紫外诱变原生质体选育D-核糖生产菌株

以D-核糖产生菌枯草芽孢杆(Bacillus subtilis)B941为出发菌株,采用紫外诱变原生质体的方法,获得了4株可以在含有6．0％D-核糖的培养基上生长的D-核糖高产菌株,其摇瓶发酵产糖达55．0g／L左右。通过摇瓶发酵试验,研究了D-核糖高产菌株Buvp-24的遗传稳定性。研究结果表明,经多次传代,菌株Buvp-24的发酵产糖能力及对发酵产物D-核糖的耐受性没有改变,有望应用于工业生产中。     

D-核糖生产菌的原生质体诱变及其发酵培养

目的:筛选出莽草酸、转酮醇酶双重营养缺陷型的D-核糖生产菌枯草芽胞杆菌,以提高D-核糖的产量。方法:采用化学诱变剂乙基磺酸甲烷(EMS)对野生型D-核糖生产菌的原生质体进行诱变,并从D-核糖合成途径对发酵培养基进行优化设计。结果:摇瓶发酵D-核糖平均产量为52.2g/L;获得的B.sems-10菌株具有良好的遗传稳定性,D-核糖产量高达67.5g/L。结论:通过对D-核糖生产菌原生质体的EMS诱变,筛选出了高产、遗传性状稳定的营养缺陷型B.sems-10菌株,为进一步提高产量奠定了基础。     

化学诱变法选育D-核糖高产菌株工艺研究

研究了以硫酸二乙酯(DES)为诱变剂,诱变生产D-核糖的转酮醇酶缺陷型枯草芽孢杆菌HG02,考察了不同诱变剂用量对菌体致死率及其生产能力的影响。得出了以DES诱变该菌株的致死率曲线及最佳的诱变条件:诱变剂用量0.8%,诱变时间15min。该诱变条件下对大量的突变株进行筛选,得到D-核糖高产菌HG03,其D核糖产量较出发菌株提高81.69%。达到5.1g/100mL。     

D-核糖生产菌的选育及发酵工艺的改进

通过对菌株BX-2(Bacillus subtilis)的紫外诱变和硫酸二乙酯的诱变处理得到D-核糖高产菌株BY-5。36℃,pH6.8,250 r.m in-1条件下培养72 h,其D-核糖产量从开始的55.0 g.L-1提高到68.0 g.L-1。蔗糖和葡萄糖的混合碳源发酵,D-核糖产量达到75 g.L-1。当D-葡萄糖被蔗糖部分替代后,D-核糖生产能力得到了提高。     

D-核糖生产菌株的生长形态变化及快速记录方法

细胞形态和变化是微生物发酵过程中细胞生长和代谢产物合成速率的重要表征因素,该研究以微生物发酵生产D-核糖为研究体系,采用生物显微镜,图形采集器,图形采集软件等,建立了微生物发酵过程中细胞的形态和变化的快速记录方法,并用此方法观察D-核糖生产菌株的生长形态变化。     

罗氏真养菌W50的D-木糖代谢途径工程改造

【目的】拓宽高产聚-β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)W50的碳源使用范围,使其获得D-木糖代谢能力。【方法】运用PCR技术扩增大肠杆菌(Escherichia coli)K-12W3110来源的D-木糖转运蛋白基因xylE,利用同源重组技术将xylE基因整合到R.eutropha W50的染色体上构建菌株W50-E。运用PCR技术扩增E.coli K-12 W3110来源的D-木糖代谢基因xylAB和R.eutropha H16来源的PHA合酶基因phaC1的启动子片段P pha C1,同表达载体连接后构建重组质粒p1-AB。将重组质粒分别转入菌株R.eutropha W50和W50-E中构建工程菌株W50-AB和W50-EAB。通过摇瓶发酵研究W50-AB和W50-EAB的D-木糖代谢特性。【结果】酶活分析结果表明,xylA和xylB基因在菌株R.eutropha W50中得到表达。摇瓶发酵结果表明,W50-AB在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中的最大比生长速率为0.025 h-1,在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中没有生长;W50-EAB在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中表现出一定生长,在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中最大比生长速率为0.035 h-1。PHB含量分析结果表明,摇瓶发酵终点时,W50-AB和W50-EAB菌株内的PHB含量分别为细胞干重的15.07±1.01%和15.07±1.64%,其相应的D-木糖-PHB转化率分别为0.0920 g·g-1和0.0838 g·g-1,低于两重组菌株利用葡萄糖发酵的糖-PHB转化率(0.22 g·g-1)。另外,重组菌株W50-AB和W50-EAB在含葡萄糖(0.01 mol/L)和D-木糖(0.09 mol/L)的混合糖培养基中的发酵结果表明,两重组菌株均表现出更高的生长速率和D-木糖消耗速率以及胞内PHB积累量。【结论】来源于E.coli K-12W3110菌株的xylAB基因的表达使R.eutropha W50获得了一定的D-木糖代谢能力,通过D-木糖转运蛋白基因xylE的表达能提高菌株的D-木糖代谢能力,同时重组菌株利用D-木糖能积累一定量PHB。     

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。     

产D-乳酸重组大肠杆菌ptsG基因的敲除及其混合糖同步发酵

为构建能够同时高效利用五碳糖和六碳糖发酵产D-乳酸的重组大肠杆菌工程菌,以能高效利用五碳糖发酵产D-乳酸的大肠杆菌工程菌E.coli JH13为出发菌株,通过Red同源重组技术敲除葡萄糖跨膜转运基因pts G。实验结果表明,pts G缺陷菌株E.coli JH15在10%混合糖(5%葡萄糖和5%木糖)培养基中发酵,可同时利用五碳糖和六碳糖以完成发酵;而对照菌葡萄糖消耗完才利用木糖,发酵结束还有18 g/L木糖残留;JH15乳酸产量为83.04 g/L,相比于对照菌株提高了25.86%;在稻草秸秆水解液中发酵,JH15同时利用葡萄糖、木糖和L-阿拉伯糖,乳酸产量为25.15 g/L,转化率为86.42%。JH15作为能利用混合糖同步发酵产D-乳酸的大肠杆菌工程菌,它的成功构建为利用廉价的木质纤维素水解物为原料发酵生产D-乳酸提供参考依据。     

液体发酵法筛选樟芝优良诱变新菌株的研究

对3个樟芝野生菌株和5个物理诱变菌株进行液体发酵,通过测定发酵液黏度变化情况,观测培养性状、菌球及粗提物产量和多糖、蛋白质及三萜含量,从中筛选出适宜液体发酵的多糖、三萜及蛋白质高产优良菌株。试验结果显示：供试的8个樟芝菌株生长曲线基本一致,其中,菌株327和Gg生长速度较快,培养的第9–10天开始出现菌丝自溶现象;经过筛选,327菌株为多糖和蛋白质高产菌株,多糖和蛋白质的产量分别比出发菌株提高238.20%和10.33%;Gg为三萜高产菌株,三萜产量比出发菌株提高57.86%。野生樟芝菌株经物理诱变效果明显。     

一株高效降解木糖的耐酸、嗜热厌氧杆菌的生理特性及产物分析

【目的】分离高效降解木糖的嗜热厌氧杆菌菌株,用于发酵生产生物燃料乙醇,为后继的构建基因工程菌株及联合生物工艺提供材料。【方法】运用亨盖特厌氧操作技术从胜利油田油层采出液两年的富集样中分离到一株嗜热厌氧杆菌xyl-d。采用形态学观察、生理生化指标鉴定及基于16S rRNA的系统发育学分析确定其分类地位。【结果】菌株xyl-d为革兰氏阴性厌氧杆菌,菌体大小为(1.35-5.08)μm×(0.27-0.40)μm,单生、成对或成簇生长,芽胞圆形,端生。温度生长范围30-85℃(最适温度65℃);pH范围3.0-10.0(最适pH 7.5);NaCl浓度范围0%-4%(最适NaCl浓度2.0%)。发酵D-木糖的产物是乙醇、乙酸、CO2及少量的异丁醇、丙酸。菌株xyl-d的(G+C)mol%含量为45.6%,与热厌氧杆菌属模式菌株威吉利热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter wiegelii)DSM10319T及嗜热乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)DSM2246T的16S rRNA序列相似性均为99.3%。菌株利用D-木糖产乙醇的最佳初始pH为8.5;少量酵母粉能刺激生长并显著提高发酵D-木糖的产醇率,使乙醇成为主要的发酵产物;培养基中乙醇浓度达到7%(V/V)时菌体生长受到抑制,最佳生长条件下D-木糖的降解率可达91.37%,最佳产醇条件下发酵1摩尔D-木糖可产生1.29摩尔的乙醇。【结论】菌株xyl-d是从特殊生境(油藏)中分离到的一株高效降解D-木糖的耐酸、嗜热的厌氧杆菌,其为半纤维素降解产乙醇的联合生物工艺提供了菌源。     

不同添加物对D-核糖产量的影响

采用短小芽孢杆菌转酮酶缺陷突变株 ,通过先后向培养基中添加适量的葡萄糖酸钠、Mn2 + ,直接或间接地影响D 核糖的生物合成途径 ,最终影响D 核糖的产量。此外向培养基中添加芳香族氨基酸中的酪氨酸 ,有机酸中的山梨酸可以促进D 核糖的生物合成 ,使其产量达 6 4.2 g/L。     

Production of D-arabitol by a metabolic engineered strain of Bacillus subtilis

A novel method for D-arabitol production with a metabolically engineered Bacillus subtilis strain is described. A known transketolase-deficient and D-ribose-producing mutant of B. subtilis (ATCC 31094) was further modified by disruption of its rpi (D-ribose phosphate isomerase) gene to create a D-ribulose- and D-xylulose-producing B. subtilis strain. Expression of the D-arabitol phosphate dehydrogenase gene of Enterococcus avium in the D-ribulose- and D-xylulose-producing strain resulted in a strain of B. subtilis capable of converting D-glucose to D-arabitol with a high yield (38%) and little by-product formation.     

D-ribose utilisation differentiates porcine Brachyspira pilosicoli from other porcine Brachyspira species

D-ribose utilisation was studied in 60 Brachyspira pilosicoli strains and 35 strains of other Brachyspira species, the majority of which were of porcine origin. Utilisation of D-ribose was demonstrated indirectly by measuring the reduction in pH of densely inoculated tryptone-peptone broth supplemented with 7% foetal calf serum and 1% D-ribose. Among B. pilosicoli strains, the mean reduction in pH units was 1.72 (range 0.95-2.28) in broth with D-ribose and 0.27 (range 0.10-0.40) in sugar-free control broth. For Brachyspira strains other than B. pilosicoli, the corresponding reductions in pH units were 0.37 (range 0.12-0.49) and 0.37 (range 0.15-0.58). In conclusion, porcine B. pilosicoli can be differentiated from other porcine Brachyspira species by a test for D-ribose utilisation.     

pH值对D-核糖发酵的影响及补料发酵的研究

研究了不同 pH值对D 核糖产量的影响。发酵初期pH自然下降时有利于菌体生长 ,菌体生长对数期较长 ,菌体质量浓度最高可达 15 .3g/L ;发酵中后期 pH值控制在 7.0时有利于D 核糖的持续合成 ,同时对D -核糖的流加补料发酵进行了初步研究 ,最终使菌体质量浓度最高达到 2 0 .1g/L ,D 核糖产量达到了 6 2 .5g/L。     

Isoenzymatic pattern of Trypanosoma cruzi Y strain after specific chemotherapy

The isoenzyme pattern of the Trypanosoma cruzi Y strain recovered from mice inoculated with 15 x 10(4) blood trypomastigotes and previously treated with either Bay 2502 (Nifurtimox) or Ro 7-1051 (Benzonidazol) was analyzed in the following situations: a) strain resistant to Bay 2502 and again treated with the same drug; b) strain resistant to Bay 2502 and treated with Ro 7-1051; c) strain resistant to Ro 7-1051 and treated with that same drug. Although marked drug resistance was noted in all cases, the isoenzyme pattern of the Y strain for GPI, PGM, ALAT and ASAT remained throughout the same. The pattern was similar to that of the Peruvian strain, which also belongs to the same strain Type of the Y strain, but differed from those of the 21 SF (Type II) and Colombian (Type III) strains. Thus, the appearance of drug resistance in T. cruzi strain was not associated with a change in its isoenzymatic pattern.     

L-异亮氨酸产生菌黄色短杆菌的选育

以黄色短杆菌BF420为出发菌株,经过紫外线和亚硝基胍(NTG)复合诱变处理后,获得一株甲硫氨酸缺陷(Met-)及抗α-氨基丁酸(α-AB)的L-异亮氨酸产生菌BM2610,该菌株在未进行优化的发酵条件下能够积累L-异亮氨酸的量为7.12g.L-1,比出发菌株BF420提高了122.5%。     

D-核糖发酵过程中底物抑制及补料的研究

研究了初始葡萄糖浓度对D -核糖发酵的影响 ,证实了较高的葡萄糖浓度对D -核糖发酵的抑制作用 ,并确定了较为适宜的初始葡萄糖浓度为 1 0 0g·L-1 或 1 5 0g·L-1 。前者条件下D -核糖的转化率和生产强度均达最大 ,分别为 32 8g·kg-1 和0 .6 8g·L-1 ·h-1 ;后者条件下D -核糖的产量达最大值 39.4 8g·L-1 。针对底物抑制现象 ,研究了补料工艺对D -核糖发酵的影响 ,确定发酵 2 4h后补加 5 0g·L-1 的葡萄糖为较优的补料工艺 ,在此工艺条件下最终D -核糖产量相对于对照组提高了 4 8.3%。