海藻酸钙固定赤霉菌菌丝产素的研究

将赤霉菌丝固定在海藻酸钙微球中进行连续发酵,考察产赤霉素情况。对海藻酸钠和钙盐浓度固定赤霉菌菌丝的微球稳定性进行初步研究,讨论了固定不同菌龄的赤霉菌微球在不同葡萄糖浓度下的产素能力及菌丝生长能力。实验表明:菌丝微球较稳定的固定条件是菌丝8 g/L、海藻酸钠浓度3 g/L和钙离子浓度3 mol/L;摇瓶发酵72 h,90 h的菌丝微球中菌丝营养生长基本停止,当培养液葡萄糖浓度为2 g/L时,赤霉素终浓度为1 145.5 μg/ml,比生产速率为4.61×10^-3/h;在该条件下固定菌丝球的床层式连续发酵,赤霉素比生产速率为4.82×10^-3/h,是相应分批发酵过程中最大赤霉素生产速率的1.87倍。     

溶氧对L-缬氨酸发酵过程的影响

目的:以黄色短杆菌XV0505为供试菌,探索溶氧对L-缬氨酸发酵过程的影响及其控制策略。方法:利用5L发酵罐,考察了不同溶氧浓度对L-缬氨酸发酵的影响,并采用代谢流分析对其结果进行阐述,提出分阶段溶氧控制策略。结果:采用分阶段溶氧控制策略,即在0～24h溶氧浓度为20%,24～60h溶氧浓度为5%,发酵60h,L-缬氨酸可达到58.36g/L,比5%和20%溶氧浓度下分别提高了18.95%和13.56%。结论:溶氧浓度对L-缬氨酸发酵有重要影响。     

Relations between gibberellin hyphae and secondary metabolic product GA3 by resting culture method

针对赤霉菌生长与产次级代谢产物赤霉素的关系进行摇瓶静息培养研究.在不同菌龄及不同底物浓度的条件下,菌丝产素能力有较大不同.实验数据表明:在菌龄96 h,葡萄糖浓度为5g/L时,菌丝静息培养72 h后,培养液中赤霉素含量最高,达1100 μg/mL;同时单位时间单位菌丝产率也最大,为7.1μg/mg·h;在该菌龄条件下,当葡萄糖浓度为1g/L时,赤霉素转化效率最高,为0.8484.该研究有助于进一步优化发酵工艺,降低赤霉素生产成本.     

调控pH提高分批发酵赤霉素GA3产量

为高效率发酵生产GA₃,对藤仓赤霉菌发酵过程pH进行优化调控研究。采用5L全自动发酵罐,在pH 3.0-5.0条件下,对藤仓赤霉菌菌丝生长及GA₃产量的影响进行了考察,实验数据表明：在pH 4.0条件下,菌比生长速率可获最大值,为0.395/h;而pH 3.0条件下,GA₃比生成速率最大,达到4.43mg/(g?h)。基于不同pH条件下,对菌比生长速率、得率、GA₃比生成速率的影响,提出GA₃分批发酵过程中的pH调控策略,即：0-20h,pH自然;20-50h,pH 4.0;50-80h,pH 3.0-3.5;80h后控制pH为3.5-4.0。在此控制模式下,经过196h发酵GA₃的终产量达到2 224mg/L,GA₃产率44.5mg/g,GA₃生产强度0.242mg/(L?h),分别比不控制pH条件下发酵的数值增长了7.75%、7.74%、8.04%,表明该pH控制策略能增进GA₃发酵生产效率。     

利用特比萘芬抗性筛选赤霉素高产菌株及相关发酵特性的研究

【目的】诱变、筛选赤霉素高产菌株,并明确该菌遗传稳定性及部分发酵特性。【方法】利用亚硝基胍、60Co-γ射线以及复合诱变的方法,结合抑真菌剂-特比萘芬抗性筛选,定向选育赤霉素高产突变株;通过琼脂斜面传代实验确定遗传稳定性;发酵罐培养了解其部分发酵性状。【结果】藤仓赤霉菌单细胞悬液先后经过终浓度为300 mg/L亚硝基胍30 min和60Co-γ射线300戈瑞下复合诱变,得到抗120μg/L特比萘芬的赤霉菌突变株。摇瓶复筛,确定赤霉素突变菌株的赤霉素合成能力,其中ZNL13-3菌产赤霉素效价为2 215±35 mg/L,较之诱变前发酵效价平均提高了11.87%。ZNL13-3菌株经连续15次试管斜面传代考察,菌株赤霉素合成的稳定性较好,能维持原发菌株93.2%,具有良好的遗传稳定性和生产应用前景。5 L发酵罐培养,比较菌丝浓度和产物浓度随发酵时间变化趋势,ZNL13-3菌比生产速率优于原发菌株。【结论】赤霉菌抗特比萘芬的变异特性与赤霉素高产之间存在某种对应关系,为进一步定向优化筛选优良菌株提供参考。     

两阶段搅拌转速控制策略发酵生产聚唾液酸

目的:优化聚唾液酸发酵过程的搅拌转速.方法:比较不同搅拌转速对大肠杆菌Escherichia coli K235分批发酵生产聚唾液酸过程的影响.结果:根据发酵前、后期菌体细胞比生长速率和聚唾液酸比合成速率达到最大值所需搅拌转速的不同,提出了两阶段搅拌转速控制策略:发酵前期(0～15h)控制搅拌转速500r/min,发酵中后期控制搅拌转速700r/min.结论:两阶段搅拌转速控制策略使聚唾液酸产量达到3 966mg/L,比恒定搅拌转速500r/min和700r/min分别提高了31.8%和49.3%.将两阶段搅拌转速控制策略与分批补料发酵技术结合,聚唾液酸产量提高到5 108mg/L,山梨醇的转化率达到0.12g/g.     

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.     

静息培养条件下赤霉菌菌丝产素能力的研究

针对赤霉菌生长与产次级代谢产物赤霉素的关系进行摇瓶静息培养研究。在不同菌龄及不同底物浓度的条件下,菌丝产素能力有较大不同。实验数据表明：在菌龄96h,葡萄糖浓度为5gfL时,菌丝静息培养72h后,培养液中赤霉素含量最高,达1100μg／mg;同时单位时间单位菌丝产率也最大,为7．1μg/mg·h;在该菌龄条件下,当葡萄糖浓度为1dL时,赤霉素转化效率最高,为0．8484。该研究有助于进一步优化发酵工艺,降低赤霉素生产成本。     

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。     

3-羟基丙酸分批发酵过程中的pH控制策略研究

本文利用重组大肠杆菌以甘油为底物发酵合成3．羟基丙酸,考察了不同pH对3．羟基丙酸产量及菌体生长的影响,发现在pH6．5条件下,细胞比生长速率达到最大值,延迟期也相对较短;而pH7．0有利于3-羟基丙酸的合成,控制pH7．0可以使3-羟基丙酸产量达到7．39g／L。基于不同pH条件下对细胞比生长速率和3-羟基丙酸比生成速率的分析,提出3．羟基丙酸分批发酵过程中的pH控制策略,即在发酵过程前5h将pH控制在6．5,5h～15h控制pH为7．0,此时有利于细胞生长;而后在15h-25h控制pH为7．5,25h后控制pH为7．0,从而使细胞具有较高的3．羟基丙酸比合成速率。在此控制策略下经过34h发酵3-羟基丙酸的终产量达到8．76g／L,比pH7．0条件下的3-羟基丙酸产量提高了18．54％。