两阶段搅拌转速控制策略发酵生产聚唾液酸

目的:优化聚唾液酸发酵过程的搅拌转速.方法:比较不同搅拌转速对大肠杆菌Escherichia coli K235分批发酵生产聚唾液酸过程的影响.结果:根据发酵前、后期菌体细胞比生长速率和聚唾液酸比合成速率达到最大值所需搅拌转速的不同,提出了两阶段搅拌转速控制策略:发酵前期(0～15h)控制搅拌转速500r/min,发酵中后期控制搅拌转速700r/min.结论:两阶段搅拌转速控制策略使聚唾液酸产量达到3 966mg/L,比恒定搅拌转速500r/min和700r/min分别提高了31.8%和49.3%.将两阶段搅拌转速控制策略与分批补料发酵技术结合,聚唾液酸产量提高到5 108mg/L,山梨醇的转化率达到0.12g/g.     

氯代十六烷基吡啶在聚唾液酸分离纯化中的应用

利用氯代十六烷基吡啶对聚唾液酸特异性的络合效应,分离E．Coli发酵液中的聚唾液酸。通过单因素实验和正交实验分析确定氯代十六烷基吡啶与聚唾液酸发生络合和解离反应的最优工艺条件：络合时NaCl浓度0．05mol／L,pH6．0,加入的氯代十六烷基吡啶的质量为聚唾液酸质量的3倍;解离时NaCl浓度0．8mol／L,解离温度50℃。得到的聚唾液酸纯度大于95％,回收率大于80％。     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

乙醇胁迫抑制毕赤酵母表达外源蛋白的转录组学分析

在5 L发酵罐中进行毕赤酵母发酵表达猪?干扰素的实验,发现甘油培养末期乙醇的积累会抑制外源蛋白的表达。从转录组学角度系统分析不同浓度乙醇胁迫条件下,毕赤酵母甘油培养期和甲醇诱导期细胞的生理状态变化。研究结果表明,在甘油培养期,乙醇胁迫使得毕赤酵母细胞中的545个基因发生了显著差异表达(265个基因表达上调,280个基因表达下调),这些差异表达基因的功能主要涉及蛋白质合成、能量代谢、细胞周期和过氧化物酶代谢。乙醇胁迫增加了蛋白质错误折叠的情况,降低了核糖体和线粒体的结构完整性,使得甘油培养末期无法得到大量具有健全功能的酵母细胞。在甲醇诱导期,与甲醇代谢、蛋白质加工合成、氨基酸代谢等途径相关的294个基因发生了显著差异表达(171个基因表达上调,123个基因表达下调),导致内质网胁迫不能被及时解除,破坏了细胞内的氨基酸正常代谢。     

低聚磷酸盐对粪产碱杆菌合成热凝胶的影响

粪产碱杆菌合成热凝胶需要消耗大量ATP用于前体物质UDPG的再生,利用3种具有不同高能磷酸键的低聚磷酸盐Na4P2O7(2P)、Na5P3O10(3P)和(NaPO3)6(6P)作为高能磷酸键供体,并取代培养基中的KH2PO4-K2HPO4(1P)而作为磷元素供体,研究其对粪产碱杆菌合成热凝胶的影响。结果表明相对于对照磷元素摩尔含量的单倍和双倍量添加3P和6P能够分别提高热凝胶产量23%和134%,达到15.1g/L和30.0g/L;同时副产物乙酸分别较对照降低了87.5%和77.7%;在以双倍量添加6P后,副产物甲酸的生成也显著降低75.7%。当培养基中不含碳酸钙进行低聚磷酸盐添加实验时,生物量显著降低,热凝胶合成几乎没有,发酵液pH最低降到2.1。以磷元素单倍量和双倍量分别添加3P和6P,并与1P混合发酵时,热凝胶产量变化不大;但是,当发酵液不存在碳酸钙而1P被作为缓冲物质时,以单倍量和双倍量添加6P使得热凝胶产量较对照分别提高60.4%和49.4%,分别达到18.4g/L和16.9g/L。     

耐高渗产赤藓糖醇酵母的诱变筛选与鉴定

使用含碘乙酸的固体平板培养基对自然界中富含高浓度糖分的含菌样品进行筛选,获得一株产赤藓糖醇的菌株,再运用紫外线、氯化锂和硫酸二乙酯(DES)对出发菌株进行诱变育种,利用纸层析、高碘酸氧化法和高效液相色谱(HPLC)进行定性、定量分析赤藓糖醇,最终获得一株能够高产赤藓糖醇的耐高渗菌株JunA-27.对该菌株的细胞形态进行了扫描电子显微镜(SEM)观察,提取了菌株的DNA并对18S rDNA进行PCR扩增、测序和DNA序列同源性比对,确定该菌株与Yarrowia lipolytica相似性最高,并将其命名为Yarrowia lipolytica WX 506.     

威兰胶生产废液循环利用工艺

为减少威兰胶生产过程中的废水排放量,针对威兰胶生产中废水形成的主要环节,对乙醇蒸馏母液的循环利用工艺进行初步研究。在分析乙醇蒸馏母液主要成分的基础上,对比威兰胶发酵过程的物质耗用量,以蒸馏母液作为配制培养基用水,确定威兰胶循环发酵培养基的组成,构建威兰胶生产废液循环利用的闭路工艺,达到清洁生产的目的。研究表明,与常规威兰胶发酵相比,采用闭路循环发酵工艺可节省30％KH2PO4及60％MgSO4·7H2O用量,同时产品质量浓度维持在16．8g/L左右,其黏度及流态特性指数n值分别维持在5．1 Pa·s和0．275左右。     

低能氮离子注入诱变选育高产结冷胶菌株的研究

结冷胶是由伊乐假单胞杆菌生成的具有重要商业价值的微生物胞外多糖。本研究为了提高伊乐假单孢菌的产结冷胶水平,采用低能氮离子注入的方法选育高产菌株。经过初筛和复筛得到一株高产结冷胶菌株Pseudomonas elodea A3-5。该菌株传代稳定,生长迅速,在7 L发酵罐内生长状态优于出发菌株,分子量和品质都较高,分批发酵结冷胶产量达到16.5g/L,较出发菌株明显提高了25%。     

聚乙二醇-聚唾液酸嵌段聚合修饰尿酸酶

探索一种综合聚唾液酸(PSA)和聚乙二醇(PEG)优势的蛋白修饰方法。对纯化的聚唾液酸进行两步活化,先在非还原端氧化产生活性醛基,再加入胱胺形成活性巯基;活化的聚唾液酸(相对分子质量为3.4×104)和异基双功能的PEG(相对分子质量为3.5×103)形成嵌段聚合物,然后于4℃修饰尿酸酶。利用凝胶层析(Toyopearl HW-55F)对修饰后的尿酸酶进行纯化,收集相应峰进行化学法和SDS-PAGE电泳鉴定,经多角度激光光散射凝胶系统测定缀合物相对分子质量为5.214×105;相对于原始酶,修饰酶酶活保留率72.4%,体外热失活半衰期由115.5 h提高到231 h,对高温、酸碱、胰蛋白酶的耐受稳定性显著提高。     

丙酮酸钠对E．coli CCTCCM208088发酵生产聚唾液酸的影响

研究了丙酮酸钠对E．coliCCTCCM208088发酵生产聚唾液酸的影响。首先在摇瓶水平上优化了丙酮酸钠的添加策略：发酵初始培养基中添加6g／L丙酮酸钠,聚唾液酸的产量达到最高水平3．47g／L,相比空白相比提高了73％,聚唾液酸产率（YP／（x．s））提高了125％。在30L发酵罐中,添加丙酮酸钠使聚唾液酸产量达到了6．6g／L,相对照提高了53．5％。通过有机酸分析,添加丙酮酸钠增强了菌体内三羧酸循环．可能导致胞内能荷水平的提高．从而促进了聚唾液酸的合成。