酵母发酵蔗渣半纤维素水解物生产木糖酶

采用二次正交旋转组合设计研究了蔗渣半纤维素水解过程中硫酸浓度与液 固比对木糖收率的影响。回归分析表明 ,这两个因素与木糖的收率之间存在显著的回归关系。通过回归方程优化水解条件 ,当硫酸浓度 2 .4g L ,液 固 =6 .2 ,在蒸汽压力 2 .5× 10 4Pa的条件下水解 2 .5h ,10 0g蔗渣可水解生成木糖约 2 4g。大孔树脂吸附层析处理蔗渣半纤维素水解物 ,能有效地减少其中的酵母生长抑制物含量 ,显著改善水解物的发酵性能。用大孔树脂在pH 2条件下处理过的蔗渣半纤维素水解物作基质 ,含木糖 2 0 0g L ,产木糖醇酵母菌株CandidatropicalisAS2 .1776发酵 110h耗完基质中的木糖 ,生成木糖醇 12 7g L ,产物转化率 0 .6 4(木糖醇g 木糖g) ,产物生成速率 1.15g L·h .     

假丝酵母发酵玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇

采用一株驯化过的假丝酵母(Candida sp.)直接发酵经过简单脱毒处理的玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇。确定了水解液的最适浓缩倍数在3.0～3.72的范围内。利用正交实验,确定了摇瓶分批发酵工艺条件的最适组合为：摇床转速180r/min,起始C/N为50,起始pH 5.5,接种量5% (体积比)。在此基础上,重点研究了在发酵罐中通气量对酵母发酵玉米芯水解液生产木糖醇的影响。结果表明采用先高后低的分段通气发酵在木糖醇得率方面明显优于恒定通气发酵;其中,在0～24h,3.75 L/min;24～108h,1.25 L/min的分段通气条件下(装液量为2.5L),木糖醇得率(木糖醇/木糖,g/g) 达到0.75 g/g。该结果将有助于建立一种高效的、大规模的利用玉米芯半纤维素水解液发酵生产木糖醇的工艺。     

蔗渣制备低聚木糖的有机酸预处理条件研究

采用有机酸法水解制备蔗渣低聚木糖,通过单因素实验、正交试验研究了甲酸-乙酸比例、温度、水解时间、固液比等因素的影响,以水解率、总糖收率和聚糖收率为考察指标,得到有机酸法水解蔗渣制备低聚木糖的最优预处理条件为甲酸∶乙酸=9∶1、水解温度100℃、水解时间60min、固液比1∶7,在此条件下蔗渣水解率为47.78%,总糖收率20.57%,聚糖收率11.88%。HPLC检测结果显示:水解物中木二糖含量为17.69%,木三糖为11.23%,更高聚合度聚糖所占比例为29.42%,木糖为36.78%。半纤维素有机酸水解物可进一步通过木聚糖酶水解、分离制备低聚木糖。研究结果可为蔗渣制备低聚木糖新工艺提供科学依据。     

休哈塔假丝酵母乙醇发酵性能的研究

木糖的高效发酵是制约纤维素燃料乙醇生产的技术瓶颈之一,高性能发酵菌种的开发是本领域研究的重点。以木糖发酵的典型菌株休哈塔假丝酵母为材料,研究氮源配比、葡萄糖和木糖初始浓度、葡萄糖添加及典型抑制物等因素对其木糖利用和乙醇发酵性能的影响规律。结果表明,硫酸铵更适宜于木糖和葡萄糖发酵产乙醇。在摇瓶振荡发酵条件下,该酵母可发酵164.0 g/L葡萄糖生成61.9 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别为99.8%和74.0%;受酵母细胞膜上转运体系的限制,对木糖的最高发酵浓度为120.0 g/L,可生成45.7 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别达到94.8%和87.0%。休哈塔假丝酵母发酵木糖的主要产物为乙醇,仅生成微量的木糖醇;添加葡萄糖可促进木糖的利用;休哈塔假丝酵母在葡萄糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为8.32和2.55 g/L,木糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为6.28和1.15 g/L。     

半纤维素水解物生物转化生产木糖醇

木糖醇在食品、医药及化工行业中有着广泛的用途而深受关注。但是,传统的化学法生产木糖醇需要一系列复杂的分离纯化步骤,过高的生产成本限制了木糖醇的使用范围。发酵工艺生产木糖醇无需木糖的纯化步骤,是取代化学合成法的一条可行工艺路线。本文着重介绍产木糖醇的微生物,酵母对木糖的同化途径,半纤维素水解物的脱毒方法,影响木糖醇发酵的工艺条件等。     

代谢改造热带假丝酵母发酵木糖母液生产木糖醇

木糖醇是一种在食品、医药、轻工等领域具有广泛用途的多元醇,目前主要通过酸水解木聚糖获得木糖并进一步化学催化加氢方法制备。提取木糖过程中会产生大量的木糖母液副产物,其中含有一定浓度的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等碳源,以及少量的糠醛、四氢呋喃等物质。研究微生物转化木糖母液生产高附加值化学品不仅能够提高木糖母液的利用价值,而且能够减少环境污染。热带假丝酵母不仅能够利用葡萄糖,也具有高效的木糖代谢途径。首先利用代谢工程技术删除了热带假丝酵母菌株的木糖醇脱氢酶基因,获得能够转化木糖积累木糖醇的突变株。在此基础上,评价了突变株在木糖母液培养基中的发酵性能。通过单因素优化实验确定了突变株发酵生产木糖醇较优的发酵工艺:培养基组成为木糖母液300g/L,玉米浆5g/L;最佳发酵条件为:发酵温度35℃,初始p H为5.0,接种量15%,200r/min摇床培养140h。利用优化后的发酵工艺,木糖醇产量达到83.01g/L。初步建立了转化木糖母液生产木糖醇的工艺,为进一步利用木糖母液奠定了基础。     

含短C肽人胰岛素原类似物DesB30在毕赤酵母中的表达及纯化

合成含短C肽AAK,并去掉B链第30位苏氨酸(T)的人胰岛素原类似物：HMPIDesB³⁰ (human mini-proinsulin des B³⁰)的cDNA,将其插入大肠杆菌和酵母菌的穿梭质粒pPIC9K．用电转移的方法将重组质粒HMPIDesB³⁰/pPIC9K转入甲醇酵母GS115．用含不同G418浓度的YPD平板筛选高拷贝重组子．经优化条件下的高密度发酵,发酵液用SIPI-40大孔树脂吸附,大孔吸附树脂洗脱液经SP柱进一步纯化后,再用10～20 mmol/L Zn²⁺沉淀,能得到纯度为95%的HMPIDesB³⁰．通过16.5% Tricine SDS-PAGE、HPLC和质谱分析,表达产物分子质量与理论分子质量相符,经高密度发酵,表达量可达1.0 g/L．纯化回收率可达60%．说明人胰岛素原类似物HMPIDesB³⁰能在甲醇酵母中高效分泌表达,并能通过经济有效的方法纯化．     

微量元素铬载体酵母摇瓶发酵研究

实验选择了啤酒酵母 2 0 16菌株为铬载体酵母生产菌株 ,通过摇瓶发酵实验 ,对三氯化铬的添加工艺进行了研究探索。确定了铬酵母发酵培养的适宜加铬条件 :在发酵开始的8h内分批流加三氯化铬 ,总加入量为 5× 10⁴mol/L ,经过 12h摇瓶发酵可得铬酵母的生物量为 1 5 5 g/ 10 0mL ,酵母含铬量为 1,10 0 μg/ g以上 ,酵母细胞对铬离子利用效率是 6 0 %以上。     

一株高效利用木糖的酵母菌的分离及鉴定

从256个自然试样中筛选到1株高效转化D-木糖为木糖醇的酵母菌株441-28—1。初始木糖质量浓度为90g/L的条件下,24h内的木糖利用效率为3．0g／（L·h）。通过高效液相分析,菌株441-28—1的主要代谢产物为木糖醇。在初始木糖质量浓度为65g/L的条件下,摇瓶分批发酵,木糖醇生成速率达1．1g／（L·h）,木糖醇转化率为70％。经过形态、生理生化特征测定,以及ITS序列分析（GenBank的登记号为EU121523）,将441-28—1菌株鉴定为热带假丝酵母（Candida tropicalis）。Candida tropicalis（热带假丝酵母）已保存于中国高校工业微生物资源数据平台,保藏编号CICIM Y0092。     

树干毕赤酵母酒精发酵碳元素代谢流向分析

实验对树干毕赤酵母（Pichia stipitis）进行了4个阶段共400 h连续恒化培养,在不同阶段以30.0 g/L葡萄糖作为基本碳源,添加30.0或15.0 g/L的木糖,通过控制温度（35±1）℃,进气量100～150mL/min,搅拌转速250～300 r/min。4个阶段共建立4个连续培养的"稳态"。对碳元素进行物料衡算发现,四个阶段碳元素回收率分别为118.0 %、105.6 %、113.5 %和94.7 %。对4个近似"稳态"的碳元素的代谢流向进行分析发现：将近50.0 %左右碳元素流向产物酒精,其次是CO2和酵母细胞;木糖醇浓度与流入底物中木糖浓度有直接关系,在相同发酵条件下流入的木糖浓度越大代谢生成木糖醇浓度也越高;实验所采用的通气条件更适合底物为30.0 g/L葡萄糖和30.0 g/L木糖混合液的连续发酵。