γ-聚谷氨酸生产菌的选育及培养条件研究

从土壤中筛选分离到1株γ聚谷氨酸的生产菌株yt102,初步鉴定为枯草芽孢杆菌;以此为出发菌株采用紫外线(UV)、亚硝基胍(NTG)进行复合诱变,获得1株γ聚谷氨酸高产突变株,突变株连续传代10次,发酵性能稳定;通过单因素和正交试验确定培养基的最佳组成,在最优条件下,γ聚谷氨酸的平均产量可达28.5 g/L。     

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9 g/L提高到20.5 g/L.单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵.通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3 g/L.     

小克银汉霉γ-亚麻酸高产菌株的快速筛选和发酵条件研究

以小克银汉霉C0为出发菌株,经过5-氟尿嘧啶和紫外线复合诱变,采用抗失水苹果酰肼与抗低温(15℃)相结合的筛选方法,获得一株生产性能比出发菌株显著提高的突变株C23。采用5L全自动发酵罐对小克银汉霉C23发酵生产γ-亚麻酸的pH值控制和补料工艺进行研究,发现将发酵液pH值维持在5.5,当发酵进行到60h、84h、108h时,分别补糖15g/L,发酵192h后收获,结果生物量、油脂产量和γ-亚麻酸产量分别达到49.88g/L、21.93g/L、2.69g/L。     

产紫杉醇菌株原生质体诱变育种的研究

对紫杉醇产生菌NCEU-1的原生质体进行了紫外线和氯化锂复合诱变,筛选制霉菌素抗性突变株,共筛选出了4株正突变株。经发酵筛选试验,获得了一株遗传性状稳定、高产紫杉醇的原生质体诱变菌株——UL_04-5,其紫杉醇产量从出发菌株的314.07μg/L提高至418.24μg/L。     

产L-天冬氨酸α-脱羧酶细菌的分离、鉴定及发酵条件优化

【目的】从葡萄园土壤中分离L-天冬氨酸α-脱羧酶的产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其产生L-天冬氨酸α-脱羧酶的发酵条件,为β-丙氨酸的生物合成提供基础。【方法】采用变色圈法和液体复筛培养基分离筛选具有L-天冬氨酸α-脱羧酶活力的菌株,对菌株进行形态、生理生化特征试验及16S r RNA序列同源性分析鉴定菌株的系统发育学地位,采用单因素及正交设计试验优化培养基及发酵条件。【结果】筛选到一株L-天冬氨酸α-脱羧酶高产菌株Pan D37,其亲缘关系和特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)较近,且形态与培养特征、生理生化特性与特基拉芽孢杆菌基本相符。研究表明其最佳发酵配方和培养条件为:蔗糖22.5 g/L、富马酸7.5 g/L、蛋白胨20 g/L、L-天冬氨酸6 g/L、Triton X-100 2g/L,起始p H为7.0,装液量50 m L/500 m L,摇床转速220 r/min,种子液接种量为5%(V/V),35°C培养28h。在最优条件下L-天冬氨酸α-脱羧酶活力可达44.57 U/m L,比初筛时提高2.57倍。【结论】分离并获得一株特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)Pan D37,经条件优化后具有较高的L-天冬氨酸α-脱羧酶产生能力,有望应用于β-丙氨酸的工业生产。     

被孢霉γ-亚麻酸高产菌株选育

利用紫外线复合氯化锂诱变高山被孢霉SM96,筛选出一株高产γ-亚麻酸的菌株TM11,产量比出发菌株(25mg/L)提高了近3倍。对影响其多不饱和脂肪酸产生的因子Mg2+,VB6,营养盐溶液,磷源,碳源,氮源酵母膏进行了正交试验,选出TM11最佳的培养基配方:MgSO4·7H2O1.0g,VB6150mg/L,酵母膏6g/L,葡萄糖100g/L,营养盐溶液1mL/L,K2HPO42g/L。在上述最佳培养基中TM11的生物量达18.0213g/L,总脂达10.8128g/L,GLA量达668mg/L。     

海洋枯草芽孢杆菌产纤溶酶的诱变育种与发酵工艺优化*

目的:对海洋来源的具有产纤溶酶能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LC6-1进行紫外诱变,得到高产且稳定的突变株PW6-3,对该突变株发酵产酶的条件进行优化。方法:采用单因素和正交试验进行发酵培养基组分和培养条件的优化。结果:突变株PW6-3的酶活力为(6 960.21 ± 85.51)U/mL,较原始菌株提高了30.48%。以PW6-3为出发菌株,采用单因素及正交试验的方法对菌株进行发酵培养基组分与培养条件优化,最终得到的最佳培养基组分是:玉米淀粉30 g/L,玉米浆干粉40 g/L,CaCl₂ 3 g/L;最佳发酵培养条件是:32℃,转速200 r/min,接种量3%,pH 6.5,种龄18 h,发酵培养时间66 h,最终菌株的酶活力稳定在(9 203.63 ± 67.85)U/mL。结论:发酵工艺优化后,菌株PW6-3纤溶酶产量较诱变之前的菌株LC6-1提高72.53%,且发酵工艺成本较低,具有较好的经济效益。     

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。     

谷氨酰胺高产菌株的定向选育研究

采用谷氨酸棒杆菌S9114为出发菌株,经γ-射线—硫酸二乙酯—γ-射线诱变,磺胺胍抗性筛选后,定向选育出1株高产菌株SH77。在适宜的条件下积累谷氨酰胺平均为38.9g/L,最大达39.3g/L,比出发林提高了3.81倍。该菌株在最优化代谢控制发酵工艺条件下,谷氨酰胺产量最高达56.2g/L。     

高产3-羟基丁酮解淀粉芽孢杆菌的选育及发酵优化

3-羟基丁酮(Acetoin)作为一种重要的食用香料和平台化合物被广泛应用于医药、食品等领域。为改善解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens的3-羟基丁酮生产能力,采用常压室温等离子体(ARTP)和~(60)Coγ射线进行复合诱变,以3-羟基丁酮产量为分析指标,筛选获得最优突变株B.amyloliquefaciens H-5,3-羟基丁酮产量为68.2 g/L。为进一步实现3-羟基丁酮的高效生产,对此突变株进行5 L发酵罐水平的培养条件优化,并于30 L发酵罐上进行放大培养,最终3-羟基丁酮产量达85.2 g/L,较出发菌株B.amyloliquefaciens FMME088提高了26.8%。上述研究结果表明,ARTP和~(60)Coγ射线复合诱变能够有效获得高产菌株,该突变株具有较高的工业化微生物发酵生产3-羟基丁酮的潜能。     

毛栓孔菌XYG422菌株产漆酶发酵条件优化及对玉米秸秆生物降解的研究

利用基础产酶培养基从保藏的9株白腐真菌中筛选得到一株高产漆酶菌株毛栓孔菌XYG422,并通过单因素试验对该菌株发酵培养基及培养条件进行优化筛选,获得较高产漆酶能力,同时研究了该菌株对玉米秸秆的生物降解。研究结果表明:在液体发酵条件下,XYG422产漆酶最适宜碳氮源成分为玉米粉和酒石酸铵,菌株XYG422发酵条件优化后产漆酶酶活显著提升,该菌株最佳发酵培养条件为:玉米粉40g/L、酒石酸铵3g/L、温度30℃、pH 8.0、接种量5个直径1cm的菌饼、转速180r/min,诱导剂吐温-80和2,5-二甲基苯胺在低浓度时对菌株产漆酶有明显的促进作用,菌株产漆酶活性最高可达到41.6U/m L。该菌株表现出了对玉米秸秆较好的生物降解效率,培养60d后,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率依次为83.54%、50.65%和19.53%。     

提高展青霉(Penicillium patulum)产灰黄霉素效价的诱变育种研究

为进一步筛选高产灰黄霉素的工业生产菌株,分别对前期采用紫外线-氯化锂（UV-LiCl）、半导体激光（LD laser）及CO2激光（CO2laser）对展青霉FS80-1复合诱变获得三株高产菌株进行液体发酵和固体培养比较。结果表明,通过UV-LiCl复合诱变获得突变菌株GM120-43的液体发酵产灰黄霉素效价11 982μg/mL,比出发菌株提高37.52%,固体培养效价为89 496μg/g（干重）,比出发菌株提高80.04%。;半导体激光诱变获得突变株LD100-1的液体发酵效价9 440μg/mL,固体培养效价119 766μg/g干重,比出发菌株FS80-1提高了140%;两个突变株的生物学特性均发生不同程度的变化,突菌株GM120-43适合于液体发酵生产,突变株LD100-1适合于固体发酵培养。     

E.aero高产1.3-丙二醇菌株选育及发酵培养基研究(Ⅰ)

以淡水湖泊泥土中分离出的300多株肠杆菌(Enterobacter)为出发菌株,利用常规筛选方法选出2株1．3-丙二醇产生菌(Enterobacter)。经UV、DES、NTG、EMS、LiCl单独及复合诱变,选育出一株(E．aero-N-56)1．3-PD高产突变株。通过单因素实验,确定了E．aero—N-56菌株1．3-PD发酵培养基为：甘油90g/L,NH4CL1．50g/L,Fe^2 0．005％,Co^2 0．004％。微量元素液12mL／L。该突变株1．3-PD产量为36．8g/L。     

产γ-聚谷氨酸枯草芽胞杆菌菌株的高效诱变及发酵条件优化

以产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)枯草芽胞杆菌菌株SY-ND为出发菌株,采用新型常压室温等离子体技术对其进行诱变以期获得高产菌株,在诱变致死率为80%~98%的条件下,通过检测突变菌株发酵产γ-PGA的量,筛选得到一株高产菌株SY-ND-SFX029。通过正交试验优化得出最佳培养基条件为:蛋白胨8.0g·L-1、蔗糖45.0g·L-1、L-谷氨酸钠35.0g·L-1。依照该条件经过48h发酵,菌株SY-ND-SFX029的γ-PGA产量达35.3g·L-1,比出发菌株SY-ND的γ-PGA产量18.9g·L-1提高86.8%。     

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10增殖扩繁培养基组分优化

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10是1株优良的菌根辅助细菌(Mycorrhiza Helper Bacteria,MHB),无论单独接种或与外生菌根真菌(Ectomycorrhizal Fungi,EMF)黄色须腹菌(Rhizopogen luteous)互作,都能显著促进马尾松(Pinus massoniana)的生长。应规模应用需要,从10种碳源、8种氮源及8种无机盐中以单因素试验初步筛选出主要组分,在此基础上采用正交试验及响应面分析法优化短小芽胞杆菌HR10增殖扩繁的培养基成分。结果表明,该菌株增殖扩繁培养基最佳组分配比为黄豆粉10.332 g/L,玉米粉7.296 g/L,蛋白胨10.718 g/L,KCl 2.5 g/L,KH2PO42.5 g/L。研究结果为菌根辅助细菌短小芽胞杆菌B.pumilus HR10菌剂开发应用提供了参考依据。     

解淀粉芽孢杆菌LJ1摇瓶发酵条件优化北大核心CSCD

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LJ1是从天津土壤中分离筛选出的一株具有广谱抑菌效果的生防菌株,该实验旨在明确B.amyloliquefaciens LJ1的抑菌谱并通过优化发酵培养基和发酵条件提升其抑菌效果。通过对峙培养检测菌株LJ1对14种病原真菌的抑制效果;采用单因素试验、正交试验优化发酵培养基和摇瓶发酵条件;最后用孢子萌发法和盆栽试验验证优化后发酵液的抑菌效果。实验结果表明B.amyloliquefaciens LJ1对黄瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、苹果炭疽病菌(Glomerella cingulata)、苹果腐烂病菌(Valsa ceratosperma)等11种病原真菌有抑制作用;优化后的摇瓶发酵条件为温度30℃、初始p H 5、转速200 r/min、装液量50 m L/250 m L;优化后的发酵培养基为马铃薯200 g,蔗糖10 g,黄豆粉20 g,Mg Cl2·6H2O 1.5 g,蒸馏水1 000 m L。经发酵条件与培养基优化后,B.amyloliquefaciens LJ1发酵液对Botrytis cinerea孢子萌发的抑制率达99.7%,盆栽实验防效达51.08%。     

高产γ-氨基丁酸酵母菌株的亚硝基胍诱变选育

目的:探讨亚硝基胍诱变选育高产γ-氨基丁酸酵母菌株的方法。方法:使用亚硝基胍对酵母菌株进行诱变;采用含溴甲酚绿的YEPD培养基筛选突变菌,采用薄层层析法和比色法鉴定变异菌株发酵液中的γ-氨基丁酸及其含量;对突变菌株连续继代培养4代,测定各代发酵液中γ-氨基丁酸的含量,鉴定诱变菌株的遗传稳定性。结果:亚硝基胍诱变酵母的最佳浓度为1.0g.L-1,最佳诱变时间为15min;获得了5株突变菌株,菌落呈绿色;薄层层析法鉴定突变菌株都能产γ-氨基丁酸;诱变菌发酵液中的γ-氨基丁酸含量各异,但高于对照,且增长幅度很大;对突变菌株后代遗传稳定性进行了鉴定,结果表明突变菌株4遗传性较稳定。结论:采用1.0g.L-1的亚硝基胍溶液处理酵母菌15min,经筛选鉴定,获得了一株遗传稳定的高产γ-氨基丁酸的酵母菌株。     

高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变(ARTP),刃天青平板初筛,摇瓶发酵复筛,筛选出1株高抗逆高丁比的突变菌株C.beijerinckii IT111。发酵结果表明:该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性,以玉米芯酸解糖液为C源时,溶剂产量达到10.5 g/L,丁醇8.0 g/L,丁醇比高达76%。抑制物抗逆性测试结果显示:糠醛和酸类对C.beijerinckii发酵影响较小,酚类物质对C.beijerinckii抑制作用较强,其中以香草醛为最。综上所述,C.beijerinckii IT111是1株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株。     

高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察简

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变（ ARTP ）,刃天青平板初筛,摇瓶发酵复筛,筛选出1株高抗逆高丁比的突变菌株C.beijerinckii IT111。发酵结果表明：该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性,以玉米芯酸解糖液为C源时,溶剂产量达到10.5 g/L,丁醇8.0 g/L,丁醇比高达76％。抑制物抗逆性测试结果显示：糠醛和酸类对C.beijerinckii发酵影响较小,酚类物质对C.beijerinckii抑制作用较强,其中以香草醛为最。综上所述,C.beijerinckii IT111是1株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株。     

耐高糖高产2,3-丁二醇产酸克雷伯氏杆菌的选育

以产酸克雷伯氏杆菌(Klebsiella oxytoca) ME-UD-3为出发菌株,经紫外线及硫酸二乙酯复合诱变后分别在葡萄糖浓度逐渐提高的液体培养基中进行富集培养,筛选获得了一株耐高糖的2,3-丁二醇高产突变菌株K. oxytoca ME-UD-3-4;该菌株的初始葡萄糖耐受浓度从出发菌株的120g/L提高到300g/L以上,在初始葡萄糖浓度为95 g/L的条件下发酵培养,与出发菌株相比发酵时间缩短了8h,2,3-丁二醇的产量由原来的38.5g/L提高到43.0g/L,生产强度从0.80 g/L·h提高到1.08 g/L·h,转化率达到了理论值的91%。