸皮的浓度变化趋势一致,C.acetobutylicum 810706转化率较高。纤维二糖ABE发酵工艺条件表明:玉米粉添加量为总糖含量的30%、底物糖质量浓度60 g/L,pH 6.5、温度35℃时,C.acetobutylicum 810706转化率达到37.38%,总溶剂质量浓度22.43 g/L,比葡萄糖、木糖ABE发酵转化率高。模拟纤维素酶水解产物配制混合糖培养基,其溶剂转化率较单独的葡萄糖、木糖发酵的转化率高,为34.95%。对比纤维素酶水解条件,C.acetobutylicum 810706具有优良的纤维素酶水解同步糖化ABE发酵能力。     

极端嗜热性微生物纤维素酶的活性

极端嗜热厌氧菌H173羧甲基纤维素酶的最适pH为6.5-7.0.加入二硫苏糖醇(DTT)和CaCl_2.2H_2O能使酶活稳定.80℃酶活非常稳定,放置120分钟仍保留原酶活的77%,90℃9分钟保留50%的活性,120分钟仅保留3%的原始酶活.在缓冲溶液中该酶能将微晶纤维素水解成葡萄糖和纤维二糖.培养基中含有最高至50mm葡萄糖时,对溶解微晶纤维素的活性不敏感.HPLC分析表明葡萄糖是该酶在液体培养基中的主要水解终产物.