混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的工艺条件优化

采用谷氨酸棒杆菌S9114和枯草芽胞杆菌NTG-4在10 L自控发酵罐上进行混菌发酵,探索混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的可行性并进行工艺优化。结果表明:温度、接种量、pH及溶氧对聚谷氨酸发酵有较大影响,发酵前期维持32℃,6 h提温至37℃变温控制,谷氨酸棒杆菌和枯草芽胞杆菌接种量分别为5%和0.5%,pH 7.0,溶氧20%最有利于γ-聚谷氨酸发酵,在此条件下发酵32 hγ-聚谷氨酸最高产量为38.3 g/L。     

D-核糖发酵条件研究

对枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ptn15-1的发酵条件进行优化。采用优化后的培养基对发酵液的pH、发酵温度、摇床转速、接种量、装液量等进行单因素实验。确定发酵最适发酵条件为：pH7.0,发酵温度37℃;摇床转速180r/min,接种量10%,300mL三角瓶装30mL发酵液,发酵时间为68h。在此条件下,该菌的D-核糖产量从31.7g/L提高到43.1g/L,提高了35.9%。     

聚谷氨酸批式生物合成的主要影响因素研究

采用Bacillus subtilisNX-2菌株,在5 L发酵罐批式操作过程中生物合成γ-聚谷氨酸,实验考察了搅拌转速(300~1 000 r/min)及底物质量浓度对生物合成γ-聚谷氨酸产率的影响。结果表明:转速为400 r/min时,γ-聚谷氨酸产率最高,可高达21.78 g/L。在转速400 r/min的条件下,考察了葡萄糖和谷氨酸浓度对聚谷氨酸生物合成的影响,根据葡萄糖初始质量浓度为40 g/L的实验数据建立了动力学方程。并在葡萄糖初始质量浓度为30,40,50,60g/L的范围内,验证所建动力学方程的稳定性和实用性。结果表明,在以上葡萄糖初始质量浓度范围内,所建模型对B.subtilisNX-2批式生物合成γ-聚谷氨酸产率的预测值与实验值能较好的吻合。     

高分子量聚谷氨酸的微生物合成及其发酵过程的研究

目的：以枯草芽孢杆菌纳豆亚种为出发菌株,考察不同碳氮源及NaCl浓度、谷氨酸、种龄、接种量对微生物发酵产1-聚谷氨酸的影响,以提高γ-聚谷氨酸的产量。方法：该菌菌种活化后,接入种子培养基,于37℃、200r／min震荡培养18h,然后按2％接种量接入不同发酵培养基进行发酵培养。γ-聚谷氨酸分离纯化后,根据其产量筛选最适发酵培养基组成及发酵条件,并对产物进行分析测定。结果：①最佳碳氮源分别为葡萄糖、蛋白胨,NaCl浓度为30g／L、种龄15h、接种量3％,且需在培养基中添加谷氨酸。②该菌株在最适条件下发酵56h时,γ-聚谷氨酸产量达32．7g／L,凝胶渗透色谱分析其相对分子质量为426kDa,呈多分子质量聚集体形式。③γ-聚谷氨酸的合成与菌体生长并非完全同步。结论：γ-聚谷氨酸作为一种天然的、可生物降解的、对环境和人体无害的多聚物,可由微生物发酵合成,且在此适宜条件下产量较高。     

γ-聚谷氨酸高产菌株筛选及发酵条件优化

γ聚谷氨酸是一种生物可降解的高分子材料,可应用于多种领域,因此受到普遍重视。报道了以11株枯草芽孢杆菌菌株为培养菌株,用3种谷氨酸钠含量不同的培养基进行筛选获得1株γ聚谷氨酸高产菌株;再以该菌株为研究对象进行碳源、氮源、谷氨酸钠浓度、初始pH、接种量、通气量等发酵条件的优化实验,结果表明最佳发酵条件为:250ml三角烧瓶装液40ml,接种体积分数5%,麦芽糖50g/L,酵母膏10g/L,谷氨酸钠30g/L,NaCl10g/L,KH₂PO₄5g/L,MgSO₄·7H₂O0.5g/L,初始pH6.0,发酵60h,此时γ聚谷氨酸产量最高,达到30.26g/L,比国外报道的20g/L的产量有显著提高。纯化后产物经红外光谱及核磁共振检测,鉴定为γ聚谷氨酸。     

黄色隐球酵母生产辅酶Q10发酵条件的优化

从黄色隐球酵母L3302提取辅酶Q10,经过氮源、碳源、初始pH、发酵温度等的研究分析,得到最佳的发酵条件。通过最优化实验确定培养基:蔗糖和葡萄糖各1.25g/L;酵母膏和玉米浆各0.3g/L;pH值6.5,温度28℃,接种量5%,装液量为50mL/500mL;生长因子以蛋白水解液为优。按此发酵条件上罐发酵,得到菌体生长量为12.8g/L发酵液,辅酶Q10的产量为1.82mg/100mL发酵液。     

毛头鬼伞富铬深层发酵条件的优化

在筛选出最佳发酵培养基的基础上,对毛头鬼伞富铬深层发酵培养条件进行了优化。以有机铬产量为主要指标,筛选出的最佳发酵培养条件为:CrCl3·6H2O的添加量为200mg/L,培养基初始为自然pH,接种量为8%~10%,装液量为80mL/250mL三角瓶,转速100r/min,26℃恒温培养5d,有机铬的产量达1597·88μg/100mL发酵液,铬富集率达9·09%。     

响应面法优化红球菌产生物表面活性剂的发酵条件

为提高红球菌SY095发酵产生物表面活性剂的产率,采用单因素实验、响应面法对其发酵条件进行优化。分别考察不同水平的温度、转速、初始p H及接种量对发酵液表面张力的影响,在此基础上,利用Design Expert 8.06软件设计Box-Behnken实验对发酵温度、转速、初始p H进行响应面优化并建立二次回归模型,最终确定发酵条件:温度29.5℃,转速158 r/min,初始p H 7.42。此优化条件下,发酵液的实际表面张力为29.854 m N/m,表面活性剂产量3.31 g/L。在70 L发酵罐上放大培养,生物表面活性剂产量达9.28 g/L,为摇瓶培养的2.8倍。     

谷氨酸棒杆菌一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、生物医药等领域具有广泛的应用,目前主要的生产菌株是谷氨酸依赖型菌株,在生产过程中需要添加谷氨酸作为前体,因而生产γ-聚谷氨酸的成本较高。文中主要研究从糖质原料一步法发酵合成γ-聚谷氨酸的生产工艺。首先,从产γ-聚谷氨酸的菌株枯草芽孢杆菌中克隆γ-聚谷氨酸合成酶的基因簇pgs BCA,在谷氨酸棒杆菌模式菌株ATCC13032中进行诱导型和组成型表达,结果显示,仅诱导型表达菌株可以积累γ-聚谷氨酸,产量为1.43 g/L。进一步对诱导条件进行优化,确定诱导时间为2 h,IPTG浓度为0.8 mmol/L,γ-聚谷氨酸产量为1.98g/L。在此基础上,在一株高产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌F343中外源表达pgs BCA,对重组菌进行发酵,结果表明,在摇瓶发酵中γ-聚谷氨酸产量达到10.23g/L,在5L发酵罐中产量达到20.08g/L;继而对γ-聚谷氨酸进行分子量测定,结果显示,产自F343重组菌的γ-聚谷氨酸的重均分子量比产自枯草芽孢杆菌的提高34.77%。文中构建了一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸的新途径,同时为开发其潜在应用奠定了基础。     

埃博霉素B小试发酵罐发酵条件研究

研究了纤维堆囊菌(Sorangium cellulosum)So F5-76在5 L发酵罐水平上发酵生产埃博霉素B的基本工艺参数,具体考察了接种量、搅拌转速、通气量、添加消泡剂及补糖等5个工艺参数对埃博霉素B发酵产量的影响。最后确定发酵罐基本发酵条件为接种量9%,搅拌转速180 r/min,空气流量3.5 L/min,消泡剂种类选择Antifoam B聚醚类消泡剂,补糖控制在发酵液糖浓度为0.2 g/L,在此条件下埃博霉素B的产量可达25.6 mg/L。     

毛头鬼伞富铬深层发酵条件的优化*

在筛选出最佳发酵培养基的基础上,对毛头鬼伞富铬深层发酵培养条件进行了优化。以有机铬产量为主要指标,筛选出的最佳发酵培养条件为:CrCl₃·6H₂O的添加量为200mg/L,培养基初始为自然pH,接种量为8%~10%,装液量为80mL/250mL三角瓶,转速100r/min,26℃恒温培养5d,有机铬的产量达1597.88μg/100mL发酵液,铬富集率达9.09%。     

生物絮凝剂高产菌株的选育

以野生菌谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicumCCTCCM 2 0 10 0 5为出发菌株 ,进行紫外和甲基磺酸乙酯逐级诱变 ,获得一株絮凝剂高产菌XMU YH1111,通过条件优化实验 ,获得突变株XMU YH1111合成生物絮凝剂的最佳发酵条件 :葡萄糖为碳源 ,尿素和酵母膏为氮源 ,培养基初始 pH 4～ 8,种子最佳种龄 16h ,接种量 5 % ,发酵罐通风量 1L/ (L·min) ,搅拌转速 10 0r/min。在此发酵条件下 ,絮凝活性最高可达到 892U/mL ,比原出发菌株CCTCCM 2 0 10 0 5的絮凝活性提高 2倍以上。     

北冬虫夏草液体发酵产胞外多糖发酵条件的研究

目的:采用液体发酵生产北冬虫夏草胞外多糖。方法:对北冬虫夏草液体发酵产胞外多糖的影响因素如碳源、氮源以及起始pH值、培养温度、摇床转速、接种量、发酵周期等发酵条件进行研究。结果:最佳发酵条件为:玉米淀粉4%、硫酸铵0.28%、磷酸二氢钾0.05%、七水硫酸镁0.05%、初始pH值为7.0、接种量10%、培养温度23℃、转速150r/min,胞外多糖的产量最高达到41.271mg/100mL。结论:利用液体发酵生产胞外多糖,可有效地缩短生产周期。     

基于稳健性设计优化L-赖氨酸发酵过程

目的:选择发酵系统中各可控因素的最佳水平组合,从而减少各种干扰的影响,以获得稳健的赖氨酸产量。方法:利用田口法的内外表与Box性能规则优化赖氨酸发酵条件。结果:通过实验得知,转速、硫酸铵和葡萄糖浓度对发酵影响较大;结果稳定的最优发酵条件为初始葡萄糖浓度为80g/L、硫酸铵浓度为42g/L、转速为225r/min、初始pH值为6.7、接种量为8%。经实验验证,最优化发酵条件是低灵敏度的,最优目标值比较稳健。在10L自动发酵罐上培养65h,L-赖氨酸盐酸盐的产量为165.68g/L,比优化前提高了12.4%。结论:基于稳健性设计所得的最优发酵条件参数,可使目的产物产量稳定,便于生产操作。     

地衣芽胞杆菌WX-02联产聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇培养基的优化

聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇是两种重要的化合物,广泛运用于能源、医药、农业等领域。地衣芽胞杆菌WX-02具有同时合成聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇的能力。优化了地衣芽胞杆菌WX-02联产聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇的发酵培养基,并进行了50 L发酵罐小试放大。分批发酵结果显示,采用优化后的培养基,聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇的产量分别为42.5 g/L和76.13 g/L,比优化前分别提高了26.5%和188%。在联产发酵中聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇的产量能够分别达到单独合成这两种物质的水平,为工业化联产聚γ谷氨酸和2,3-丁二醇奠定了基础。     

珍稀药用真菌——樟芝深层发酵培养条件的优化

对樟芝深层发酵培养基进行了筛选,并在此基础上对发酵条件进行了优化。以樟芝深层发酵菌丝体三萜产量为主要目标产物,确定发酵培养条件为:40g/L葡萄糖,6g/L豆饼粉,1g/L K_2HPO_4,0．5g/L MgSO4,VB_1 100mg/L,自然pH,接种量为20%,装液量为100mL/250mL三角瓶,转速100r/min,26℃恒温培养6d,胞内三萜产量达15．25mg/100mL发酵液。     

纳他霉素发酵培养基及发酵条件的优化

采用Plackett-Burman法、最陡爬坡实验和响应面实验(Box-Behnken设计法)相结合的方法对褐黄孢链霉菌合成纳他霉素的发酵培养基及发酵条件进行优化。结果表明,培养基中的蛋白胨、pH和摇瓶装液量是影响纳他霉素产量的主要因素。优化后的培养基组成为葡萄糖50 g/L、蛋白胨19.5 g/L、酵母粉7 g/L、pH 7.4~7.5;发酵条件为装液量60 mL/500 mL、接种量15%、发酵温度29℃、摇床转速200 r/min、发酵周期96 h。此条件下,纳他霉素的产量较优化前提高了94%,达到2.19 g/L。     

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9 g/L提高到20.5 g/L.单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵.通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3 g/L.     

蜡质芽孢杆菌AR156发酵培养基及发酵条件的优化

对前期筛选得到的在田间试验中防治根结线虫效果较好的蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)AR156,通过单因素筛选及正交试验的方法进行了发酵培养基优化,得到的最佳配比为:麦芽糖0.25%,玉米粉0.5%,黄豆粉0.5%,胰蛋白胨0.5%,CaCl2·2H2O0.05%,MnSO4·H2O0.05%,K2HPO40.1%。同时对实验室摇瓶条件下液体发酵的主要影响因子温度、转速、初始pH值等进行实验探讨,确定了最佳培养条件:初始pH值7.0,装液量200mL/L,接种量5%,发酵温度28℃,转速200r/min,发酵时间48h。优化后芽孢产量为1.03×109CFU/mL,芽孢生成率在97%以上,明显高于初始发酵培养基发酵结果。     

L-精氨酸高产菌红曲霉的筛选及发酵初步研究

对不同样品中的真菌进行了L-精氨酸高产菌株的筛选,从红曲米中分离出1株高产L-精氨酸菌株红曲霉H13,其初始发酵液中L-精氨酸产量为1.67 g/L.通过单因素实验对其液体发酵进行研究.结果表明,最佳碳源是可溶性淀粉,最佳浓度为10％,最佳氮源是蛋白胨,最佳浓度为3％,最佳pH值4.5,温度30℃,种子培养时间为18 h,摇瓶装液量50 mL/250 mL.转速为120 r/min,发酵时间7d.在此条件下进行发酵培养,所得发酵液产L-精氨酸4.08 g/L,菌丝体干重为10.32 g/L,菌丝体中L-精氨酸含量为24.17 mg/g.