L-苹果酸产生菌筛选及高产突变株诱变选育

通过广泛收集和分离,获得根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)及裂褶菌属(Schizophyllum)等属菌株897株。产酸指示平板上的变色圈测定结果表明,它们中间628株为产酸菌。通过纸层析对产酸菌发酵液酸谱的分析,获得129株L-苹果酸产生菌,经进一步测定发酵液中L-苹果酸的含量,筛选出以葡萄糖为原料,摇瓶发酵140小时,L-苹果酸产率48．37g／L,对糖转化率48．37×10^-2 的菌株LMO2。经初步鉴定,这一菌株为曲霉(Asper-gillus sp.)以LM02作为出发株,采用亚硝基胍、自然污染细菌、甲基磺酸乙酯及紫外线进行诱变处理,选育出葡萄糖为原料,L-苹果酸产率较高的突变抹N1-14、N1-14、NE1412、NU1416及NU1419。其中N1-14 的L-苹果酸产量最高,比出发株提高46．2×10^-2。N1-14 的菌丝生长速度快,产孢能力强,摇瓶发酵葡萄糖140小时,平均L-苹果酸产率为72．53g／L,对糖转化率53．74×10^-2。全发酵液经薄层层析测定,不含黄曲霉毒素。发酵产物分离提纯后,得到白色粉末状结晶,经纸层析、质谱及红外光谱测定,证明为L-苹果酸。     

醋酸杆菌AS1.41的醋酸发酵动力学特性

用分批培养的方法研究了醋酸发酵过程的动力学特性。醋酸杆菌AS 1.41的醋酸发酵过程属“非生长偶联型”,发酵初期菌体迅速增殖,发酵中期为醋酸生成的高峰期。高浓度的底物和产物对菌体生长及其产酸活性有抑制作用。在乙醇浓度2—4g/100ml和醋酸浓度小于3g/100ml范围内,发酵反应效率最佳,最大菌体比生长速率可达0.127h^-1,最大醋酸比生成速率为0.12g醋酸/h·OD。在工业常用的初始底物浓度范围内,底物抑制效应主要表现在对菌体生长的影响上。高浓度醋酸的存在显著抑制该菌的产酸能     

L－缬氨酸发酵供氧与补料过程控制的研究

高产缬氨酸的北京棒杆菌(corynebacterium pekinense)突变株125菌株,在2．6L自控发酵罐上分批培养结果表明,当发酵中后期DO为零时,产酸量较多。也可用kL。值为指标来调节过程的供氧强度,Kla=90．75h^-1时,产酸量最高。同时比较了恒速连续补加葡萄糖液,当F=3．75g／b时,产酸较高。由此获得了该菌株L一缅氨酸发酵的低供氧与恒速补糖的控制模式。总糖量为16．85％的发酵,可使产酸量达38．2g／L,转化率为22．67％。本文对有关试验结果,进行了发酵动力学的分析和讨论。     

L-苯丙氨酸产生菌的选育

本文报导了不产酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)经亚硝基胍处理,在一定浓度的L-苯丙氨酸结构类似物——对氟苯丙氨酸(DLP-Fluorophenylalalline,PFP)存在下,筛选获得了一批能产生与积累L-苯丙氨酸的抗代谢突变菌株,其中PFP-17突变菌株的产物在纸层析谱上L-苯丙氨酸的显色点较深,定量测定产酸为1.5mg/ml经两次自然分离获得的17-3-4菌株产酸特性稳定,在以葡萄糖为主要碳源,初糖为4.5%的摇瓶发酵中。产酸可达5.5mg/ml,产物经氨基酸自动分析代鉴测确证其主要产物是L-苯丙氨酸,此突变菌株经进一步选育所得的突变菌株3-PAP-42在提高初糖为6%时,发酵产酸可达8.28mg/ml。     

L-山梨糖流加发酵高效生产2-酮基-L-古龙酸

实验充分利用混合菌系氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)混合发酵的优良特性,通过在发酵过程中间歇流加L-山梨糖的方法,实现了在自动控制温度、pH和溶氧的条件下,高效发酵L-山梨糖生成2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)的目的。结果表明：当将L-山梨糖的终浓度调高到14％(w／v)时,2-KLG产量为130mg／mL左右,转化率达90％,发酵周期40—60h之间。结论：发酵过程中间歇流加L-山梨糖可以解除高浓度糖对产酸的抑制作用,提高了糖的转化率,但是发酵周期略有延长。     

紫外诱变原生质体选育赖氨酸高产菌株

以钝齿棒杆菌102S₂-58为出发菌株,在原生质体形成及再生的最佳条件下制备原生质体,并对原生质体进行紫外诱变处理,对大量的再生突变株进行发酵筛选．获得了高产稳定株102－100号,其发酵液经氨基酸自动分析仪测定L－赖氨酸积累量由出发菌株的5O．Omg／ml提高到80．8mg／ml,糖转化率达到63．88％．发酵液中主要副产酸——纈氨酸和蛋氨酸的量明显降低。     

NH4+对L-色氨酸发酵的影响

目的:探究NH₄⁺浓度对大肠杆菌E.coli TRTH发酵生产L-色氨酸的影响。方法:通过外源添加试验,利用30 L发酵罐进行分批补料发酵试验,考察E. coli TRTH发酵生产L-色氨酸过程中生物量、L-色氨酸产量、有机酸含量、耗糖速率、发酵液中NH₄⁺浓度及质粒稳定性变化。建立了大肠杆菌合成L-色氨酸的代谢流平衡模型,应用 MATLAB 软件计算出E. coli TRTH发酵中后期代谢网络的代谢流分布。结果:发酵结果显示,利用NaOH和氨水混合补料,控制NH₄⁺浓度在120 mmol/L以下,菌体能够以较长时间和较高比生长速率保持对数生长,最终菌体生物量和L-色氨酸产量分别提高了12.16%和19.80%。随着NH₄⁺浓度的增加,发酵液中丙酮酸、乳酸及乙酸浓度均略有增加,细胞质粒稳定性下降。控制NH₄⁺浓度在120 mmol/L以下,E. coli TRTH发酵生产L-色氨酸的代谢流量分析结果表明,EMP途径的代谢流量降低7.31%,PP途径的代谢流量增加7.14%,TCA循环的代谢流量降低22.04%。结论:高浓度的NH₄⁺导致菌体生长提前结束,耗糖速率降低,产酸受阻,控制NH₄⁺浓度在120 mmol/L以下,解除了NH₄⁺对菌体生长和产物生成的抑制,使得菌体生物量和L-色氨酸产量大幅提高,实现了高密度发酵培养的目的。     

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。     

分批补料培养对L-异亮氨酸发酵的影响

以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum Met-,Bio-,AECr,AHVr)的分批补料技术进行L-异亮氨酸(L-ILE)发酵调控的研究.采用间歇恒速补料方式,当初糖浓度由7%下降至1%～2%,补糖为23g/L·h,整个发酵过程糖浓度一直维持在2%,μ、x值都提高,qp为最大;L-亮氨酸产率达17.4g/L,产酸率提高21%,结果明显优于分批培养.     

L-赖氨酸发酵的研究钝齿棒状杆菌PI-3-2的L-赖氨酸发酵中间生产试验

1978年我们完成了北京棒状杆菌AS 1.563发酵生产L-赖氨酸研究的扩大试验。为进一步提高L-赖氨酸产率和糖原料的转化率,采用钝齿棒状杆菌(Corynebacterium crenatum)PI-3-2进行了L-赖氨酸发酵中间生产的研究,现报道如下。     

沙柳原料高浓度底物酶解发酵乙醇工艺

为了提高沙柳生物转化过程的经济可行性,考察了沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸、超微粉碎+稀碱预处理后高浓度底物补料酶解的效果,并对其高浓度水解糖液进行了乙醇发酵。结果表明:蒸爆处理法水解效果最好,通过补料酶解,底物质量分数可以达到30%,酶解液中总糖质量浓度达到132 g/L,葡萄糖质量浓度105 g/L;超微粉碎+稀酸预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度达到123 g/L,葡萄糖质量浓度73 g/L;超微粉碎+稀碱预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度133 g/L,葡萄糖质量浓度77 g/L。3种预处理使沙柳原料的酶解糖液都可以较好地被酿酒酵母利用发酵产乙醇,蒸爆处理原料的酶解糖液乙醇发酵效果最好,乙醇质量浓度达到47 g/L。     

发酵法生产L-精氨酸放大过程的工艺研究

本文报道了L-精氨酸产生菌株钝齿棒状杆菌突变株971．1继摇瓶发酵条件研究后所进行的2．6L台式发酵罐,2 0 0L和2000L通用发酵罐放大试验及其工艺条件研究的结果。试验表明,发酵PH值及供氧强度的合理控制对提高L-精氨酸的积累量非常重要。在所获得的工艺条件下,2000L发酵罐稳产试验的产酸率平均可达29.0mg/ml,最高32.0mg／ml。发酵液中L-精氨酸的提取收率平均为55．9％,最高可达66．04％。产品的质量符合药典标准。本文也对试验结果进行了分析与讨论。     

葡萄糖氧化酶产生菌Z—l—C的分批发酵与恒化培养

本文对葡萄糖氧化酶产生菌z—I—c的分批发酵与恒化培养进行了研究。实验发现,在以葡萄糖为生长限制性基质的恒化培养中,该产生菌的维持系数为O．04 g葡萄糖／g菌体．H,生长得率系数Y^max_G=O．714 g菌体／g葡萄糖,最大比生长速率μmax=O．385h^-1,饱和常数Ks=4．76g/L,理论最适稀释度Dm=0．260h^-1,最大酶比活(E／x)max为2．16×10³μ／mg,其值较分批发酵的最大酶比活(1．5l×10³μ／mg)提高43％。当向恒化培养的补料培养基中添加0．02％的α-甲基-D-葡萄糖时,由于该葡萄糖结构类似物的诱导作用,可使(E／x)max达3．11×10³μ／mg,较分批发酵之值提高106％。     

杂交瘤细胞培养的优化

根据杂交瘤细胞培养中单克隆抗体生产的动力学原理,采用灌注培养方式、添加醋酸钾和丰富营养物培养的途径,对反应器放大培养过程进行了优化。每天灌注l／2反应器工作体积,与分批培养相比,细胞密度由4 5×10⁵／ml提高到l1×10⁵／ml,单抗浓度由19mg／L提高到28mg/L;添加1g／L醋酸钾,细胞密度基本保持不变．但单抗浓度增加到38μg／ml;用丰富营养物培养后,细胞密度和单抗浓度分别进一步提高到42×10⁵／ml和94mg/L。抗B型红细胞单抗的血凝滴度,由分批培养的1：32．最终提高到l：256     

大肠杆菌脯氨酸基因的体内克隆及表达

用含mini－Mu的多拷贝质粒pEG5005体内克隆了大肠杆菌脯氨酸基因ProA⁺B⁺,其Pr0^＋克隆频率为1．46×1O^-3／Kan r转导子。遗传和生化分析表明这些克隆的Pr0^＋基团位于质粒上,用生长谱法对若干克隆子作了脯氨酸产量测定,但未检测出脯氨酸的积累。通过细胞内诱变Pro^＋克隆pPR3获得的去反馈抑制突变质粒pPR7,在脯氨酸Pr0AB基因缺失的寄主中可积累0．35mg／ml的脯氨酸,将此克隆转移至产1mg／ml脑氨酸的受体菌,其产酸量达2．5mg／ml,比受体高2．5倍,比供体提高了7倍,文中还对pEG5005和克隆pPR3作了内切酶分析。     

环境条件及摇瓶补糖策略对谷胱甘肽发酵的影响

研究了酵母摇瓶发酵中pH、装液量、初糖浓度、碳氮磷比和补糖方式对谷胱甘肽(GSH)发酵的影响。结果表明,GSH发酵适宜的初始pH和装液量分别为6 0和500ml锥形瓶内装液量60m1。初糖浓度对GSH发酵有较大的影响,超过12g／l,的初糖浓度将减少胞内GSH含量。应用计算得出的一种以控制比生长速率为目的的摇瓶补糖策略,在总糖浓度为26．2g／L下发酵12h,最终细胞浓度和胞内GSH含量分别达到8.78g／L和13．6mg／g,发酵液内GSH总量达到119．4mg／L,细胞对糖产率达到0.335g／g。     

维生素C二步发酵的新组合菌系

以掷孢酵母作为伴生菌与氧化葡萄糖酸酐菌组成新混菌体系,对其产酸性能和特点进行了研究。实验室摇瓶结果显示,新菌系混菌状态不同,产酸不同,以KGA含量为4．8,小菌／掷孢酵母为31：1种液接种时,最有利于产酸,增加接种生物量可提高产酸速度,缩短发酵周期,但不影响最终产酸量,相同条件下,新菌系产酸能力高于现有菌系,酸量增加5mg/ml-7mg/ml,发酵周期缩短6h-8h,酸转经率提高3％4－％,最高产酸点PH值下降约0．5,表现出较大的产酸潜力和可修饰性。     

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。     

蛭弧菌J26转化山梨糖生产2—酮基—L—古龙酸发酵条件的研究

对新分离得到的能产生维生素C前体2-酮基-L-古龙酸（2-KGA）的优良菌株蛭弧菌J26,进行了一系列摇瓶发酵条件试验,通过添加一些其它有机碳源或其它氮源,可使蛭弧菌J26摇瓶发酵产生2－KGA由50-60mg／ml上升到70mg／ml以上,采用SMA探针技术的流加发酵摇瓶试验产生2－KGA可以达到83．9－91．7mg／ml。本文还对发酵时种子液的接种量、发酵初始精浓度、初始pH值等对产酸的影响,进行了比较研究,对摇瓶发酵全过程的单一菌体形态特征进行了电子显微镜观察。     

多重抗性突变株L-氨酸发酵

以北京棒状杆菌(Corynebaetarium pakinan.ra)产L-缬氨酸突变株334(Ile-,α-AB^R)为亲株,经MNNG一次诱变,获得多重抗性突变株VT-405 (Ile-,α-B^R,2-TA^R NL^R NV^R)及其单菌落分离株125,产酸达28mg/ml。VT-405再经紫外线和LiCI复合处理,获A_r菌株。A_r保留其亲株的遗传特性,未再增加新的标记,产酸为30mg/ml1。通过2.6L自控罐发酵试验,证明L-缬氨酸发酵属发酵动力学II型。采用适宜的供氧和pH控制,进行补料分批发酵,平均产酸率高达36.78g/L。