生产γ-氨基丁酸乳酸菌的选育及发酵条件优化

通过对食品安全级 (GRAS)乳酸菌的筛选 ,得到一株可高产谷氨酸脱羧酶的菌株。并且对菌株的发酵培养基与发酵条件进行了优化。结果表明 :采用优化后的培养基 ,调初始pH为 7.0 ,在 33℃进行发酵培养 3d后 ,发酵液中GABA含量可达到31 0g·L-1 以上 ,比优化前提高了约 4倍     

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%。     

促进剂对Bacillus subtilis NX-21合成γ-谷氨酰转肽酶的影响

通过金属离子及表面活性剂的单因素试验及正交试验,对Bacillus subtilisNX-21胞外合成γ-谷氨酰转肽酶的发酵条件进行优化。结果表明,Mn2+、Mo6+和Tween-20的使用可有效促进菌体产酶,其最佳组合配方为:Tween-20 0.15%、(NH4)2MoO40.8 g.L-1、MnSO40.05 g.L-1。优化后该菌株产酶酶活达到3.9×103U.L-1,较原培养条件提高了21.6%。     

南荻的组织培养与快速繁殖技术

以南荻幼穗为外植体,进行了组织培养与快速繁殖技术的研究。结果表明：最佳诱导培养基：MS＋2.0mg·L-12,4-D＋0.1mg·L-16-BA＋0.5g·L-1水解酪蛋白＋0.5g·L-1脯氨酸;最佳分化培养基：MS＋0.5mg·L-1NAA＋0.5mg·L-1KT＋0.5mg·L-1IAA＋2.0mg·L-16-BA＋0.5g·L-1水解酪蛋白＋0.5g·L-1脯氨酸;最佳生根培养基：MS＋1.0mg·L-1NAA＋0.25mg·L-1Met。炼苗后,移入营养土与珍珠岩（1：1）的基质中,移栽成活率高达100%。该体系的建立为南荻规模化生产及遗传改良提供了前提条件。     

高产(+)γ-内酰胺酶菌株的筛选与发酵产酶研究

从土壤中筛选获得高产(+)γ-内酰胺酶的微生物菌株,并鉴定和保藏为Delftia sp.CGMCC No.5755.对该Delfiia sp菌株的发酵产酶条件进行了研究,结果表明,最适发酵培养基为:蔗糖30 g/L,蛋白胨30 g/L,牛肉膏25 g/L,乙酰胺5 g/L,MgS04 1 g/L;最适发酵温度及初始pH分别为32℃和pH 7.0.该菌株在上述条件下发酵培养20 h,菌体生物量为16.0 g/L,(+)γ-内酰胺酶的酶活为692 U/L.采用Delftia sp.静息细胞对100 g/L的外消旋底物2-氮杂二环-[2.2.1]-庚烷-5-烯-3-酮(简称(±)γ-内酰胺)的水解拆分反应中,产物(-)γ-内酰胺光学纯度大于99.9％e.e.,转化率为53.7％.研究为生物催化法高效制备光学纯(+)γ-内酰胺提供了可行的途径.     

谷氨酸氧化酶高产菌株的筛选鉴定及催化生产α-酮戊二酸

采用简易的偶联终点显色反应(Trinder显色反应),从土壤中分离出高产谷氨酸氧化酶(LGOX)的菌株不透明红球菌Rhodococcus opacus FMME1-41,并对此菌株的产酶特性进行研究。结果表明:该菌株所产LGOX主要分泌在发酵液中,对L-谷氨酸具有较强的底物专一性,最适pH 6.5,最适温度为35℃,Mn~(2+)是该酶的激活剂。通过发酵培养基优化,培养30 h时LGOX活力达到6.4 U/m L。利用该酶转化L-谷氨酸生产α-酮戊二酸,在最佳转化条件下转化20 h,α-酮戊二酸产量达到91.2 g/L,转化率为91.8%,α-KG生产强度为4.56 g/(L·h)。     

拟南芥TOC1蛋白特异片段原核表达培养基的优化

通过正交设计实验,优化蛋白诱导培养基中的有机成分和无机成分及各因素之间的相互组合,将各因素对拟南芥生物钟重要组成成分TOC1诱导的影响进行方差分析,发现氧气充足和氧气较缺乏时,培养基最佳组合不同.对各因素进行回归分析得到目的蛋白的培养基最佳配方为:氧气充足时为酵母提取物19g·L-1,NaCl 5g·L-1,DifcoPeptone 25g·L-1 CaCl20.092g·L-1, KCl0.372g·L-1;氧气较缺乏时为酵母提取物19g·L-1,NaCl 5g·L-1,葡萄糖6g·L-1,胰蛋白胨21.7g·L-1 NaH2PO4·2H2O 0.184g·L-1 MgCl20.847g·L-1 KCl 0.372g·L-1.通过进一步的试验发现氧气充足时的最佳配方优于氧气较缺乏时的最佳配方.     

鲁梅克斯的组织培养和植株再生

1植物名称鲁梅克斯K-1杂交酸模(Rumexpatientia×Rumex tianschanicus). 2材料类别幼嫩花序. 3培养条件培养基为:(1)诱导和增殖培养基:MS 6-BA 1 mg·L-1(单位下同);(2)生根培养基:1/2MS NAA 0.2.培养基(1)、(2)附加200 mg·L-1水解酪蛋白、30 g·L-1蔗糖、6.5g·L-1琼脂,pH 5.8～6.0,120℃灭菌20 min.培养温度为(26±2)℃,光照8～10 h·d-1,光照度为800～1000lx.     

酵母产γ-氨基丁酸发酵培养基的优化

目的:提高酵母产γ-氨基丁酸的能力。方法:采用单因素及正交设计实验对酵母产γ-氨基丁酸(GABA)的培养基进行优化。结果:确定最适碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨和硫酸铵复合氮源,合适的无机盐为KH2PO4;最佳发酵培养基为3%葡萄糖,3%蛋白胨,0.3%(NH4)2SO4和0.1%KH2PO4。在此培养条件下,摇瓶发酵可以获得1.690g.L-1的GABA产量。结论:发酵培养基的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

酿酒酵母和克鲁维酵母发酵菊芋生产燃料乙醇

为获得菌株发酵菊芋生产燃料乙醇的最佳方案,首先选取实验室保存的重组菌株R32对其产酶条件进行优化,其最高产菊粉酶活性为298.8 U· mL-1,此时的最佳培养基配方为:YPG培养基为酵母粉1％ (w/v),蛋白胨2％ (w/v),甘油0.5％ (v/v);YPM培养基为酵母粉1％ (w/v),蛋白胨2％ (w/v),甲醇1％(v/v);培养基pH为自然初始pH.然后选取酿酒酵母S.c和克鲁维酵母Klu,比较是否在添加重组菌株R32粗酶液条件下,两株酵母菌分别进行单独发酵和混合发酵时的产乙醇能力,以获得最佳的发酵组合.结果表明,酿酒酵母S.c和克鲁维酵母Klu在未添加重组菌株R32粗酶液时,混合一步发酵获得的乙醇含量较高,发酵84 h时乙醇含量为11.37％.添加重组菌株R32粗酶液进行两步发酵时,2株酵母菌混合发酵72 h时,乙醇含量为11.43％.2种发酵组合的最高乙醇含量以及各个发酵参数基本相同,虽然一步法发酵时间延长,但节省成本,操作简单,更适宜工业生产应用.最后对其进行正交试验优化,培养条件为菊粉浓度225 g· L-1,脲素浓度40 g·L-1,接种量15％,pH为5时,酿酒酵母菌S.c和克鲁维酵母Klu混合一步发酵法的最高乙醇体积比达11.82％.     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的发酵优化

为显著提高γ-氨基丁酸的产量,对发酵培养基的装液量、接种量、碳源、氮源、L-谷氨酸（L-Glu）的添加量进行了单因素优化,在单因素基础上进行响应面优化,利用 Plackett-Burman 得出对产γ-氨基丁酸影响最大的因素分别为：葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用 Box-Behnken 试验设计对培养基组分进行进一步优化,得出4种显著因子葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间的最佳结果分别为22．0 g·L－1、15．0 g·L－1、19％和48 h。采用优化培养基后,γ-氨基丁酸的产量可达到12．030 g·L－1,较原始培养基的产量增加了5．602 g·L－1。     

酿酒酵母和米曲霉混合发酵生产α-半乳糖苷酶和转化酶

本研究首次利用酿酒酵母Z-06和米曲霉L-09作为混合菌株,并通过对液态发酵培养基成分的优化,使α-半乳糖苷酶和转化酶活力分别达到85.22 U/mL和563.44 U/mL.比单菌株发酵产酶活分别提高了5.9倍和8.3倍.     

1株能利用高粱汁产L-乳酸的菌株鉴定及培养基优化

以产L-乳酸的菌株A2为对象,采用16S rRNA基因测序法结合菌株的表型特征进行鉴定,以甜高粱汁为主要培养基质,采用响应面设计软件对该菌种的发酵培养基进行优化。结果表明,A2菌株为Lactobacillus plantarum S4,优化得到的甜高粱汁培养基配比为甜高粱汁327. 83 g/L,蛋白胨1. 67 g/L,磷酸氢二钾4. 7 g/L,硫酸锰0. 17 g/L,在此培养基配比下,Lactobacillus plantarum S4厌氧发酵68 h后,L-乳酸产量达(61. 20±1. 36) g/L,L-乳酸/葡萄糖转化率(90. 74±2. 28)%,L-乳酸/蔗糖转化率(47. 20±1. 81)%。     

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。     

提高丙酮丁醇梭菌产溶剂稳定性及防止退化的研究

在丙酮丁醇梭菌连续传代过程中,添加乙酸钠可增强其稳定性,同时在未添加乙酸钠的发酵液中分离获得溶剂产量明显降低的退化菌株DNU83,其丁醇产量为2.33 g·L-1,仅为初始菌株的1/6.培养基中添加乙酸钠、丁酸钠或K2 HPO4等弱酸盐均可恢复退化菌株的产溶剂能力,如同时添加苄基紫精,可显著促进丁醇合成.7％玉米培养基中添加4 g·L -1 K2 HPO4和30 mg·L-1苄基紫精,丁醇产量可达18.01 g·L-1,总溶剂21.59 g·L-1,丁醇比为83.43％,丁醇产量较未退化菌株NU22提高24.09％.     

响应面法优化类芽胞杆菌HB172198产褐藻胶裂解酶发酵培养基

为了提高类芽胞杆菌新种HB172198产褐藻胶裂解酶活力,本研究采用响应面法对该菌株液体发酵培养基进行了优化实验。在单因素实验和Plackett-Burman试验筛选出海藻酸钠、胰蛋白胨、NaCl、MgSO4·7H2O等4个显著影响产酶因素的基础上,通过Box-Behnken设计及响应面法进行回归分析,得出产褐藻胶裂解酶最佳发酵培养基,其成分为:海藻酸钠7.50 g/L、胰蛋白胨13.57 g/L、NaCl 29.75 g/L、MgSO4·7H2O 0.08 g/L。优化条件下该菌株最大酶活性达14.60 U/mL,是优化前的1.87倍。本研究为菌株HB172198产褐藻胶裂解酶的大规模生产和工业应用提供了重要的理论依据。     

假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. AJ5 产k-卡拉胶酶的培养条件优化

[目的]本研究的目的是优化Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的培养条件使之产生高活性的胞外κ-卡拉胶酶.[方法]通过富集培养技术从刺参肠道分离出一株卡拉胶降解菌AJ5,该菌株能利用卡拉胶作为惟一碳源和能源.依据形态学和生理学特征及16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas).通过单因素试验和正交试验对Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株产胞外κ-卡拉胶酶的培养条件进行了优化.[结果]单因素试验结果表明,Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的最佳培养条件为250 mL三角瓶装入75 mL发酵培养基、摇床转速150 r/min、接种量7%、pH8.0.单因素试验和正交试验结果显示该菌株的最佳培养基组成为κ-卡拉胶 1 g/L、牛肉膏2 g/L、 NaCl 20 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、 MgSO4·7H2O 0.5 g/L、 MnCl2· 4H2O 0.2 g/L、 FePO4 · 4H2O 0.01 g/L; 培养温度为28℃,培养时间为28 h.[结论]Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株分泌胞外κ-卡拉胶酶,在最佳培养条件下,该菌株的κ-卡拉胶酶活力比优化前提高了4倍.     

6种细菌菌数测定培养基的优化

考察平板计数琼脂(PCA)中不同来源的酵母浸粉对6种细菌总数测定的影响,并对培养基中酵母浸粉和胰蛋白胨的配比及含量进行了优化。优化后的培养基组分为胰蛋白胨3.0 g·L-1,酵母浸粉3.0 g·L-1,葡萄糖1.0 g·L-1,琼脂15.0 g·L-1。与市售平板计数琼脂相比,能检出的细菌总数提高6.9%。     

精氨酸脱亚胺酶活性以及瓜氨酸转化研究

目前,L-瓜氨酸的主要生产方法为化学法水解L-精氨酸.利用精氨酸脱亚胺酶可以直接转化L-精氨酸获得L-瓜氨酸,条件温和、效率高、环境友好,因而在工业化生产中具有很好的应用前景.本研究将优化后的单增李斯特菌(Listeriamonocytogenes)精氨酸脱亚胺酶(ADI)基因序列分别克隆到相应的载体pET-21a、pWB980及pAO815中,并分别转化大肠杆菌BL21(DE3)、枯草芽胞杆菌WB600及毕赤酵母GS115中构建表达菌株.发现大肠杆菌能高效表达ADI.经过5L发酵罐验证,发酵后酶活力单位可达200 000～270 000 U·L-1.经过验证,该酶可以很好地应用于L-瓜氨酸生产.在7 920～17 600 U· L-1的ADI存在条件下,5.5h内,可使95％的浓度为94～258 g·L-1的精氨酸转化为瓜氨酸.该方法具备良好的工业化应用前景.     

农药多抗性哈茨木霉的常压室温等离子体诱变

旨在为提高生防木霉菌对田间除草剂、杀虫剂以及杀菌剂共存的复杂环境的适应性,以生防菌哈茨木霉(Trichoderma harzianum,GIM 3.442)为出发菌株,采用常压室温等离子体的方法对出发菌株进行诱变。结果显示,以杀菌剂代森锰锌和杀虫剂呋虫胺为筛子,选育出对复合农药有良好抗性的诱变菌株。从中挑选双抗性最好的菌株Th-36,以含有杀菌剂代森锰锌、杀虫剂呋虫胺和除草剂乙氧氟草醚的PDA为诱变筛选培养基,再次进行诱变筛选,获得两株具有三抗特性菌株(Th-3-36和Th-4-B)。毒力测试表明,抗性菌株Th-3-36和Th-4-B对代森锰锌、呋虫胺和乙氧氟草醚的EC50分别达到5 089.2μg a.i.·m L-1和5 498.2μg a.i.·m L-1、758.5μg a.i.·m L-1和785.9μg a.i.·m L-1、198.2μg a.i.·m L-1和200.3μg a.i.·m L-1,均高于各农药的市售平均推荐使用浓度。筛选到的突变株对农药抗性明显增强、遗传了亲本的广谱抗菌性并具有良好的遗传稳定性,生长繁殖能力和酶学性质优于亲本菌株。