几种添加物对D—核糖产量的影响

研究了几种物质对D－核糖产量的影响,研究表明,当发酵培养基中玉米浆的含量为25g/L,D－核糖产量达到最高,为65g/L。发酵培养基中添加适量的粉及山梨醇亦有利于D－核糖的积累,当粉与山梨醇的添加量分别为10g/L及40g/L时,D－核糖产率分别增加7.8%、4.7%,而在发酵培养基中加入丙二酸可抑制D－核的分泌,在40ml发酵培养基中添加1ml丙二酸后,D－核糖的产率下降73.8％。甲醇也可抑制D－核糖的积累,当发酵培养基中的甲醇添加量为16g/L时,D－核糖产率下降66.2%。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件,氮源是菌体生长的限制性底物,单纯地提高初始底物(氮源)浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成.在分批发酵过程中,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素.通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件,得到了较高的菌体浓度,热凝胶的合成水平也得到了显提高.当培养基中NH4Cl浓度提高到3.6g/L时,菌体浓度达到7.2g/L,热凝胶合成的产量可达30.5g/L,比原来NH4Cl浓度为1.1g/L时提高了51.7%.提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢.初始氮源NH4Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平.但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响.     

核糖醇发酵工艺研究

目的:研究球头三型孢菌Trichosporonoides oedocephalis ATCC 16958发酵生产核糖醇的工艺.方法:采用摇瓶发酵优化的方式,探索培养基组份及三羧酸循环抑制剂对该菌生长及发酵生产核糖醇的影响,并在7L发酵罐中对优化的条件进行发酵验证.结果:对于核糖醇生产,葡萄糖和酵母膏分别是最佳的碳源和氮源,当葡萄糖浓度为20%时,核糖醇产量为38.60g/L.以1%酵母膏为氮源时,核糖醇浓度为37.82g/L.发酵24h添加0.2%的柠檬酸,核糖醇产量提高30.35%.采用摇瓶培养的优化条件,在7L发酵罐中发酵120h核糖醇产量为38.66g/L.结论:实验获得的优化条件可进一步用于指导生产.     

不同的底物流加方式对Alcaligenes faecalis发酵生产热凝胶的影响

目的：研究了在不同阶段、不同的底物流加方式及底物浓度对菌体生长和热凝胶合成的影响,并对粪产碱杆菌WX—C12（Alcaligenes faecalis）发酵生产热凝胶的补料工艺进行了优化。方法：15L发酵罐发酵生产热凝胶,改变培养基中氮源、碳源浓度及流加方式,测定残氮、残糖、菌体浓度及热凝胶产量的变化,确定较优的补料工艺。结果：在菌体生长阶段用氨水控制pH在7．0,可使培养基中氮源浓度维持相对稳定状态,且NH,a初始浓度较低（O．5gtL）更适合菌体生长;热凝胶合成阶段采用葡萄糖连续流加优于间歇补加培养。菌体浓度为11．9g／L时,热凝胶产量最高（72g／L）,产物得率Vp／s为78．8％;当菌体浓度再增加时,热凝胶产量反而下降。结论：确定了粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的较优工艺条件,热凝胶产量最高为72g／L,比分批发酵28g/L增加了157％。     

皮状丝孢酵母B3利用木薯淀粉发酵生产微生物油脂

对皮状丝孢酵母B3以木薯淀粉水解液为碳源发酵生产微生物油脂培养条件进行了优化,并在2 L发酵罐中对菌体生长和油脂积累进行了考察。摇瓶实验表明,木薯淀粉水解液的浓度高于90 g/L时不利于菌体的生长和油脂积累,皮状丝孢酵母B3发酵生产微生物油脂的最适氮源及其浓度、最适C/N比和pH分别为酵母提取物3.0 g/L、116、6.0,在此条件下培养144 h菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别达到15.2 g/L、6.22 g/L和40.9％;在2 L发酵罐中分批发酵44 h后菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别达28.7 g/L、12.27 g/L和42.8％。以皮状丝孢酵母B3所产油脂制备生物柴油,其主要组成包括棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯等,且理化特性符合相关国家标准,可作为一种有潜力的化石燃料替代品。     

氨水中和Lactobacillus delbrueckii subsp.lactis BME5-18M发酵生成L-乳酸铵的研究

实验确定了Lactobacillus delbrueckiisubsp.lactis BME5-18M接种的最佳种龄为24h.以氨水取代传统的中和剂碳酸钙中和发酵生成的乳酸、调控发酵液的pH,考察了不同pH值对菌体生长和产酸的影响,确定了菌种生长和产酸的较适pH值为6.5.考察了底物流加速度对菌种生长和产酸的影响,对间歇和流加发酵时菌体的生长量和产酸量进行了动力学关联.在较适pH值6.5和较佳流加速度25mL/h条件下,乳酸的产量可达到136.8g/L,产率为1.71 g/(L·h).     

植物乳杆菌Lp-2的高密度发酵

高密度培养植物乳杆菌是制作其发酵剂的重要环节。首先,研究了不同的溶氧和pH对植物乳杆菌的分批发酵的影响。在分批发酵的基础上,为进一步提高发酵液中的菌体浓度,进行了补料分批发酵实验。最终通过对蔗糖反馈补料发酵试验对比改造获得了pH反馈补料发酵工艺。此发酵补料工艺可以控制蔗糖残糖量始终处于较低的水平,因此获得了最高的菌体产量。菌体干重达到13.56g/L,较分批培养提高90.05%。     

玉米芯半纤维素水解液中抑制物对丁醇发酵的影响

半纤维素水解液抑制物对微生物细胞的毒性限制了其在丁醇发酵中的应用,旨在探讨其对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用并为其应用于丁醇发酵奠定基础。通过稀酸水解半纤维素制得水解液,采用P2培养基稀释的半纤维素水解液为底物,分别利用NaOH和氨水调节培养基pH值,结合实时荧光定量PCR方法来研究水解液对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用。以NaOH调节pH抑制菌体的生长,氨水调节pH菌体可生长发酵。产丁醇菌株TSH06可以在50%稀释度以下的水解液中发酵生长,并且能够耐受并降解抑制物糠醛与5-羟甲基糠醛,最终丁醇产量达到4.16-5.16 g/L,低于P2培养基中的丁醇产量(8.83 g/L)。稀释水解液中,48 h之后乙酸浓度在3.18-4.16 g/L,远大于P2培养基中的乙酸浓度(低于2 g/L)。相对于P2培养基,在50%水解液中培养的TSH06有机酸生成途径关键基因的基因转录水平明显提高,而有机酸返耗途径以及丁醇生成途径的关键基因的基因转录水平则明显下降。水解液中过多的乙酸抑制了产酸期到产溶剂期的转化,而酸的累积使得菌体在底物被完全消耗之前就趋于衰退死亡,从而造成丁醇产量的降低与底物的不完全利用。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件 ,氮源是菌体生长的限制性底物 ,单纯地提高初始底物 (氮源 )浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成。在分批发酵过程中 ,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素。通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件 ,得到了较高的菌体浓度 ,热凝胶的合成水平也得到了显著提高。当培养基中NH₄Cl浓度提高到3.6g/L时 ,菌体浓度达到72g/L ,热凝胶合成的产量可达 30.5g L ,比原来NH₄Cl浓度为11g L时提高了51.7%。提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢。初始氮源NH₄Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高 ,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加 ,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平。但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用 ,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响。     

玉米芯半纤维素水解液中抑制物对丁醇发酵的影响北大核心CSCD

半纤维素水解液抑制物对微生物细胞的毒性限制了其在丁醇发酵中的应用,旨在探讨其对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用并为其应用于丁醇发酵奠定基础。通过稀酸水解半纤维素制得水解液,采用P2培养基稀释的半纤维素水解液为底物,分别利用NaOH和氨水调节培养基pH值,结合实时荧光定量PCR方法来研究水解液对产丁醇共生体系TSH06的抑制作用。以NaOH调节pH抑制菌体的生长,氨水调节pH菌体可生长发酵。产丁醇菌株TSH06可以在50%稀释度以下的水解液中发酵生长,并且能够耐受并降解抑制物糠醛与5-羟甲基糠醛,最终丁醇产量达到4.16-5.16 g/L,低于P2培养基中的丁醇产量(8.83 g/L)。稀释水解液中,48 h之后乙酸浓度在3.18-4.16 g/L,远大于P2培养基中的乙酸浓度(低于2 g/L)。相对于P2培养基,在50%水解液中培养的TSH06有机酸生成途径关键基因的基因转录水平明显提高,而有机酸返耗途径以及丁醇生成途径的关键基因的基因转录水平则明显下降。水解液中过多的乙酸抑制了产酸期到产溶剂期的转化,而酸的累积使得菌体在底物被完全消耗之前就趋于衰退死亡,从而造成丁醇产量的降低与底物的不完全利用。     

溶氧及pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响

在7 L发酵罐中研究了溶氧和pH对产朊假丝酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响。结果表明,当葡萄糖浓度为30 g/L且通气量控制在5 L/min时,搅拌转速达到300 r/min即可满足细胞生长和谷胱甘肽合成对溶解氧的需求。不同pH控制方式对谷胱甘肽分批发酵的影响有较大差异。不控制pH时,细胞干重和谷胱甘肽产量比控制pH为55的发酵分别低27%和95%,且有50%的谷胱甘肽向胞外渗漏。研究了将pH控制在4.0、4.5、5.0、5.5、6.0和6.5的谷胱甘肽分批发酵过程,发现在pH 5.5时谷胱甘肽总产量最高。用前期研究建立的动力学模型模拟了不同pH (4.0～6.5)下的分批发酵过程,并从动力学角度解释了pH对细胞生长和谷胱甘肽合成的影响。     

Enhancement of butanol production and reducing power using a two-stage controlled-pH strategy in batch culture of Clostridium acetobutylicum XY16

The effects of pH control on the process of acetone/butanol/ethanol (ABE) production in batch cultures of Clostridium acetobutylicum XY16 have been investigated. Based on the specific acid- and solvent-forming rates in batch fermentation at different pH values (from 4.3 to 6.0), a two-stage controlled-pH strategy was developed in which the pH was shifted from 5.5 to 4.9 after a dry cell weight of 0.5 g L(-1) was achieved. By applying this strategy, the maximum ABE concentration and productivity reached 20.3 g L(-1) and 0.63 g L(-1) h (-1), and were significantly improved by 12.2 and 40.1 %, respectively, compared with the process with no pH control. In addition, reducing power capability was significantly enhanced by this strategy. The two-stage controlled-pH strategy was a convenient and rapid method for high intensity ABE production.     

Rhamnolipid production in batch and fed-batch fermentation using<Emphasis Type="Italic">Pseudomonas aeruginosa</Emphasis> BYK-2 KCTC 18012P

The optimization of culture conditions for the bacteriumPseudomonas aeruginosa BYK-2 KCTC 18012P, was performed to increase its rhamnolipid production. The optimum level for carbon, nitrogen sources, temperature and pH, for rhamnolipid production in a flask, were identified as 25 g/L fish oil, 0.01% (w/v) urea, 25 and pH 7.0, respectively. Optimum conditions for batch culture, using a 7-L jar fermentor, were 200 rpm of agitation speed and a 2.0 L/min aeration rate. Under the optimum conditions, on fish oil for 216 h, the final cell and rhamnolipid concentrations were 5.3 g/L and 17.0 g/L respectively. Fed-batch fermentation, with different feeding conditions, was carried out in order to increase, cell growth and rhamnolipid production by thePseudomonas aeruginosa, BYK-2 KCTC 18012P. When 2.5 g of fish oil and 100 mL basal salts medium, containing 0.01% (w/v) urea, were fed intermittently during the fermentation, the final cell and rhamnolipid concentrations at 264 h, were 6.1 and 22.7 g/L respectively. The fed-batch culture resulted in a 1.2-fold increase in the dry cell mass and a 1.3-fold increase in rhamnolipid production, compared to the production of the batch culture. The rhamnolipid production-substrate conversion factor (0.75 g/g) was higher than that of the batch culture (0.68 g/g).     

Studies on Cell Suspension Culture and Fermentation Culture in Arnebia euchroma

This paper reports some characteristics of cell suspension and fermentation culture in Arnebia euchroma (Royle) Johnst. The yield of suspension culture reached 22.0g dry wt/L per month when inoculum quantity was 2.50 g dry wt/L. Time-course study showed that cell growith lagged in 0–3 days and enhanced greatly in 3–12 days, and almost ceased after 12 days of culture, pH value changed during the culture period and peaked on the 12th day after inoculation. When cells were cultured in liquid production medium, the contents of shikonin derivatives increased quickly and reached to the maximum about the 25th day. The cell yield of 9.47 and 9.34 g dry wt/L per month was obtained in fermentation culture. Timecourse of cell growth in fermentation culture was similar to that in suspension culture. The total content of shikonin derivatives in fermentation culture was 14.26% dry weight from 10 L bioreactor. The yield of shikonin derivatives was 1.93 g/L.     

Improved production of the anticancer compound 1403C by glucose pulse feeding of marine Halorosellinia sp. (No. 1403) in submerged culture

Effects of different pulse fed-batch methods on production of the anti-cancer compound 1403C by marine mangrove endophytic fungus Halorosellinia sp. (No. 1403) in a 5-L bioreactor were investigated. Since high glucose concentrations improved mycelial growth but inhibited 1403C production, the cultures were pulse fed with glucose solutions to keep the residual glucose lower than 4 g/L but higher than 0.5 g/L during rapid growth phase (0-50 h). In this way, a maximum dry biomass, 1403C production and yield coefficient (Y1403C/X) of up to 4.5 g/L, 2.64 g/L and 0.59 g/g dry cell weight, respectively were achieved. These values are 22.7%, 98.0% and 61.4%, respectively higher than those obtained with batch cultures. This strategy is valuable for fermentation scale-up of Halorosellinia sp. (No. 1403) for 1403C production, and might also be applicable to other marine fungi cultures.     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

重组毕赤酵母发酵牛肉风味肽的中试研究

研究分泌表达16拷贝牛肉风味肽（beefy meaty peptide, BMP）毕赤酵母工程菌株(Pichia pastoris GS115-16B2)的500L发酵罐中试发酵工艺。在500L发酵罐中采用三步发酵法进行了3批次中试发酵实验,设定菌体培养阶段温度为30℃,pH5.0,诱导表达阶段温度为28℃,pH3.0。在发酵程中通过调节搅拌速度、通气量和罐压等措施来使DO维持在20%~35%左右,总共发酵126h（诱导时间为96h）,当诱导88h后（发酵118h）,600nm波长下的光密度值(OD600)达到184.5,菌体湿重达到318.7g/L,目的产物BMP的表达量达到最高为172 mg/L,实现了BMP的高效表达。通过中试发酵初步建立了工程菌P. pastoris GS115-16B2的中试发酵工艺,为BMP的进一步研究开发奠定了良好基础。     

重组巴氏毕赤酵母高密度发酵表达rHSA

对基因工程菌Pichiapastoris的摇瓶发酵条件进行了试验 ,并根据摇瓶发酵的优化结果进行了补料分批高密度发酵。在摇瓶发酵时 ,甲醇诱导基因工程菌P .pastoris表达重组人血清白蛋白的发酵周期为 96h ;甲醇的最佳诱导浓度为 1 0g L ;发酵pH范围为 5 72～ 6 5 9;在摇瓶培养时 ,随着接种量的增加 ,虽然目的蛋白表达量缓慢增加 ,但单位细胞光密度的蛋白产率却明显下降 ,符合y =1 2 941x- 0 50 59方程 (线性相关系数r=0 9789) ,其限制性因子很可能为溶氧。在分批发酵 ,接种量为 1 0 %且种子细胞光密度 (OD60 0 )为 2 0左右时 ,细胞生长的延迟期为 2 1 1h左右 ,细胞生长光密度与培养时间的关系模型为 :y =0 7841e0 .2 3 19t(线性相关系数r=0 .993 6 ) ;在补料发酵时细胞干重浓度可达到 1 1 5g L— 1 6 0g L ,在 1 2 0h重组人血清白蛋白表达量最大达到 3 6g L。