Mn2+对必特螺旋霉素产生菌代谢和必特螺旋霉素合成的影响

通过在必特螺旋霉素产生菌WSJ1195发酵过程中添加金属离子Mn²⁺发现：发酵前期（24h左右）添加Mn²⁺可以明显提高生物效价,加入的Mn2+浓度以5mmol/L为最佳。实验显示添加Mn2+后发酵液pH逐渐下降,整个产素期间 pH一直低于对照;与对照相比添加Mn²⁺摇瓶菌体浓度也较低。通过研究必特螺旋霉素发酵过程有机酸的变化趋势发现：24h添加5mmol/L Mn2+后发酵过程中有机酸含量已经发生变化,其中丙酸浓度的增长最为显著,84h时其浓度为对照的6倍。通过丙酸盐的添加实验证实了发酵前期添加Mn²⁺可以促进产物合成的原因之一是促进了丙酸等前体酸的合成,丰富了大环内酯合成的前体库。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度培养条件研究

基因工程菌pichiapastoris最佳种子培养基为添加4mL/LPTMl的BMGY培养基;全合成高密度摇瓶培养基是甘油4%,(NH4)2SO410g/L,CaSO40.93g/L,K2SO418.2g/L,MgSO4@7H2O14.9g/L,0.1mol/L磷酸缓冲液(pH=6.0)配制,培养26h后细胞密度OD600可达到65。经SDS-PAGE电泳图谱分析,甲醇诱导培养72h结果12h有重组人血清白蛋白表达,24h达到最大。此全合成摇瓶培养基与批补料发酵培养基相类似,有利于指导发酵罐上发酵培养。     

K~+/Na~+浓度比对罗汉果悬浮细胞生长和甜苷V合成的影响

本文研究了不同K~+/Na~+浓度比对罗汉果悬浮细胞生长和甜苷V合成的影响。结果表明,合适的K~+/Na~+浓度比促进细胞生长和甜苷V生物合成。当K~+/Na~+最佳浓度比为15:1时,罗汉果悬浮细胞内K~+浓度、K~+/Na~+、S_((K,Na))值均为最大,此时细胞利用K~+效率最高,细胞生长速率最快。此外,胞外有机酸和胞内氨基酸的变化表明此浓度比例下,细胞可能通过降低TCA循环代谢强度,以及增强EMP途径和MVA途径代谢强度,从而促进萜类化合物前体乙酰Co A向罗汉果甜苷V合成。     

低场核磁共振技术快速检测小球藻油脂含量及其在高通量选育中的应用

为了建立一个高效的高产油微藻诱变育种流程,微藻中油脂含量快速和准确的测定在其中具有重要作用。在本研究中,首先利用低场核磁共振技术,建立了直接检测干藻粉和培养液中小球藻油脂含量的方法,其信号强度与细胞中油脂含量存在特异的线性关系,干藻粉和藻液中油脂含量与信号值拟合的R2均高于0.99,说明该方法用于小球藻油脂含量的检测是准确和可行的。同时该方法与传统油脂测量方法相比,具有快速、简便和准确等优点。但其通量不及尼罗红染色法,因此,我们开发了将尼罗红染色法用于初筛,低场核磁共振技术用于复筛的新型高通量藻种复合筛选方法,并将此筛选方法应用于一种异养高产油原壳小球藻的诱变育种过程中。首先从3 098株诱变藻种中初筛得到108株具有较高油脂含量的藻株,然后利用低场核磁共振技术复筛得到9株高产油性能的藻株,其中一株甘油三酯含量超过20%,比原始藻株提高1倍,培养168 h后培养液油脂浓度达到5 g/L,证明此诱变育种流程不仅提高了筛选的效率还可靠且可行。     

稀土元素对红霉素发酵的影响

通过对红霉素发酵培养基中添加稀土元素的研究,确定了几种能对发酵效价有提高作用的稀土元素及其浓度,当其中镧La^3＋、钕Nd^3＋和铈Ce^4＋离子浓度分别为50mg／L、50mg/L和100mg／L时对提高红霉素效价水平最显著,提高了32％、25％和25％,并且对改善红霉素组分也有明显作用,红霉素A组分相对百分含量分别提高18．9％、32．7％和34．4％,红霉素B组分分别减少24．1％、58．6％和62．1％。     

重组毕赤酵母表达瑞替普酶(Reteplase)过程中的降解控制

在利用重组毕赤酵母表达瑞替普酶(Reteplase)时,遇到了较为严重的蛋白降解。为了抑制Reteplase的降解,分别研究了pH和氨基酸、蛋白胨等添加物对降解的影响。结果表明,摇瓶培养时用氨水调节pH,并将pH恒定在6.5能有效地抑制降解,这一结果在5L罐上也得到了验证,表达量提高到487mg/L。添加0.1%的Leu或Ala和将蛋白胨用量增加至6%时,Reteplase的降解也能得到有效的控制。     

不同猪胰岛素前体基因拷贝数Mut~+型毕赤酵母的摇瓶发酵研究

毕赤酵母是优秀的外源蛋白的表达系统之一。本文对Mut~+型的不同PIP基因拷贝数的毕赤酵母进行了摇瓶试验。研究了生长特性以及对外源蛋白表达量的影响等。发现了低拷贝和高拷贝的蛋白表达量、生长情况有差异。G12重组菌的PIP表达量最高为181.6mg/L,是单拷贝重组菌表达量的12.6倍。对于基因拷贝数低于12的菌株,PIP表达水平与PIP基因拷贝数成线性关系(r=0.996)。     

毕赤酵母高密度表达重组猪胰岛素前体的研究

对摇瓶和50L罐上的重组菌毕赤酵母(Pichia pastoris)表达猪胰岛素前体(PIP)的发酵过程进行了研究。摇瓶发酵中,最佳诱导周期为60 h左右,诱导期甲醇的最佳加入量为每日2．0%～2．5%。50L发酵过程分为批发酵、补料和诱导表达3个阶段。生长期(批发酵和补料阶段)细胞干重与培养时间的关系可用模型y= 0．6525e~(0．1909t)来描述。在批发酵阶段和补料阶段,流加的氨水和甘油几乎全部用来合成菌体和维持,没有其他副产物产生。诱导表达阶段流加的氨水和甲醇分别约有80%和70%被菌体利用。将摇瓶与发酵罐的实验结果进行了比较,发现摇瓶发酵的限制因子很可能是溶氧,而罐发酵的限制因子为碳源,因此,将摇瓶实验的结果放大到发酵罐时调整了控制策略,加大了甲醇的补料速率,最终PIP浓度达到1．72g/L。     

控制发酵过程氧化还原电位优化酿酒酵母乙醇生产

利用氧化还原电极,研究了在厌氧条件下将氧化还原电位值(ORP)控制在不同水平(-50mV、-100mV、-150mV、-230mV)对乙醇发酵过程的影响。试验结果表明,不同的ORP值水平对乙醇得率,甘油形成、有机酸分泌、生物量和菌体死亡率的影响有明显的差异。当ORP为-50mV时的生物量是ORP为-100mV时的1.26倍、ORP为-150mV时的1.86倍、ORP为-230mV时的2.59倍,甘油浓度分别是后三者的1.2倍、1.1倍、1.7倍,而乙醇浓度却分别只有后三者的0.87倍、0.49倍、0.51倍。综合考虑生物量、乙醇浓度、甘油产量、残糖的测定结果,表明将ORP控制在-150mV时对乙醇发酵极为有利。说明可以用ORP电极来精确控制厌氧发酵条件,从而为酵母细胞合理分配代谢流以实现乙醇生产最优化的宏观控制提供了一种有效的手段。