Actinobacillus succinogenes 130Z厌氧发酵产丁二酸条件初步研究

对Actinobacillus succinogenes130Z厌氧发酵产丁二酸的培养条件进行了初步研究。研究了不同有机氮源,不同碳、氮源浓度配比、CO2供体、培养温度,培养基起始pH值对菌株生长和产酸的影响,并在5 L发酵罐中进行了放大试验。结果表明最佳培养基配方为(g/L):葡萄糖10,酵母膏5,NaHCO310,Na2HPO40.3,NaH2PO4.2H2O 9.6,K2HPO43,MgCl20.2,MnCl20.2,NaCl 0.1;pH7.0。在最佳条件下,血清瓶37℃培养24 h,丁二酸产量达到8.3 g/L,在5 L发酵罐中培养,葡萄糖质量浓度分别为10和100 g/L时,丁二酸产量分别达到8.2和45.6 g/L,收率分别为80%和65%。     

水产动物益生菌乳酸杆菌LH发酵工艺的研究

目的从生产实际出发,对1株高效乳酸杆菌（Lactobacillus spp）LH进行液体发酵培养基优化及发酵条件研究。方法通过碳源、氮源、无机盐、促生长素等单因子筛选及正交试验设计获得以下最佳培养基：糖蜜12 g/L,酵母膏5 g/L,蛋白胨1 g/L,葡萄糖4 g/L,玉米浆3 g/L,乙酸钠5 g/L,NaC l 5 g/L,K2HPO42.5 g/L,KH2PO42.5 g/L,MgSO40.5g/L,MnSO40.25 g/L。在此培养基上研究了该菌株最佳发酵条件。结果培养基初始pH 6.0,接种量2%（v/v,相对装液量）,500 m l三角瓶中装液量为500 m l,发酵温度为30～35℃,静置培养。在最佳培养条件下,LH活菌量达到1.74×10^9CFU/m l。结论通过活菌平板计数法测定了乳酸杆菌LH生长曲线,24 h为最佳种龄,生产收获时间是36 h。     

代谢工程改造大肠杆菌合成丁二酸及发酵罐放大工艺

【背景】Escherichia coli AFP111发酵生产丁二酸时大量副产乙酸,丁二酸得率低。【目的】代谢工程改造EscherichiacoliAFP111,提高丁二酸得率,降低副产物乙酸的生成,建立100 L规模的丁二酸发酵工艺。【方法】一步同源重组敲除乙酸合成途径关键酶基因,改造丁二酸合成途径关键酶启动子实现过表达;单因素优化5L发酵罐培养条件。【结果】敲除乙酸产生途径编码乙酸激酶和磷酸转乙酰酶的基因ackA-pta、苏氨酸脱羧酶和2-酮丁酸甲酸裂解酶的基因tdcDE获得SX02菌株,摇瓶发酵条件下其乙酸产量下降了53.42%,丁二酸得率提高9.85%。在SX02菌株基础上,经启动子改造过表达编码葡萄糖激酶的基因glk后获得菌株SX03,其Glk酶活性提高3.66倍,乙酸产量下降了31.62%,丁二酸得率提高8.28%。SX03菌株发酵生产丁二酸在5 L发酵罐进行放大,其乙酸产量为3.97 g/L,丁二酸得率为1.62 mol/mol葡萄糖,相比出发菌株的乙酸产量下降了75.76%,丁二酸得率提高19.12%。在5L发酵罐上对比研究了中和剂Na2CO3和NaOH混合液替换碱式MgCO3的发酵效果,并优化了发酵pH、搅拌转速和葡萄糖浓度,获得如下最适发酵条件:pH6.8,搅拌转速250r/min,葡萄糖100g/L,发酵结束时乙酸产量为2.24 g/L,丁二酸得率为1.66 mol/mol葡萄糖。中和剂替换优化后乙酸产量下降了20.65%,丁二酸得率提高2.47%。菌株SX03发酵工艺进一步在100 L发酵罐上实现放大,其乙酸产量为1.91 g/L,丁二酸得率为1.30 mol/mol葡萄糖。【结论】通过代谢工程改造的大肠杆菌,其副产物乙酸含量显著下降,丁二酸得率提高,并在5 L和100 L发酵罐上实现了工艺放大,展现出较大的工业化利用潜力。     

酵母产γ-氨基丁酸发酵培养基的优化

目的：提高酵母产γ-氨基丁酸的能力。方法：采用单因素及正交设计实验对酵母产γ-氨基丁酸（GABA）的培养基进行优化。结果：确定最适碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨和硫酸铵复合氮源,合适的无机盐为KH2PO4;最佳发酵培养基为3%葡萄糖,3%蛋白胨,0.3%（NH4）2SO4和0.1%KH2PO4。在此培养条件下,摇瓶发酵可以获得1.690g.L-1的GABA产量。结论：发酵培养基的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

谷氨酸棒状杆菌发酵生产L-瓜氨酸及发酵条件优化

以代谢控制发酵理论为指导,重点对C.glutamicum 366菌株进行摇瓶发酵条件的优化。应用响应面法优化发酵培养基的配比,优化后的发酵培养基:葡萄糖63.33 g/L、精氨酸196.96 mg/L、(NH4)2SO445.79 g/L、生物素35.72μg/L、K2HPO4·3H2O 1.0 g/L、KH2PO41.0 g/L、Mg SO4·7H2O、0.25 g/L、Mn SO4·H2O 0.02 g/L、Fe SO4·7H2O 0.02g/L、Zn Cl21 mg/L、Cu SO40.2 mg/L、VB1200μg/L、Ca CO330 g/L。摇瓶发酵培养条件:温度30℃、摇床转速200r/min、初始p H 7.0。在此发酵条件下,菌株进行摇瓶发酵72 h,产L-瓜氨酸14.96 g/L,相比优化之前提高了75.8%。     

大豆根瘤菌HH103菌株培养基的筛选与优化

以快生型大豆根瘤菌HH103菌株为供试菌株,采用单因素碳氮源利用试验和正交设计试验,确定最佳培养基及其配方。结果表明：该菌株在YMA中生长良好,最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为酵母膏,最佳培养基成分配方（g/L）：蔗糖11,酵母膏0.9,K2HPO4 0.5,MnSO4 0.005,CaCl2 0.1,KH2PO4 0.5,MgSO4 0.2,KNO30.77,（NH4）2HPO4 0.33,FeCl3 0.005,pH 7.2。     

用灵芝发酵人参水煎液的工艺优化及其产物的抗疲劳活性研究

以灵芝为发酵菌株,对其发酵所采用的基础培养基和人参水煎液培养基分别进行筛选,并对人参水煎液的灵芝升罐发酵工艺及其发酵产物的抗疲劳活性进行了研究,结果表明灵芝最适基础培养基为葡萄糖5%,玉米浆0.3%,豆饼粉1%,糖蜜0.6%,MgSO4 0.075%,KH2PO4 0.15%;最适人参水煎液培养基为红参水煎液,浓度为40g/L;灵芝在红参水煎液中升罐发酵的最佳条件为：发酵周期58–62h。在此优化条件下,菌丝体干重达到7.0233g/L,胞外粗多糖含量达到0.3167g/L。人参的灵芝发酵产物的高、低剂量能明显延长小鼠游泳耗竭时间,并且降低游泳休息后小鼠的血乳酸含量,其中低剂量与空白组有显著性差异（P<0.05）,高剂量与空白组有极显著性差异（P<0.01）。说明红参水煎液的灵芝发酵产物具有显著的抗疲劳作用。     

球衣菌合成聚羟基烷酸(PHA)的发酵研究

研究了球衣菌 (Sphaerotilussp.)W991 3 6合成聚羟基烷酸 (PHA)的培养基配方及发酵条件。结果表明 ,W991 3 6适宜发酵培养基配方为 :葡萄糖 1 0 2 5g/L ,蛋白胨 2 6 3g/L ,MgSO4·7H2 O 0 1 7g/L ,CaCl2 0 0 5g/L ,NaH2 PO4·2H2 O 0 0 2g/L ,K2 HPO40 0 4g/L ,KH2 PO40 0 3g/L ;最佳接种量为 0 1 3 8g (干 ) / 1 0 0mL ,培养基适宜初     

球衣菌合成聚羟基烷酸（PHA）的发醇研究

研究了球衣菌（Sphaerotilus sp.)W99136合成聚羟基烷酸（PHA）的培养基配方及发酵条件,结果表明,W99136适宜发醇培养基配方为：葡萄糖10.25g/L,蛋白胨2.63g/L,MgSO4.7H2O0.17g/L,CaCl0.05g/L,NaH2PO4.2H2O0.02G/l,K2HPO40.04g/L,KH2PO40.03g/L ,最佳接种量为0.138g(干）100mL,培养基适宜初始pH为7.0-7.5,发酵36h可获得较大的细胞干重与PHA产量,经H-NMR与GC分析,其PHA为羟基丁酸与羟基戊酸共聚体P(HB-co-HV) ,其中羟基戊酸（HV）含量达39．3％。     

耐盐性毒死蜱降解菌HY-1 的产酶培养基及发酵条件优化

为了明确生化处理和微生物降解的关系,通过增加耐盐菌的比例可以提高农药废水生化处理效果。从农药厂废水中分离到1株耐盐性毒死蜱降解菌——蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus HY-1),以从该菌中提取到的降解酶比活力为指标,进行产酶培养基和发酵条件的优化研究。通过单一因素试验和正交试验,对细菌HY-1的产酸培养基和发酵条件进行了优化。运用SPSS软件进行结果分析,所获优化培养基配方为:葡萄糖6.0 g/L,胰蛋白胨2.2 g/L,K2HPO4 2.0 g/L,KH2PO4 0.2 g/L,MgSO4.7H2O 0.1 g/L,NaCl 0.1 g/L和微量元素溶液2 mL/L。得到菌株发酵培养的最佳优化条件为:种子液培养时间为16 h,发酵培养时间为18 h,接种量为1%(V/V),发酵培养基初始pH值为7.0。氯化钠浓度为0?30 g/L时降解酶比活力不受影响,这是已报道的耐盐性最强的一株毒死蜱降解菌。     

类球红细菌SOD发酵条件优化

本文对类球红细菌3757产SOD进行了发酵条件优化,结果得到了较优的培养基组成(g/L):苹果酸3,胰蛋白胨4,磷酸氢二钾0.9,磷酸二氢钾O.6,硫酸镁0.2,无水氯化钙0.075,硫酸亚铁0.012,EDATA 0.02,微量元素溶液10 mL,生长因子溶液10 mL,pH 7.5。其中,微量元素溶液配方(g/L):硼酸2.8,硫酸锰1.6,钼酸钠0.76,硫酸锌0.24,硫酸铜0.04;生长因子溶液配方(g/L):维生素B_1 1,烟酰胺(VPP)1,生物素0.016,对氨基苯甲酸1。较优培养条件为:接种量5%,转速150 r/min,种龄24 h,发酵温度32℃,发酵时间24 h。优化后酶活力较优化前提高了88.0%。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

以出芽短梗霉IFO 4464为实验菌种,采用响应面法(RSM)优化了出芽短梗霉IFO 4464产普鲁兰多糖的发酵培养基。通过实验得到出芽短梗霉最佳发酵培养基为蔗糖59.8g/L,硫酸铵0.7 g/L,硫酸镁0.3 g/L,磷酸二氢钾5.0g/L,氯化钾0.5g/L,氯化钠1.5g/L,酵母浸膏2.5 g/L,多糖产量可达21.92 g/L。     

耐铵型产琥珀酸放线杆菌的选育

以Actinobacillus succinogenes NJ113为出发菌株,经硫酸二乙酯(DES)诱变,在含8～20 g/L硫酸铵平板中筛选到一株耐铵型突变株YZ25,该菌株在含8 g/L硫酸铵培养基中厌氧发酵,琥珀酸产量达32.68 g/L,比出发菌提高了180.5%,对葡萄糖收率达65.4%,副产物乙酸、甲酸产量分别下降3.5%、28.7%,琥珀酸/乙酸比值由0.63提高到2.5。在7.5 L发酵罐中,用氨水调节pH分批实验,发酵34 h琥珀酸产量达27.13 g/L,较出发菌株提高了85.3%。     

手性拆分环氧氯丙烷菌株的筛选、鉴定及产酶条件研究

从土壤中筛选到5株环氧化物水解酶生产菌,并通过ITS序列鉴定了其中的C375菌,结果为黑曲霉（Aspergillus nigerZJB-09103）。考察了培养基不同碳源、氮源、金属离子和pH等对产酶的影响,得到了较佳的培养基条件：淀粉16g／L,豆饼粉3g／L,蛋白胨3g／L,KH2PO4 0．4g／L,K2HPO4 0．8g／L,MgSO4 0．2g／L,ZnSO4 0．03g／L,pH6．5。采用优化后的培养基条件,酶活力达到156．1U／L,比优化前初始发酵培养条件下的酶活提高了252％,当环氧化物水解酶催化时间为10h时,（s）-环氧氯丙烷的对映体过量值（e．e．）可达99．0％。产率为18．6％。     

头孢菌素C去乙酰基酶产生菌的筛选、酶学性质及产酶条件优化

以7-ACA为底物从土壤中筛选得到一株产头孢菌素C乙酰水解酶的微生物,初步鉴定为红酵母.酶学性质研究表明:静息细胞CAH的最适pH为7.0,最适反应温度为25 ℃;在温度低于40℃保存静息细胞时CAH的稳定性很好,在pH 5.5～8.0的范围内保存静息细胞时CAH比较稳定.产酶条件优化结果为:葡萄糖30g/L,国产酵母...     

稀酸水解玉米芯制备丁二酸

利用正交设计得到稀H2SO4水解玉米芯制备混合糖液的优化工艺:玉米芯料液比1∶5(质量体积比),物料粒径250~380μm、H2SO4用量3%(体积分数)、水解温度126℃、反应时间2.5 h。此工艺条件下的总糖收率达90%,总糖质量浓度为60 g/L,发酵抑制物糠醛含量为0.87 g/L,5-羟甲基糠醛含量为0.68 g/L。在此基础上利用活性炭吸附和Ca(OH)2中和对玉米芯混合糖液进行脱毒及脱盐处理,SO42-脱除率达96%,色素脱除率为96%,糠醛、5-羟甲基糠醛及多酚类物质脱除率均高于50%。处理后的玉米芯多组分糖液作为产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succino-genes)NJ113的发酵C源,当培养基中初始总糖质量浓度为50 g/L时,丁二酸收率为61.68%,丁二酸质量浓度为30.8 g/L;初始总糖质量浓度为70 g/L时,丁二酸收率仍可达50%以上,丁二酸质量浓度为35.2 g/L。发酵实验表明,将经过脱毒脱盐处理的玉米芯多组分糖液替代葡萄糖作为C源发酵制备丁二酸具有可行性。     

高产蛹虫草菌株发酵培养基的研究

在单因素试验初步确定高产蛹虫草菌株发酵培养基的基础上,以蛹虫草茵丝体中腺苷含量为指标,进行11因素2水平Plackett—Burman试验设计试验,结合多元一次回归模型和F检验方法,筛选出发酵培养基中影响显著的组分酵母浸粉、蔗糖和维生素B1,采用旋转中心组合设计方法对这三个组分进行进一步优化,结合多元二次回归模型和响应面分析,获得高产蛹虫草菌株的最佳培养基（g／L）：蔗糖18．85、蛋白胨10、酵母浸粉18．97、KH2PO,3、MgSO4 3、维生素Bl0．235、ZnCl20．011、（NH4）2S0410。验证试验结果表明蛹虫草腺苷得率较单因素优化获得的发酵培养基提高了26．91％。     

利用重组大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶

将来源于软化类芽孢杆菌（Paenibacillus macerans）的α-环糊精葡萄糖基转移酶（α-CGT）基因插入含pelB信号肽的质粒pET-20b（＋）中,构建了表达载体pET-20b（＋）／cgt,并将其转化表达宿主E.coli BL21（DE3）。对重组菌E．coli BL21／pET-cgt进行摇瓶发酵条件的优化,确定了其胞外表达α-CGT酶的最适条件：葡萄糖8g/L,乳糖0．5g/L,蛋白胨12g/L,酵母膏24g/L,K2HPO472mmol／L,KH2PO417mmol／L,CaCl2 2．5mmol／L;初始pH为7．0,诱导温度为25℃。在该条件下培养90h后最终α-CGT酶的胞外比活达到22．1u／mL,与来源菌Pmacerans所产天然酶比活相比提高了42倍,实现了α-CGT酶的高效生产。将基因工程菌在上述条件下于3L发酵罐中发酵,90h后胞外酶比活达到22．6U／mL,证实了工业化放大的可能性。     

响应面法优化L-谷氨酰胺发酵培养基的研究

目的:采用响应面法对L-谷氨酰胺发酵培养基成分进行优化,以提高L-谷氨酰胺发酵产量。方法:首先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响L-谷氨酰胺产量的主要因素葡萄糖、玉米浆和(NH4)2SO4,在此基础上采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并利用中心组合设计及响应面分析法进行回归分析。结果:通过求解回归方程得到L-谷氨酰胺发酵培养基最佳浓度为葡萄糖100 g/L、玉米浆4.5 ml/L、(NH4)2SO437.2 g/L,L-谷氨酰胺产量理论最大值达41.0 g/L。结论:经模型验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下谷氨酰胺产量提高了37.6%。     

响应面法优化产酰胺酶发酵培养基

采用响应面分析方法,对阿萨希丝孢酵母（Trichosporon asahii）ZZB-1产酰胺酶的发酵培养基进行了优化。运用单N子试验筛选出麦芽糖和酵母浸膏为最适碳源、氮源,金属离子Ca^2＋、Mn^2＋可提高发酵酰胺酶产量;通过最陡爬坡实验逼近以上4个因子的最大响应区域后,采用Box—Behnken响应面分析法,确定产酰胺酶最佳发酵培养基为麦芽糖18．84g／L、酵母浸膏9．55g／L、NaC15g／L、KH2PO41g／L、MgSO4·7H2O0．2g／L、FeS040．001g／L、CaC0370．84μmol／L、MnS0465．39肚mo[／L（1％丙烯酸诱导）,NH4·H2O调节pH至7．0。培养基优化后酰胺酶产量由初始2554U／L提高到4156U／L,为原始发酵培养基配方酶活产量的1．63倍。