发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸培养条件的优化研究*

考察了摇瓶发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸过程中碳源、氮源、无机盐和生长因子以及培养过程中补加L-蛋氨酸时间对S-腺苷-L-蛋氨酸的产量、含量及生物量的影响。并通过均匀实验设计对培养基配方进行优化,在30℃、180 r/m in的培养条件下,得到最后的培养基配方为:葡萄糖30g,酵母粉11g,(NH₄)₂SO₄12g,K₂HPO₄.3H₂O 5g,KH₂PO     

pH对S-腺苷-L-蛋氨酸发酵的影响

研究了不同pH控制方式对S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)发酵过程及产量的影响。通过对发酵过程中不控制pH、控制恒定pH、两阶段控制pH和三阶段控制pH实验,研究了不同条件下对菌体干重、葡萄糖代谢和SAM产量的影响。控制合适的pH有利于菌体生长与SAM的生物合成,菌体生长最适pH为6.0,SAM转化最适pH为6.5,采用三阶段控制pH,使SAM产量比不控制pH提高了133%,比控制pH6.5提高了18.6%,比两阶段控制pH提高了10%。     

S-腺苷-L-蛋氨酸高密度发酵工艺优化

利用酿酒酵母在5L发酵罐高密度发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)后期存在稳定性差的问题,本研究考察了在补糖中添加磷酸氢二铵、谷氨酸钠、三磷酸腺苷二钠来提高酿酒酵母发酵后期的稳定性。通过4批5L发酵罐高密度流加发酵实验研究发现:在发酵34h左右,菌体干重超过100g/L后,开始添加50克L-蛋氨酸,并在补糖中加入10g/L三磷酸腺苷二钠,发酵65.7h,最高生物量干重达到180g/L,SAM产量达到17.1g/L。     

补加前体L-蛋氨酸对高密度发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸的影响

将高密度发酵技术成功应用于S-腺苷-L-蛋氨酸的生产。考察了补加前体L-蛋氨酸的量以及补加策略对酿酒酵母G14发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸的影响。实验发现补加前体L-蛋氨酸能明显促进S-腺苷-L-蛋氨酸的积累。同时还发现不同的补加策略对菌体浓度以及S-腺苷-L-蛋氨酸的产量和浓度有不同的影响。确定了补加L-蛋氨酸不应低于0.7g/10g菌体干重。比较了五种不同的补加前体L-蛋氨酸的方式。结果表明在菌体干重达到高密度的情况下(120g/L)补加前体L-蛋氨酸进行转化生产S-腺苷-L-蛋氨酸能达到比较好的效果一次性补加9g L-蛋氨酸,SAM的积累量在补加后的18h达到最高,为4.31g/L;采取流加方式补加L-蛋氨酸,流加速率为2g/h,共流加5h,流加结束28h后SAM达到最高积累量后者达到4.98g/L。两者最终的生物量均可达到130g/L以上。     

代谢过程中相关氨基酸对高密度发酵生产腺苷蛋氨酸的影响

对清酒酵母高密度发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸（SAM）代谢过程中的相关氨基酸进行了考察。分别考察了十二种氨基酸对生物量和SAM产量的影响。实验发现L-胱氨酸、L-半胱氨酸、L-赖氨酸、L-组氨酸和L-蛋氨酸对SAM的积累有利,其中L-赖氨酸和L-组氨酸可以提高生物量,进而提高SAM的产量;L-胱氨酸、L-半胱氨酸和L-蛋氨酸可以提高SAM的含量,但是会抑制生物量的增长。通过3种补加方式的比较,得到最优的补加方式为：L-赖氨酸和L-组氨酸在培养基中加入,L-胱氨酸,L-半胱氨酸和L-蛋氨酸采取在发酵过程前24h流加。通过正交实验确定补加量为：L-赖氨酸为1g／L,L-组氨酸为1g／L,L-胱氨酸为1．5g／L,L-半胱氨酸为1g／L,L-蛋氨酸为1g／L。将此结果应用于5L发酵罐培养,SAM最高产量为5．53g/L,生物量为128g／L。     

L-蛋氨酸及甲醇浓度对毕赤酵母摇瓶发酵生产S-腺苷蛋氨酸的影响

利用甲醇传感器及高效液相色谱检测毕赤酵母摇瓶发酵过程的甲醇浓度及S-腺苷蛋氨酸(SAM)浓度,发现L-蛋氨酸浓度及甲醇浓度对毕赤酵母细胞生长及合成S-腺苷蛋氨酸具有影响,据此对摇瓶发酵过程的L-蛋氨酸浓度及甲醇浓度进行优化。优化结果表明:当L-蛋氨酸浓度为7.5 g/L时,最适于SAM积累,产量达到0.83 g/L;进而利用甲醇传感器对发酵过程的甲醇浓度进行检测及控制,考察不同甲醇浓度对SAM产量的影响,毕赤酵母产SAM的最佳甲醇浓度为15 g/L,在此浓度下SAM的产量达到1.41 g/L,比对照实验增加了21%。     

重组毕赤酵母发酵生产S-腺苷甲硫氨酸培养条件优化

甲醇营养型毕赤酵母生产S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是通过其表达的SAM合成酶催化L-甲硫氨酸(L-Met)和ATP反应而合成的。本文采用全合成培养基,在摇瓶上进行了培养条件的优化,确定了接种量、pH、PTM1、PO43-等初步条件。并根据SAM生物合成的特征,重点对其碳、氮源的影响作了进一步的分析优化。结果表明:当CaSO40.465g/L,K2SO49.10g/L,MgSO4.7H2O 7.45g/L,PO43-0.5mol/L情况下,生长阶段,甘油4%、硫酸铵4.00g/L为最佳;诱导表达阶段,L-Met1.0g/L,甘油与甲醇比例为0.5、硫酸铵8.00g/L为最佳。优化后,SAM产量诱导4d后达1.48g/L,诱导5d后可达1.70g/L(131mg/g干细胞),L-Met的转化率可达40.65%,既利于工艺放大又便于产品的分离纯化。     

S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)稳定性盐产品制备的研究

研究了S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)盐产品的制备方法,确定了甲醇沉淀结晶SAM硫酸盐的最优条件,进一步优化了脱色精制SAM双盐产品的方法。破胞液经超滤后,过D152树脂以硫酸溶液洗脱,可得到纯度(色谱纯)在98%以上的SAM硫酸盐产品,以对甲苯磺酸溶液溶解SAM硫酸盐后脱色精制得到SAM硫酸对甲苯磺酸双盐。     

发酵法生产S-腺苷蛋氨酸前体蛋氨酸补加策略

利用酿酒酵母菌株高密度发酵法生产S-腺苷蛋氨酸关键的影响因素之一是前体L-蛋氨酸的补加策略.本研究采用一支经过常规诱变处理的S-腺苷蛋氨酸优势积累菌株酿酒酵母SAM0801,通过5 L发酵罐高密度发酵实验研究,考察了6种补加策略,最终确定了L-蛋氨酸的加入时机为30h左右,当茵体干重达到100g/L时,补加量为每罐40gL-蛋氨酸,发酵58 h左右达到最高生物量干重168 g/L,产量14.48 g/L.     

毕赤酵母发酵产S-腺苷蛋氨酸的甘油-甲醇混合流加策略

在毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸(SAM)的诱导阶段,以不同甘油-甲醇比例的甘油-甲醇混合培养基进行诱导培养,结果表明以10%(w/v)甘油含量的甘油-甲醇混合培养基进行诱导培养时最有利于SAM的表达,SAM产量达6.09 g/L,比0%甘油含量条件下的SAM产量提高了20.4%。对诱导方式进行优化,先以100%甲醇诱导24 h,然后再连续流加10%(w/v)甘油含量的甘油-甲醇混合培养基,SAM产量可达7.94 g/L,在此基础上,进一步改进诱导方式,SAM产量得到进一步的提高,达到9.80 g/L。     

酵母菌产麦角固醇发酵条件的研究

为了提高酵母菌麦角固醇的产量,采用摇瓶培养法,对筛选出的一株酵母菌YN2产麦角固醇发酵条件进行了研究。结果表明,酵母菌YN2产麦角固醇适宜的培养基配方为：酵母粉1％,牛肉膏2．5％,葡萄糖8％,K2HPO4 0．3％,MgSO4 0．15％,该菌株产麦角固醇最适培养条件为：培养温度28℃,起始pH6．5,发酵时间72h。在优化的实验条件下,麦角固醇含量可达2．2％,100ml发酵液中麦角固醇产量达25．30mg。     

蜡质芽孢杆菌DLSL-2发酵条件探讨及培养基优化

对蜡质芽孢杆菌(Bacilluscereus)DLSL2深层液体发酵的主要影响因子温度、转速、初始pH值等进行了单因素实验探讨,确定了最佳培养条件:温度为30℃、转速为250r/min、初始pH值为7.0。并用均匀设计法对其发酵培养基进行了优化,优化验证实验结果为7.1×109cfu/mL明显高于原发酵培养基结果3.2×109cfu/mL。     

灵芝多糖液体发酵条件的研究

液体发酵灵芝是目前灵芝多糖开发的有效途径。以灵芝的生物量和胞外多糖为指标,对影响灵芝发酵的条件进行了研究。单因素实验表明灵芝发酵的最佳碳源、(?)源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别是28℃、5．5和160 rpm。最佳培养方式是接种后静置4 h再振荡培养,其生物量和胞外多糖的产量最高,分别为7．743g/L和0．907g/L。     

S-腺苷甲硫氨酸的研究进展

S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是甲硫氨酸和三磷酸腺苷相结合的代谢物,广泛存在于动植物和微生物体内,参与40多种生化反应,主要作为三种代谢途径(转甲基、转硫基、转氨丙基)的前体,临床上被广泛用于治疗肝病、抑郁症、关节炎等。SAM的制备方法主要有化学合成法、酶促合成法、发酵法三种。化学合成的SAM是消旋体,需进行光学拆分,且存在产率低、原料L-高半胱氨酸价格昂贵和环境污染等问题。酶促合成法合成的SAM纯度高,但原料ATP成本太高。发酵法已成为目前生产SAM最常用的方法,欧洲利用发酵法生产SAM已实现了产业化,但国内的起步较晚,目前还处于实验室研究阶段。因此,应加强发酵法生产SAM的产业化关键技术研究。     

蔗渣发酵菌剂培养基的筛选及发酵条件的优化

采用单因素和正交试验研究了蔗渣高效发酵菌剂(芽孢杆菌B-A、曲霉菌F-A、链霉菌A-B)的摇瓶发酵最佳工艺条件.结果表明:芽孢杆菌B-A的最佳培养基配方:牛肉膏0.3%、蛋白胨1%、葡萄糖1%、NaCl 0.5%、可溶性淀粉0.5%、3.08%浓度的MnSO4溶液0.1;最适发酵条件为pH7、装液量100 ml(250 ml三角瓶)、36℃培养27 h.曲霉F-A的最佳培养基配方:葡萄糖3%、豆饼粉3%、蛋白胨1.2%、酵母膏0.3%、K2HPO4 0.05%、KH2PO40.05%、CaCl20.08%、MgSO40.04%、MnSO40.04%、ZnSO40.02%;最适发酵条件为pH6、装液量50 ml、30℃培养3 d.链霉菌A-B的最佳培养基配方:可溶性淀粉4.5%、蔗糖1%、豆饼粉3%、NaNO30.2%、ZnSO40.01%、KH2PO40.001%;最适发酵条件为pH7、装液量50 ml、30℃培养3 d.     

酵母发酵玉米秸秆水解液产麦角甾醇应用研究

生物质是一种可再生资源,生物质发酵可产生高端化工产品.本文主要探讨蒸汽爆破处理玉米秸秆及水解可发酵单糖,考察酵母发酵玉米秸秆糖化液产麦角甾醇的应用研究.实验结果表明:当固液比10%,盐酸浓度1.5%,90℃水解反应3 h,还原糖含量达到53.3%,纤维素转化率79%.发酵工艺参数为玉米秸秆糖化液6.0°Bx,玉米浆4%,pH 7.5,接种量10%,28℃摇床振荡培养32 h,细胞生物量达8.5 g/L,麦角甾醇含量可达2.35%.同时对玉米秸秆发酵产麦角甾醇晶体进行结构表征.     

L－赖氨酸快速发酵新菌种及工艺研究

以我室选育的赖氨酸生产菌Ｓ－２１－２４为出发菌株,经硫酸二乙酯（ＤＥＳ）和紫外线（Ｕ．Ｖ．）的复合处理,选育到一株代谢速率高,发酵周期短的新菌株ＦＴＳ－１。对该菌的发酵条件作了研究,选择了最佳培养条件,该菌在５Ｌ发酵罐中发酵４８小时产酸８０ｇ／Ｌ以上,７２小时产酸可达１１０ｇ／Ｌ。     

链霉菌A048产几丁质酶最佳发酵工艺研究

将链霉菌A048在完全培养基中培养至对数生长末期,离心洗涤收集菌丝体,然后接种入发酵产酶培养基中,进行二步发酵工艺牛产几丁质酶,几丁质酶活力比一步发酵工艺提高1．1倍,发酵周期共54h,比一步发酵工艺缩短66h;把菌丝体与几丁质粉共固定化,接入发酵产酶培养基中培养36h,几丁质酶活力比一步发酵工艺提高1．8倍,发酵周期缩短54h;在二步发酵工岂中另添加0．4％纤维素,几丁质酶活力可提高4倍,比一步发酵工艺提高10倍,酶活力达18．52U／mL。采用几丁质和纤维索双因子诱导二步发酵工艺可能是链霉菌A048生产几丁质酶的最佳工艺。     

L－赖氨酸快速发酵新菌种及工艺研究

以我室选育的赖氨酸生产菌Ｓ－２１－２４为出发菌株,经硫酸二乙酯（ＤＥＳ）和紫外线（Ｕ．Ｖ．）的复合处理,选育到一株代谢速率高,发酵周期短的新菌株ＦＴＳ－１。对该菌的发酵条件作了研究,选择了最佳培养条件,该菌在５Ｌ发酵罐中发酵４８小时产酸８０ｇ／Ｌ以上,７２小时产酸可达１１０ｇ／Ｌ。