L-组氨酸高产菌株的选育及其发酵条件优化

目的:以谷氨酸棒杆菌TQ2223(Phe-/Tyr-/5-MTr/SGr/5-FTr/CINr)为出发菌株,定向选育具有5-甲基色氨酸抗性(5-MTr)、磺胺胍抗性(SGr)、5-氟色氨酸抗性(5-FTr)、8-氮鸟嘌呤抗性(8-AGr)、6-巯基嘌呤抗性(6-MPr)、2-噻唑丙氨酸抗性(2-TAr)等遗传标记的突变株;同时对突变株发酵培养基及条件进行研究,获得最优条件。方法:经硫酸二乙酯诱变处理,测定了诱变时间与致死率的关系,并对发酵培养基中不同氮源、生物素添加量进行了单因素实验,对接种量、发酵培养温度等发酵条件也进行了实验确定。结果:经诱变处理后,定向选育出的菌株TL1105(5-MTr/SGr/5-FTr/8-AGr/6-MPr/2-TAr)在未经优化的摇瓶发酵条件下,L-组氨酸的产量为12.02g/L;而优化培养条件后,L-组氨酸的产量达23～24g/L。结论:确定最佳诱变时间30min,此时致死率为80%。硫酸铵为发酵培养基中最适碳源,生物素添加量为50μg/L,采用5%接种量为宜,组氨酸发酵的最适温度为30℃。     

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。     

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％。     

L-组氨酸产生菌的选育及发酵条件的优化

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）CLW0506（TRA^RDCP^R AMT^R histidine^- shikimic acid^-）为出发菌株,利用亚硝基胍（NTG）诱变选育得到缺失腺嘌呤脱氨酶、肌苷酸合成酶、肌苷酸脱氢酶活性的突变株CLW0125,使磷酸核糖焦磷酸（PRPP）到组氨酸的转化率大幅度提高。该菌株在以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源的培养基中直接发酵72h,积累L-组氨酸可达9．2g/L。与亲株相比,L-组氨酸的产量提高了73．3％。研究了各单因素对发酵的影响。最后用响应面分析法得出最佳培养基配方。     

C．shehatae TZ8耐乙醇菌株的筛选及发酵性能研究

以C.shehataeTZ8为出发茵株,利用1％溶壁酶和1％蜗牛酶酶解1．5h,制备成C.shehataeTZ8原生质体,并对原生质体进行紫外诱变,以含不同浓度乙醇的木糖液体培养基培养进行初筛和复筛,获得一株遗传性能稳定、耐乙醇能力达5．5％（v／v）的蕾株C．shehataeTZ8-4,比初始菌株耐乙醇能力提高了2％。对突变株C．shehataeTZ8-4发酵性能的研究结果表明：C．shehataeTZ8-4发酵糖能力从80g/L（葡糖糖和木糖比为2：1）提高到120g／L,最大乙醇产量从27．41g／L提高到43．12g／L。     

产酸克雷伯氏杆菌发酵产2，3-丁二醇的培养基优化

采用不同设计方法相结合的策略对耐高糖产酸克雷伯氏杆菌（Klebsiella oxytoca）ME—UD-3-4发酵产2,3-丁二醇的培养基进行优化。首先在单因素实验的基础上采用Plackett—Burrnan设计法对影响ME—UD-3-4发酵产2,3-丁二醇的相关因素进行研究,筛选到3种有显著效应的因素（P〈0．05）：葡萄糖、玉米浆和MgSO4·7H2O。然后利用响应曲面法（Response Surface Methodology,RSM）对这3种因素的最佳水平范围进一步探讨;对得到的回归模型进行分析,得最佳条件（g／L）：葡萄糖220、玉米浆19和MgSO4·7H2O 0．4;在最佳条件下,发酵80h,2,3-丁二醇产量从原来的57．3 g／L提高到86．1 g／L,生产强度由0．72g／（L·h）提高到1．08g/（L·h）。     

6-巯基嘌呤筛选L-组氨酸产生菌株

目的：为得到L-组氨酸的高产菌株。方法：以谷氨酸棒杆（Corynebacterium glutamicum）S6为出发菌株,利用亚硝基胍进行多次诱变。结果：在6-巯基嘌呤（MP）的抗性梯度平板上挑取正突变菌株,发酵,最终挑出一株N13（MP）,可积累L-组氨酸561mg／L,比出发菌株提高45．34％。结论：利用结构类似物抗性平板御筛选L-his高产菌株是可行的。     

甲基营养型L-丝氨酸产生菌的选育

以甲基营养型假单胞菌J-12为出发菌株,经硫酸二乙酯（DES）和亚硝基胍（NTG）诱变处理,D-丝氨酸结构类似物平板和高浓度甘氨酸平板定向筛选,获得1株三-丝氨酸高产菌N-13,其发酵液中L-丝氨酸产量较出发菌株提高97．9％。在含有20g/L甘氨酸和7mL／L甲醇的培养基中,L-丝氨酸积累可达4．81g／L。     

代谢过程中相关氨基酸对高密度发酵生产腺苷蛋氨酸的影响

对清酒酵母高密度发酵生产S-腺苷-L-蛋氨酸（SAM）代谢过程中的相关氨基酸进行了考察。分别考察了十二种氨基酸对生物量和SAM产量的影响。实验发现L-胱氨酸、L-半胱氨酸、L-赖氨酸、L-组氨酸和L-蛋氨酸对SAM的积累有利,其中L-赖氨酸和L-组氨酸可以提高生物量,进而提高SAM的产量;L-胱氨酸、L-半胱氨酸和L-蛋氨酸可以提高SAM的含量,但是会抑制生物量的增长。通过3种补加方式的比较,得到最优的补加方式为：L-赖氨酸和L-组氨酸在培养基中加入,L-胱氨酸,L-半胱氨酸和L-蛋氨酸采取在发酵过程前24h流加。通过正交实验确定补加量为：L-赖氨酸为1g／L,L-组氨酸为1g／L,L-胱氨酸为1．5g／L,L-半胱氨酸为1g／L,L-蛋氨酸为1g／L。将此结果应用于5L发酵罐培养,SAM最高产量为5．53g/L,生物量为128g／L。     

根瘤菌4012a菌株产细胞分裂素发酵条件的研究

用酶标免疫检测法研究了根瘤菌4012a菌株细胞分裂素发酵的适宜培养基和培养条件。结果表明,其最佳培养基为（g／L）：葡萄糖10.0,（NH4）2SO41.0,K2HPO4·3H2O0．6,MgSO4·7H2O0.1,CaCl2·2H2O0.4,FeCI3·6H2O0．04,Na2MoO4·2H2O0．1mg／L,泛酸钙100μg／L,腺漂吟200mg／L。该菌株在150r／min的旋转摇床上27℃振荡培养96h,发酵液中细胞分裂素产量可达908μg／L,生物活性（萝卜子叶扩大法）为1mg／L激动素当量。     

柠檬酸钠对L-组氨酸发酵代谢流分布的影响

目的：建立谷氨酸棒杆菌TL1105生物合成L-组氨酸的代谢网络模型,并进行代谢网络计量分析。方法：通过所构建的L-组氨酸代谢网络模型,利用MATLAB软件计算出添加柠檬酸钠和不添加柠檬酸钠发酵中后期代谢网络的代谢流分布。结果：在L-组氨酸分批发酵过程中,在发酵初期未添加柠檬酸钠的条件下流向戊糖磷酸途径（HMP）的代谢流为9.59,合成组氨酸的代谢流为8.91;在发酵初期添加2g/L柠檬酸钠的条件下流向HMP的代谢流为12.74,合成组氨酸的代谢流为9.61。结论：在发酵初期添加柠檬酸钠能够改变L-组氨酸生物合成途径的关键节点6-磷酸葡萄糖、丙酮酸及乙酰辅酶A的代谢流分布,保持糖酵解途径、三羧酸循环与HMP之间代谢流量平衡,有利于提高L-组氨酸生物合成途径的代谢流量,最终使流向组氨酸的代谢流增加了7.86%。     

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%。     

紫外线与亚硝酸钠复合诱变选育L-组氨酸产生菌

以1株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)S_6作为出发菌株,利用亚硝酸钠(NaNO_2)、紫外线(UV)进行诱变,通过实验证明亚硝酸钠诱变时间在180 s后致死率达到80%,紫外线在照射30 s后致死率达到80%。诱变后的突变菌株经6-巯基嘌呤结构类似物的抗性平板筛选,最终筛得3株菌,Y_1产L-组氨酸量达到331 mg/L,比出发菌株S_6高了5.08%,Z_2产L-组氨酸量达到325 mg/L,比出发菌株S_6高了1.9%,F_6产L-组氨酸量达到330 mg/L,比出发菌株S_6高了7.14%。结果显示,经紫外线与亚硝酸钠复合诱变后的菌株F_6产L-组氨酸的产量最高,比亚硝酸钠诱变后的菌株产L-组氨酸量提高2.06%,比紫外线诱变后的菌株产L-组氨酸量提高5.24%。     

菊糖芽孢乳杆菌DS2-18中试规模的D-乳酸发酵研究

研究了菊糖芽孢乳杆茵DS2的突变株DS2-18在中试规模的D-乳酸发酵.在容积为300L自控发酵罐中,DS2-18茵在合适的发酵条件下,即培养基组成(g/L):葡萄糖120,玉米浆8,蛋白胨6,豆粕水解液100,接种量8%(v/v),发酵温度40℃,以轻质碳酸钙作为中和剂调pH 5～6,发酵期间交替不通气和通气,发酵6...     

复合诱变被孢霉原生质体获高产γ-亚麻酸的研究

以拉曼被孢霉（Mortierella remanniana）为出发菌株M₅,通过原生质体制备,经亚硝酸和激光等进行复合诱变;进行初筛,经摇瓶发酵法复筛,并测定其相关性能指标,获得一生产性能比出发菌株显著提高的突变株M_?;其干菌体收率为46.8g/L、油脂产率达34.6g/L、γ-亚麻酸的产率达12.5g/L,分别是出发菌株的1.73倍、2.02倍和2.6倍。通过基因传代实验,说明突变株的基因可稳定遗传。     

Histidine production by a regulatory mutant of Streptomyces coelicolor

Streptomyces coelicolor mutant RF-59, isolated as a revertant of a histidine auxotroph after mutagenic treatment with N-methylN'-nitro-N-nitrosoguanidine, was found to accumulate L-histidine. The mutant was sensitive to 2-thiazo-lealanine and L-2,4-diaminobutyric acid and partially sensitive to alpha-methylhistidine but resistant to 1,2,4-triazolealanine, indicating that repression of the histidine operon was modified in the mutant. Culture conditions were investigated, and optimal media for L-histidine production were developed, resulting in L-histidine accumulation of 2.1 to 3.5 g/liter.     

Histidine production by a regulatory mutant of Streptomyces coelicolor.

Streptomyces coelicolor mutant RF-59, isolated as a revertant of a histidine auxotroph after mutagenic treatment with N-methylN'-nitro-N-nitrosoguanidine, was found to accumulate L-histidine. The mutant was sensitive to 2-thiazo-lealanine and L-2,4-diaminobutyric acid and partially sensitive to alpha-methylhistidine but resistant to 1,2,4-triazolealanine, indicating that repression of the histidine operon was modified in the mutant. Culture conditions were investigated, and optimal media for L-histidine production were developed, resulting in L-histidine accumulation of 2.1 to 3.5 g/liter.     

L-Gln高产突变菌株发酵条件的初步优化

将诱变实验筛选出的遗传稳定性高产突变株C.glutamicum N-U-6作为研究对象,采用单次单因子非统计优化技术确定了它在培养温度为30℃下250 mL的摇瓶培养条件为:150 g.L-1葡萄糖,最佳无机氮源及其浓度为:40 g.L-1NH4Cl;最佳有机氮源及其浓度:14 g.L-1尿素;玉米浆浓度:10 g.L-1,初始pH为7.2,装液量为30 mL,种龄为12 h,接种量为10%。谷氨酰胺产量达到37.21 g.L-1,比优化前的突变株(33.54 g.L-1)提高10.9%。     

紫外线和60Co辐照诱变选育高效嗜酸氧化亚铁硫杆菌

依次利用紫外线和60Co-γ射线辐照诱变的方法对嗜酸氧化亚铁硫杆菌进行诱变,选育高效嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株.结果表明,紫外诱变可以有效提高嗜酸氧化亚铁硫杆菌的Fe2+氧化速率,最佳紫外线诱变时间为240 s.诱变后菌株的Fe2+氧化速率从0.273 g/L/h提高到了0.312 g/L/h.继续利用60Co-γ射线进行...