氧应力在产朊假丝酵母发酵生产谷胱甘肽过程中的作用

为了提高产朊假丝酵母合成GSH的能力,采用外界氧应力刺激的方式对细胞进行处理。稳定期之前添加H2O2对细胞生长有抑制作用,但稳定期添加H2O2对GSH的合成有促进作用,当H2O2添加总浓度为30 mmol.L-1时,无论采用一次性添加还是补加策略,都可以提高GSH的合成能力,胞内GSH质量分数提高幅度最大接近于20%,GSH产量最多提高17%。GSH分批发酵结果表明,稳定期补加H2O2对于产朊假丝酵母细胞来说,要比一次性添加H2O2对提高胞内GSH含量并最终增加GSH产量更为有效,该结果为实现氧应力刺激下GSH的过量合成提供了条件。     

培养方式对富硒产朊假丝酵母性能的影响

在摇瓶和5 L发酵罐水平上分别考察亚硒酸钠浓度及其添加方式对高性能(高有机硒含量和高谷胱甘肽含量)富硒产朊假丝酵母制备的影响.结果表明:亚硒酸钠添加质量浓度为15 mg/L时,产朊假丝酵母具有较好的富硒效果,但一次性添加对酵母细胞有较大的毒害作用.采用分批次添加亚硒酸钠的方法获得了较好的制备高性能富硒产朊假丝酵母的培养方式:发酵起始添加L-蛋氨酸10 mmol/L,并在发酵过程的12和15 h分别添加亚硒酸钠10和5 mg/L.在此培养方式下,产朊假丝酵母胞内谷胱甘肽和有机硒含量分别达到172.3 mg/L和1194 μg/g.     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

S-腺苷甲硫氨酸和谷胱甘肽联产发酵的环境条件

在5 L发酵罐中,研究pH、搅拌转速和温度等环境条件对产朊假丝酵母CCTCC M209298联产发酵合成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)和谷胱甘肽(GSH)的影响,发现酵母细胞生长、SAM和GSH合成各自需要最适的pH、搅拌转速和培养温度。以SAM和GSH联产量最大化为目标,获得了较为合适的联产发酵条件:pH 5.0,搅拌转速350 r/min,温度30℃。在此环境条件下,结合不低于35%的溶氧体积分数,分批培养产朊假丝酵母24 h,最终SAM和GSH联产产量可达到579.6 mg/L。     

微胶囊固定化酵母培养的研究*

进行了NaCS-PDMDAAC微胶囊固定化酒精酵母和产朊假丝酵母的实验研究。考察了这两种酵母的培养规律,发现微胶囊固定化酒精酵母的产酒精情况与游离培养基本一致,在连续发酵16批后,仍具有良好的性能。同时固定化产谷胱甘肽(GSH)的产朊假丝酵母的研究也表明固定化培养GSH产量与游离细胞产量相近。     

渗透压对产甘油假丝酵母甘油合成与胞内磷积累的影响

研究了不同磷浓度时渗透压对产甘油假丝酵母甘油合成与胞内磷积累的影响。结果表明,不同磷含量时,产甘油假丝酵母甘油合成越多,分泌至胞外和积累于胞内的甘油也越多,其最大甘油合成量存在一个最适渗透压。同样;在相同渗透压下,其最大甘油合成量也存在一个最适磷浓度。在相同磷含量时,渗透压增高能够促进胞内聚磷酸盐积累;当渗透压相同时,培养基中磷含量增加,胞内游离磷和聚磷酸盐均增加。在生长稳定期后期,富磷可以促进胞内游离磷和聚磷酸盐积累显著增加。经分析发现,产甘油假丝酵母胞内积累甘油与聚磷酸盐,可能对克服对数生长期细胞数量少而渗透压胁迫大的困境发挥了极其重要的作用,从而能维持其生长稳定期较高的生物量、细胞存活率和甘油产量。     

利用三阶段葡萄糖添加策略减少乙酸合成并促进重组大肠杆菌生产L-苯丙氨酸

为了降低副产物乙酸的积累和提高L-苯丙氨酸的产量,分别优化了L-苯丙氨酸发酵的初始葡萄糖浓度和葡萄糖的指数流加策略.结果表明,20 g/L的初始葡萄糖浓度可以控制细胞的比生长速率低于临界值0.3 h-1,显著地降低了乙酸的积累,提高了L-苯丙氨酸的产量.采用预设比生长速率μ3* =0.4(h-1)进行葡萄糖的指数流加取得了实际最大比生长速率0.29 h-1,使细胞的比生长速率低于临界值,促进了L-苯丙氨酸的合成,最终获得L-苯丙氨酸的产量达48.45 g/L,比本实验室原有水平提高了37％.     

比生长速率和氮源对毕赤酵母生产重组鲈鱼生长激素的影响

对毕赤酵母胞内表达重组鲈鱼生长激素(rljGH)的发酵罐上生产进行了研究.建立了指数流加甲醇的策略并考察了不同比生长速率对rljGH生产的影响.结果表明,随着比生长速率的增加,平均比生产速率相应增加,但是胞内持续积累rljGH的时间减少.最大比rljGH产量(0.58 mg/g WCW)在比生长速率为0.029/h时获得.进一步考察了在诱导阶段添加硫酸铵、蛋白胨和酵母抽提物的影响.结果表明,添加硫酸铵和蛋白胨对于rljGH生产没有显著影响;添加2.5 g/L酵母抽提物有助于胞内rljGH的积累,并使胞内积累持续时间由17 h增加到23 h,提高了发酵稳定性.     

氮源及碳氮比对产朊假丝酵母合成谷胱甘肽的影响

研究了N源对产朊假丝酵母细胞生长和谷胱甘肽(GSH)合成的影响。在此基础上,分别以(NH4)2SO4和尿素作为单一N源,摇瓶条件下研究了不同C、N比对GSH发酵的影响。结果发现尿素有利于细胞生长,而(NH4)2SO4更有利于GSH的合成,并且酵母细胞在利用这2种N源合成GSH时,各自具有最佳的C、N比((NH4)2SO4为8.3 mol/mol,尿素为5.6 mol/mol)。最佳C、N比下的GSH分批发酵结果显示,尿素是更合适的N源,最终细胞干质量和GSH产量可以分别达到16.48 g/L和246.4 mg/L。最后分别采用发酵动力学模型和代谢网络分析对该结果产生的原因进行了定量解释。