pH控制下绿色木霉（Trichoderma viride）流加发酵生产纤维素酶

绿色木霉（Trichodermaviride）在pH控制发酵条件下,采用流加葡萄糖发酵策略,可显著提高综合滤纸酶活力（FPA）和内切酶（endo—β—1,4-glucanase,EG）、外切酶exo—β-1,4-glucanase,CBH）、纤维二糖酶（cellobiase,CB）酶活。在5L发酵罐中采用pH控制和流加葡萄糖工艺,可提高CB酶含量,改变酶组分之间的比例,使得FPA、EG、CB和CBH酶活分别达到50．0U／mL,210．0U／mL,4．0U／mL和2．5U／mL,比摇瓶发酵分别提高了6．7．4．2、19、2．5倍。     

工业微生物发酵过程放大策略

生物过程设计可以分为三个基本阶段。首先,运用各种基因和代谢工程工具对高产菌种进行初筛;其次,对初筛得到的高产菌种进行培养条件的优化,以实现高产;最后,对培养过程进行放大,在稳定、可控的大规模培养过程中实现高产目标。生物过程的放大是发酵工程中的重要研究内容．研究不同规模生物反应器中的培养过程特性。与生物工程学科中其他一些新兴研究领域,如各种组学（包括基因组、转录组、     

头孢菌素C产生菌的诱变育种及培养基优化

通过对顶头孢霉（Cephalosporium acremonium）FC-01进行诱变选育及特定种子培养基的优化,提高了头孢菌素C的发酵产量。分别采用紫外-氯化锂和钴-60（60Co）γ射线对FC-01进行诱变选育,筛选到高产菌株FC-1-4和FC-4-2,产量较出发菌株分别提高了26%和54.5%。运用Plackett-Burman设计方法和响应面法对种子培养基进行优化,头孢菌素C发酵效价较对照分别提高了34.7%和13.2%,优化后的种子培养基主要成分为玉米浆3.70%、葡萄糖2.62%和硫酸镁0.15%,得到的菌株及相应的种子培养条件已成功应用在160M³工业发酵罐生产中,具有重要的工业生产能力。     

基于比速率及代谢流的黑曲霉突变株和野生株分析

黑曲霉具备优异的外源蛋白表达和分泌能力,从而被广泛应用于工业酶制剂的生产。通过研究黑曲霉突变株和野生株在相同培养条件下生理参数和代谢流的差异,确定了黑曲霉合成糖化酶过程中的限制性因素。宏观动力学分析发现,较之野生株,突变株具有较高的最大比生长速率,并且副产物得率降低了90%,底物利用率提高了近30%,表明突变株与野生株在碳源分配和产物转化率上具有明显的差异。利用流平衡分析（FBA）计算胞内代谢通量分布,发现还原力和核糖的供应水平是限制菌体合成的主要因素,而前体氨基酸是合成糖化酶最主要的限制性因素。这些研究结果为后续发酵工艺优化和菌株基因改造提供了有益的思路。     

两次诱导实现重组大肠杆菌高密度、高表达研究*

通过不同温度诱导模式对大肠杆菌高密度,高表达的研究,确定两次升温诱导模式实现大肠杆菌高密度、高表达重组人载脂蛋白的目的。实验证实两次诱导成功的避免了乙酸对高密度、高表达的影响,最终发酵的细胞密度OD₆₀₀达150,蛋白表达量4.8g·L^-1,证明两次升温诱导的发酵方法在高密度、高表达外源蛋白上是成功的,从而为基因工程菌规模化生产奠定了基础。     

两次诱导实现重组大肠杆菌高密度、高表达研究

通过不同温度诱导模式对大肠杆菌高密度,高表达的研究,确定两次升温诱导模式实现大肠杆菌高密度、高表达重组人载脂蛋白的目的。实验证实两次诱导成功的避免了乙酸对高密度、高表达的影响,最终发酵的细胞密度OD600达150,蛋白表达量4.8g·L-1,证明两次升温诱导的发酵方法在高密度、高表达外源蛋白上是成功的,从而为基因工程菌规模化生产奠定了基础。     

铵离子对梅岭霉素生物合成的调控效应

通过考察不同浓度的硫酸铵对梅岭霉素生物合成的影响,证实在低浓度下,硫酸铵可以促进梅岭霉素的生物合成,当其浓度大于5mmol/L时,菌丝生长和产物合成均受到抑制,而耗糖速率却随着铵离子的浓度增大而增大。在此基础上,进一步测定了与梅岭霉素生物合成和糖代谢过程密切相关的6种酶的活性变化,结果表明较高浓度的铵离子对6_磷酸葡萄糖脱氢酶、柠檬酸合成酶、琥珀酸脱氢酶以及脂肪酸合成酶的活性均表现出一定的促进作用,而对缬氨酸脱氢酶和甲基丙二酰CoA羧基转移酶的活性进行抑制,由此产生的结果一方面是HMP途径和TCA循环得到了加强,促进了菌体的初级代谢,另一方面则是梅岭霉素生物合成所需前体的来源受到限制,从而造成了梅岭霉素的低产。     

水稻多抗性新种质湘早籼3号及HA79317-4

用IR36与广解9号杂交,经抗多种病虫害定向选择,育成早籼新品种湘早籼3号及姊妹系HA79317-4,表现抗稻瘟病、白叶枯病、白背飞虱、褐飞虱,米质优,在长江流域用作早籼育种的多抗性骨干亲本.至2003年,这两个新种质在湖南、江西、浙江、江苏、安徽等省衍生出水稻新品种27个.湘早籼3号和HA79317-4的多抗性遗传力强,在衍生品种中,抗病虫品种23个,占85.2%,其中抗两种以上病虫害的多抗性品种19个,占82.6%.衍生的多抗性新品种推广应用588.06万hm2,产生了良好的社会经济效益.     

pH值对绿色木霉(Trichoderma viride)产纤维素酶的影响

采用微晶纤维素为唯一诱导性碳源,对绿色木霉(Trichoderma viride)在摇瓶发酵过程中控制与不控制pH产纤维素酶进行比较.控制pH时胞外蛋白浓度为0.72 mg/mL比不控制pH时提高43%;FPA、EG、GB和CBH酶活为15.0U/mL,120.0U/mL,1.75U/mL,0.85U/mL分别是不控制pH时的2.1、2.3、11.7和1.7倍.在不同pH下测定纤维素酶液各酶活,表明pH值显著影响纤维素酶各单酶酶活.在pH2.7时,β-葡萄糖苷酶酶活仅为pH4.8时酶活的4%;pH回调试验结果表明β-葡萄糖苷酶对pH敏感,并在催化功能上发生不可逆变化.对纤维素酶液添加分离得到的各单酶,当添加β-葡萄糖苷酶时最多可以提高FPA酶活20%.因此β-葡萄糖苷酶是影响综合酶活的关键酶.通过拉曼光谱检测出β-葡萄糖苷酶在pH5.0有活性状态下,酶蛋白主链结构主要为a-螺旋和无规则卷曲;在pH2.0没有活性状态下,酶蛋白主链结构的无规则卷曲发生较大变化,a-螺旋也受到一定影响.这说明pH对β-葡萄糖苷酶构象的改变是造成其活性变化的主要原因.     

毕赤氏酵母工程菌高密度发酵表达恶性疟原虫融合抗原的研究

疟疾目前仍是危害人类健康的主要传染病,现全球每年新增疟疾病例3～5亿人,其中约300万人死于该病.特别是病原虫抗药性的产生和扩散已给疟疾防治工作带来极大困难,因此研制新的预防措施已成为当务之急.研制有效的疟疾疫苗被认为是人类控制乃至消灭疟疾的重要途径,已越来越受到重视,并已构建和鉴定多个疫苗候选抗原[1,2].本研究进行高密度优化表达的融合抗原就是一个疫苗候选抗原.