豆血红蛋白在毕赤酵母中的表达条件优化

【背景】豆血红蛋白可赋予素肉制品类似牛肉的红褐色质地,已被美国食品药物监督管理局批准作为人造素肉的着色剂,近年来受到广泛关注。【目的】优化毕赤酵母产豆血红蛋白的培养条件,提高毕赤酵母产豆血红蛋白的产量。【方法】首先通过单因素试验研究蛋白胨种类、大豆蛋白胨浓度、铁盐种类及血红素浓度在诱导阶段对毕赤酵母产豆血红蛋白的影响;然后通过Plackett-Burman试验设计筛选出对豆血红蛋白产量影响最大的3个因素,再通过最陡爬坡法确定3个因素的变化范围,对3个因素进行响应面分析;最后根据响应面结果进行摇瓶发酵和发酵罐高密度发酵。【结果】单因素试验发现：用4%大豆蛋白胨作为主要氮源、甲醇诱导浓度为1.5%、血红素浓度为5μmol/L时发酵效果较好,经过响应面优化后得到蛋白胨浓度为51.48 g/L、pH 5.66、培养基装液量35.84mL/250mL是最优发酵条件。在此优化条件下,LegH摇瓶发酵产量为0.191 mg/mL,与预测值(0.183 mg/mL)比较接近。采用5 L发酵罐进行高密度发酵,LegH产量最高达到0.384 mg/mL。【结论】优化了毕赤酵母表达豆血红蛋白的发酵条件,获得...     

碱性果胶酶在重组毕赤酵母中高效表达的关键因素研究

为提高重组毕赤酵母生产碱性果胶酶的产量和生产强度, 在摇瓶条件下优化了重组毕赤酵母生产碱性果胶酶的关键因素。结果表明, 以下条件：初始甘油浓度40 g/L、初始甲醇浓度3.1 g甲醇/g DCW、每24 h添加0.51 g甲醇/g DCW、诱导表达周期72 h、250 mL三角瓶诱导培养基装液量30 mL、初始pH 6.0, 最适于菌体生长与产物表达。在此基础上, 7 L罐上通过恒速流加甘油进一步提高细胞密度, 诱导阶段甲醇采取前期恒速流加和后期DO-stat, 发酵结束菌体干重达80 g/L, 酶活为217 U/mL, 比摇瓶结果提高了66.2%。     

CpG基序重组菌发酵培养基的优化

目的:为提高CpG基序重组菌的发酵水平,降低CpG重组质粒的生产成本,运用响应面法优化CpG重组菌发酵培养基。方法:利用Plackett-Burman试验筛选出影响发酵水平的3个最显著因素:糖蜜、玉米浆和工业蛋白胨。然后用响应面设计试验并优化得到最显著因素的最佳浓度,并进一步通过发酵试验验证优化后的培养基。结果:得到一组具有较高菌浓及质粒产量且价格低廉的发酵用培养基:糖蜜4.5g/L,玉米浆8.5g/L,工业蛋白胨8.5g/L,甘油10mL/L,KH2PO41.5g/L,K2HPO42.3g/L,MgSO4.7H2O 0.25g/L,在此培养条件下,OD600实测值为0.6771,理论值为0.6643,两者接近,与标准LB培养基相比,质粒产量提高了15%左右。结论:最终筛选到的培养基具有较高的性价比。     

毕赤酵母发酵产S-腺苷蛋氨酸的甘油-甲醇混合流加策略

在毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸(SAM)的诱导阶段,以不同甘油-甲醇比例的甘油-甲醇混合培养基进行诱导培养,结果表明以10%(w/v)甘油含量的甘油-甲醇混合培养基进行诱导培养时最有利于SAM的表达,SAM产量达6.09 g/L,比0%甘油含量条件下的SAM产量提高了20.4%。对诱导方式进行优化,先以100%甲醇诱导24 h,然后再连续流加10%(w/v)甘油含量的甘油-甲醇混合培养基,SAM产量可达7.94 g/L,在此基础上,进一步改进诱导方式,SAM产量得到进一步的提高,达到9.80 g/L。     

碱性果胶酶在重组毕赤酵母中高效表达的关键因素研究

为提高重组毕赤酵母生产碱性果胶酶的产量和生产强度,在摇瓶条件下优化了重组毕赤酵母生产碱性果胶酶的关键因素。结果表明,以下条件：初始甘油浓度40g／L、初始甲醇浓度3.1g甲醇／gDCW、每24h添加0.51g甲醇／gDCW、诱导表达周期72h、250mL三角瓶诱导培养基装液量30mL、初始pH6,0,最适于菌体生长与产物表达。在此基础上,7L罐上通过恒速流加甘油进一步提高细胞密度,诱导阶段甲醇采取前期恒速流加和后期DO-stat,发酵结束菌体干重达80g／L,酶活为217U／mL,比摇瓶结果提高了66.2％。     

抗肿瘤工程菌Escherichia coliNissle 1917发酵培养基优化及微胶囊制备

为了获得高活力抗肿瘤工程菌Escherichia coli Nissle 1917(EcNA)微胶囊制剂,对EcNA进行发酵培养基优化和微胶囊制剂的制备。首先利用单因素试验考察甘油、酵母提取物、蛋白胨及玉米浆对EcNA菌体浓度的影响,在以Box-Behnken设计试验的基础上,分别建立响应面模型和BP人工神经网络结合遗传算法模型优化发酵培养基组分,最后采用挤压法以海藻酸钠和壳聚糖为复合壁材,将EcNA包埋在微胶囊中。结果显示,最佳优化配方为甘油7 g/L,蛋白胨28.75 g/L,酵母提取物86.25 g/L,玉米浆10 g/L,K_2HPO_4 16.43g/L,KH_2PO_4 2.3 g/L,发酵液菌体浓度OD_(600)达到12.92,与未优化相比提高了3.86倍。通过正交试验得到最佳制备条件:海藻酸钠0.035 g/mL,壳聚糖0.004 g/mL,壁芯比2:2,氯化钙0.05 g/mL。结果表明,BP人工神经网络结合遗传算法在培养基优化中具有显著的优越性,制成的EcNA微胶囊有良好的耐酸性和肠溶性。     

重组大肠杆菌产尿素酶B高密度发酵条件的优化

探究重组大肠杆菌产尿素酶B（urease B subunit, UreB）的高密度发酵条件。通过实验室摇瓶和30 L发酵罐对UreB基因工程菌的发酵条件进行优化。结果表明：30 L发酵罐中以TB培养基为发酵培养基,接种量为5%,发酵温度为37 ℃,pH为6.8,溶氧量为30%左右,培养至2 h开始恒速流加50%甘油,4 h流加50%酵母提取物和50%胰蛋白胨,并加入终浓度为0.5 mmol/L的异丙基β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactoside,IPTG),诱导表达4 h,结束发酵,所得菌体干物质约为25.7 g/L,UreB表达量为31.4%。此工艺可以提高UreB的产量。     

响应面法优化重组hCu,Zn-SOD改构体发酵培养基

目的:优化已构建的重组hCu,Zn-SOD改构体基因工程菌的发酵培养基,提高重组hCu,Zn-SOD改构体活性蛋白产量.方法:单因素实验筛选发酵培养基的碳源和氮源,Plackett Burman设计筛选影响hCu,Zn-SOD活性的重要影响因子,最陡爬坡实验逼近重要影响因子的hCu,Zn-SOD活性的最大响应区域,Box-Behnken及响应分析法进行回归分析.结果:重组hCu,Zn-SOD改构体发酵培养基重要影响因子的最优取值为:酵母提取物7.4646g.L,NaNO3 0.7129g/L,Na2HPO4·12H2O30.4876g/L,KH2PO4 4.1830g/L,优化后的hCu,Zn-SOD活性是1470700U/L,较初始培养基提高了1.04倍.结论:响应面法优化重组hCu,Zn-SOD的发酵培养基提高了hCu,Zn-SOD的活性和产量,为重组hCu,Zn-SOD的工业化生产提供依据.     

重组人抗血栓蛋白在大肠杆菌中的自诱导表达及纯化

旨在优化重组人抗血栓蛋白(rHAP)工程菌的自诱导培养基,以提高菌体产量及可溶性的重组rHAP蛋白含量.选取蛋白胨、酵母提取物、甘油、葡萄糖为因素,各取4个水平,采用正交表L16(45)进行试验设计,时影响菌体生长和可溶性rHAP表达水平的乳糖浓度进行了优化.结果表明自诱导培养基碳氮源的最优配比:2％蛋白胨,1.5％酵母,0.5％甘油,0.03％葡萄糖,0.2％乳糖.此时表达菌密度OD600和可溶性rHAP目标蛋白表达量分别是未优化前的2.04倍和2.85倍.在20 L发酵表达时,rHAP工程菌OD600值高迭93,菌体温量为1 620 g/20L.利用Q-Sepharose和SP-Sepharose纯化,Western blotting结果表明表达蛋白为目的融合蛋白.     

黑曲霉阿魏酸酯酶在毕赤酵母中的组成型表达

【目的】实现黑曲霉来源的阿魏酸酯酶在毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)中的组成型表达。【方法】以黑曲霉(Aspergillus niger)基因组为模板,经重叠延伸PCR扩增得到阿魏酸酯酶基因(AnfaeA),将其与载体pGAP9K相连,构建重组表达载体p GAP9KAnfae A,经SalI线性化后电转入毕赤酵母GS115中,得到重组菌株。高效液相色谱法测定发酵液中阿魏酸酯酶活力,并对重组菌进行了发酵优化。【结果】克隆得到783 bp的阿魏酸酯酶编码基因并实现了其在毕赤酵母中的组成型表达。重组菌发酵84 h后,上清液中酶活达5.72±0.10 U/m L。重组酶(reAnfaeA)经分离纯化后比酶活为59.75 U/mg,大小约为40 k D。发酵优化结果为:葡萄糖40.0 g/L,蛋白胨10.0 g/L,酵母膏30.0 g/L,CaCO_3 0.2 g/L,种龄28 h,接种量3%(体积比),装液量50 m L/250 m L。在此条件下发酵培养,酶活达15.60±0.23 U/m L。【结论】阿魏酸酯酶在毕赤酵母中的组成型表达,对研究毕赤酵母组成型表达系统和阿魏酸酯酶的发酵生产具有一定的借鉴意义。     

产3-羟基丙酸重组菌的构建及其转化甘油的研究

将连接编码甘油脱水酶的基因重组质粒pEtac-dhaB和连接编码乙醛脱氢酶编码基因aldh的重组质粒pUCtac共转化大肠杆菌,得到产3-羟基丙酸重组大肠杆菌JM109(pUCtac-aldh,pEtac-dhaB),并对影响该重组菌发酵的营养因子进行研究.试验结果表明:该重组菌转化甘油合成3-羟基丙酸的适宜培养基组成为甘油40 g/L、酵母膏6 g/L、维生素B12 0.02 g/L以及KH2PO4 7.5 g/L; 3-羟基丙酸产量和转化率分别达到4.92 g/L和12.3 %.     

树干毕赤酵母和酿酒酵母混合糖发酵产乙醇

以树干毕赤酵母和酿酒酵母为发酵菌株,酸性蒸汽爆破玉米秸秆预水解液和纯糖模拟液为C源,采用固定化酵母细胞的方法,研究了酸爆玉米秸秆预水解液初始pH、N源种类及其浓度、3种发酵模式对树干毕赤酵母戊糖发酵的影响。结果表明:玉米秸秆预水解液适合发酵的初始pH范围为6.0～7.0;1.0 g/L的(NH4)2SO4作为N源,在40 g/L葡萄糖和25 g/L木糖培养基中发酵24 h,糖利用率达到99.47%,乙醇质量浓度为24.72 g/L,优于尿素和蛋白胨作为N源;3种模式的发酵体系中,以游离树干毕赤酵母和固定化酿酒酵母发酵性能最好,糖利用率和乙醇得率分别为99.43%和96.39%。     

植物乳杆菌ZJ316生产细菌素

[目的]研究植物乳杆菌ZJ316生长和产细菌素的最佳培养基成分和发酵条件,以提高该菌产plantaricin ZJ316的能力.[方法]改变培养基成份和发酵条件,考察不同氮源、碳源等培养基成分和不同的发酵温度等条件对ZJ316生长和产细菌素的影响.[结果]最佳培养基为MRS培养基;优化后的培养基配方为葡萄糖10 g/L,麦芽糖10 g/L,酵母提取物10 g/L,蛋白胨10 g/L,柠檬酸三铵2 g/L,吐温80为1 Ml/L,K2HPO4·3H2O 6 g/L,乙酸钠5 g/L,硫酸镁0.2 g/L,硫酸锰0.05 g/L.培养基初始Ph6.5,30℃静置培养24 h.[结论]通过培养基成分和发酵条件的优化,细菌素产量提高了2.3倍,为进一步研究和规模化生产奠定基础.     

重组人白细胞介素-11工程菌的发酵条件研究

为了探讨发酵条件对大肠杆菌表达人白细胞介素-11融合蛋白的影响,利用正交实验设计,对工程菌的生长条件和人白细胞介素-11融合蛋白表达进行优化。在摇瓶中研究了培养基中的葡萄糖、蛋白胨、酵母抽提物的浓度、pH及摇床转速、装液量、接种量等。确定了工程菌生长及表达的培养基和培养条件:葡萄糖10g/L,蛋白胨20g/L,酵母抽提物10g/L,pH7.5,接种量10%,装液量10%,摇床转速220r/min及诱导时间为4~5h。然后在BiofloⅢ-5L发酵罐中以优化的发酵条件进行了3批实验,结果表明:工程菌量达到55g/L(DCW),重组人白细胞介素-11融合蛋白表达量为33%左右,为进行中试研究奠定了理论基础。     

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。     

营养因子对干酪乳杆菌LC2W胞外多糖合成的影响

针对影响干酪乳杆菌LC2W产胞外多糖的主要营养因子:葡萄糖、酪蛋白胨和酵母提取物进行了单因素及正交试验,确定了合成胞外多糖的最适组成为葡萄糖60 g/L,酪蛋白胨16 g/L ,酵母提取物10 g/L,其中酪蛋白胨影响差异极显著.验证试验表明,以优化后的培养基进行发酵试验,37 ℃培养24 h,所得胞外多糖量为120.37 mg/L,较原来提高67.97 %.     

响应面法优化表达丙酮酸氧化酶重组大肠杆菌培养基

本研究利用响应面法优化重组大肠杆菌的培养基提高了其表达丙酮酸氧化酶的产量。首先,单因素优化实验表明pH、甘油浓度、酵母粉浓度、胰蛋白胨浓度分别为pH 7、0. 3%、1. 2%、0. 6%时有利于重组大肠杆菌表达丙酮酸氧化酶。进而,利用Box-Behnken法对甘油、酵母粉、胰蛋白胨设计三因素三水平实验,通过响应面回归分析,得到模型预测的最优培养基条件。在0. 6%甘油、3. 18%酵母粉和0. 44%胰蛋白胨的培养基条件下重组大肠杆菌产丙酮酸氧化酶有最高活力。验证试验结果丙酮酸氧化酶活力达到(17 194. 9±504. 9) U/L,与模型的预测值相近,比未优化前提高了1. 7倍。本研究结果为丙酮酸氧化酶的大规模生产和工业化应用提供了基础。     

比生长速率和氮源对毕赤酵母生产重组鲈鱼生长激素的影响

对毕赤酵母胞内表达重组鲈鱼生长激素(rljGH)的发酵罐上生产进行了研究.建立了指数流加甲醇的策略并考察了不同比生长速率对rljGH生产的影响.结果表明,随着比生长速率的增加,平均比生产速率相应增加,但是胞内持续积累rljGH的时间减少.最大比rljGH产量(0.58 mg/g WCW)在比生长速率为0.029/h时获得.进一步考察了在诱导阶段添加硫酸铵、蛋白胨和酵母抽提物的影响.结果表明,添加硫酸铵和蛋白胨对于rljGH生产没有显著影响;添加2.5 g/L酵母抽提物有助于胞内rljGH的积累,并使胞内积累持续时间由17 h增加到23 h,提高了发酵稳定性.     

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。     

树干毕赤酵母NLP31发酵产乙醇的研究

研究了树干毕赤酵母NLP31在木糖质量浓度为45 g/L的3种发酵培养基Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ上发酵3轮的发酵性能以及在45 g/L木糖或混合糖(葡萄糖30 g/L,木糖15 g/L)的发酵培养基Ⅲ上的代谢历程。结果表明:树干毕赤酵母NLP31在发酵培养基Ⅲ上,乙醇浓度和乙醇得率均达到最高,分别为(17.29±0.15)g/L和(84.65±0.58)%。在45 g/L木糖或混合糖(葡萄糖30 g/L,木糖15 g/L)的发酵培养基Ⅲ上的代谢历程表明:混合糖发酵达到最大乙醇得率的时间仅为12 h,要比单一木糖发酵缩短了8 h。树干毕赤酵母NLP31在以廉价的无机N源为发酵培养基上的乙醇发酵性能高,能够降低燃料乙醇的生产成本。