高糖和氮源对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)L-乳酸发酵的影响

鼠李糖乳杆菌经实验室耐高糖高酸选育,能够在高糖浓度下高效高产L-乳酸。以酵母粉为氮源和生长因子,葡萄糖初始浓度分别为120 g/L和146 g/L,摇瓶培养120h,L-乳酸产量分别为104g/L和117.5g/L,L-乳酸得率分别为86.7%和80.5%。高葡萄糖浓度对菌的生长和乳酸发酵有一定的抑制。增加接种量,在高糖浓度发酵条件下,可以缩短发酵时间,但对增加乳酸产量效果不明显。乳酸浓度对鼠李糖乳杆菌生长和产酸有显著的影响。初始乳酸浓度到达70g/L以上时,鼠李糖乳杆菌基本不生长和产酸,葡萄糖消耗也被抑制。酵母粉是鼠李糖乳杆菌的优良氮源,使用其它被测试的氮源菌体生长和产酸都有一定程度的下降。用廉价的黄豆粉并补充微量维生素液,替代培养基中的酵母粉,可以使产酸浓度和碳源得率得以基本维持。     

产酸丙酸杆菌耐酸菌株的选育及其应用

为了解除微生物发酵生产丙酸过程中代谢产物(丙酸)对菌体生长的抑制作用,以实验室保藏的产酸丙酸杆菌(耐30g/L丙酸)为出发菌株P-0,通过丙酸压力筛选获得了一株耐10g/L丙酸的产酸性能良好的菌株P-10,降低了发酵过程中丙酸对菌体生长的抑制作用。菌株P-10做摇瓶发酵,发酵周期168h,丙酸浓度为49.66g/L,产酸速率为0.30g/(L·h),较出发菌株P-0提高了53.04%;7L发酵罐实验表明,菌株P-10发酵周期168h,丙酸浓度为55.63g/L,产酸速率0.33g/(L·h)。同时对菌株P-10做二次接种实验,结果表明,84h为二次接种最适时间段,且84h进行二次接种时,丙酸浓度提高了17.77%,二次接种实验不但有利于有机酸的积累,而且可以提高菌株的产酸能力和耐酸能力;经过选育的菌株P-10具有优良的产酸稳定性,有利于菌种的工业化生产和应用,同时对后续的发酵分离耦合具有重要意义。     

产酸丙酸杆菌耐酸菌株的选育及其应用

为了解除微生物发酵生产丙酸过程中代谢产物(丙酸)对菌体生长的抑制作用,以实验室保藏的产酸丙酸杆菌(耐30g/L丙酸)为出发菌株P-0,通过丙酸压力筛选获得了一株耐10g/L丙酸的产酸性能良好的菌株P-10,降低了发酵过程中丙酸对菌体生长的抑制作用。菌株P-10做摇瓶发酵,发酵周期168h,丙酸浓度为49.66g/L,产酸速率为0.30g/(L·h),较出发菌株P-0提高了53.04%;7L发酵罐实验表明,菌株P-10发酵周期168h,丙酸浓度为55.63g/L,产酸速率0.33g/(L·h)。同时对菌株P-10做二次接种实验,结果表明,84h为二次接种最适时间段,且84h进行二次接种时,丙酸浓度提高了17.77%,二次接种实验不但有利于有机酸的积累,而且可以提高菌株的产酸能力和耐酸能力;经过选育的菌株P-10具有优良的产酸稳定性,有利于菌种的工业化生产和应用,同时对后续的发酵分离耦合具有重要意义。     

丙酸发酵的研究

北京丙酸杆菌(Propionibacrerium beijingense)不能利用无机氮。蛋白胨和酵母膏的种类对该菌生长和产酸的影响显著,其中以酵母膏最好,浓度以l一2％为宜。丙酸发酵最适温度为25一30℃,最适pH为6．5,葡萄糖浓度以1-2％为佳。使用下列发酵培养基(％)：葡萄糖2．酵母膏2,CaCO3,1．5,丙酸产量为9．35g／L,对糖的产率达51．94％,丙酸对乙酸的比例近5：l。     

发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,考察了碳源浓度、氮源种类和浓度对发酵性丝孢酵母(Trichosporonfermentans)发酵产油脂的影响,对发酵产油脂条件的初步优化结果为:在葡萄糖100 g/L、蛋白胨1.8 g/L、初始pH 7.0的培养基中,以10%的接种量,于33℃、190 r/min的摇床上发酵120 h,可得菌体生物量为18.2 g/L,干细胞的油脂含量为68.5%。     

短小芽胞杆菌产碱性木聚糖酶发酵条件的研究

碱性木聚糖酶在碱性条件下催化水解木聚糖,广泛应用于造纸、纺织等领域.着重对短小芽胞杆菌M-11产碱性木聚糖酶的发酵条件进行初步的探索.研究了菌株的生长曲线、确定最佳接种龄为16 h、最佳接种量为1％;确定最适碳源浓度为7％、最适单一氮源为氯化铵、其浓度为1.0％、最适无机盐为氯化铁、其浓度为3 mmol/L;在此基础之上进行6因素3水平的正交试验,确定最适产酶培养基组成:麸皮5％,接种量3％,氯化铵1.2％,氯化铁3.5 mmol/L,硫酸镁0.03％,氯化钠5 mmol/L,磷酸氢二钾0.4％;最适培养条件:接种龄16 h,初始pH 8.0,温度37℃,300 mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速220 r/min,发酵周期48 h.通过对发酵条件的优化使发酵液酶活达613 IU/mL.无机氮源为其最适氮源,因此短小芽胞杆菌M-11在碱性木聚糖酶的产品开发上优于短小芽胞杆菌M -26.     

一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件初步优化

本研究从造纸厂的污泥及污水筛选获得了一株产木聚糖酶能力较强的菌株,经鉴定该菌株为异硫链霉菌(Streptomyces althioticus),专利保藏号为CCTCC M 2014110。通过单因素试验初步优化了碳源、氮源、温度、初始p H、发酵周期、摇床转速、接种量及装液量。试验结果显示该菌株最佳产酶条件为:以为玉米芯为碳源,用量30 g/L;以大豆粉与硝酸钾复合物为氮源,用量分别为20g/L和10 g/L;发酵周期120 h,发酵温度40℃,接种量6%,初始p H 5.0,装液量50 m L/250 m L三角瓶,摇床转速为160 r/min。     

解淀粉芽孢杆菌M1摇瓶发酵条件优化及脱氮性能评价

旨在提高解淀粉芽孢杆菌M1液体发酵产芽孢量,并考察其对实际废水的反硝化脱氮效果。首先采用单因子实验研究了碳源、氮源、初始pH值、温度、转速和装液量等因子对M1液体发酵产芽孢量的影响。然后对其中显著性因子:氮源浓度、接种量、装液量、温度4个因素进行正交试验,进一步优化发酵条件。结果显示,优化后的培养基成分为:5 g/L碳源(可溶性淀粉)、10 g/L氮源(酵母粉∶蛋白胨=2∶1)、1 g/L NaCl;最佳培养条件为:初始pH6.5、发酵温度34℃、摇床转速180 r/min、培养瓶装液量30%、接种量7%。在此条件下,芽孢杆菌M1芽孢数可达到6.8×108 CFU/mL,高于优化前的2.08×108 CFU/mL。将芽孢杆菌M1投加于反应器中,与不加菌种相比,反硝化脱氮效果提升15%-34%。     

采用玉米秸秆水解糖和玉米浆发酵生产丁二酸

研究了以玉米秸秆水解糖为碳源,不同氮源条件下琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenesSF-9的丁二酸发酵产酸能力。结果表明玉米浆可以替代酵母膏作为丁二酸发酵的廉价氮源。厌氧摇瓶丁二酸发酵单因素试验,得到在初糖浓度50 g/L时,玉米浆的较佳用量为20 g/L。在5 L搅拌罐上,考察了不同初始玉米秸秆水解糖浓度对A.succinogenes SF-9发酵生产丁二酸的影响,结果显示高初始秸秆糖浓度对琥珀酸放线杆菌的生长有抑制作用。采用补料分批发酵,发酵60 h丁二酸的产量达到42.7g/L,丁二酸产率82.7%,生产强度0.81 g/(L·h)。丁二酸的产量和生产强度较分批发酵有明显提高。     

丙酸积累对薛氏丙酸杆菌生长及产酸的影响*

报道丙酸积累对维生素B12产生菌Propionibacterium shermanii生长及丙酸产生的影响,在初糖浓度6％,pH6.5的批次发酵条件下,测定了该菌的耗糖、产酸和茵体生长曲线。发酵24h后,培养基中添加1％、3％和6％的丙酸,发酵结束时菌体干重只有对照的75．2％、65．4％和52.9％,产酸是对照的79.3％、69．2％和39．3％。加入6％的丙酸不能完全抑制耗糖和产酸。部分解除丙酸抑制可使菌体干重增加60％。     

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%。     

碳源和氮源对5-酮基-葡萄糖酸生成的影响

氧化葡萄糖杆菌Gluconobacter oxydans可以将葡萄糖氧化成葡萄糖酸,并进一步氧化成2-酮基-葡萄糖酸(2KGA)和5-酮基-葡萄糖酸(5KGA),其中5KGA在催化剂的作用下能够转化为L(+)-酒石酸。为了提高5-酮基-葡萄糖酸产量,以仅生成5KGA的氧化葡萄糖杆菌Gluconobacter oxydans HGI-1为出发菌株,研究不同碳源(蔗糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、葡萄糖)和有机氮源(酵母浸粉、鱼粉、玉米浆、黄豆饼粉、棉籽饼粉)对5KGA产量的影响。500 mL摇瓶试验结果表明,当葡萄糖浓度为100 g/L时,5KGA产量最高为98.20 g/L;当有机氮源为酵母浸粉、鱼粉和玉米浆,其添加量的蛋白含量为1.60%时,5KGA产量分别为100.20 g/L、109.10 g/L和99.83 g/L,其中,使用鱼粉的5KGA产量最高,使用玉米浆的5KGA产量比酵母浸粉略低。出于经济考虑,文中选择玉米浆作有机氮源,并在5 L发酵罐中进行分批发酵放大试验,5KGA的产量为93.80 g/L,最大生成速率为3.48 g/(L·h),平均生成速率为1.56 g/(L·h)。结果表明,葡萄糖和玉米浆分别为Gluconobacter oxydans HGI-1规模化生产5KGA的最适碳源和氮源,可利用葡萄糖几乎全部(85.93%)转化为5KGA。     

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...     

侧孢短芽胞杆菌产生线虫侵染性蛋白酶的优化

采用单因素试验确定侧孢短芽胞杆菌G4产线虫侵染性蛋白酶的最佳碳氮源,通过Placket-Burman设计筛选影响蛋白酶活力的主效因子,最陡坡试验和Box-Behnken设计获得主效因子的最佳水平,建立线虫侵染性蛋白酶的最佳生产体系:葡萄糖9.78 g/L、牛肉膏16.65 g/L、磷酸氢二钾0.75 g/L、可溶性淀粉12.5 g/L、氯化钠0.75 g/L、硫酸镁0.5 g/L、初始pH值自然、装液量50 mL,37℃摇瓶培养32 h,蛋白酶活力可达12 379.41 U/mL,较优化前的2 476.3 U/mL提高了4倍。     

腈水解酶psn基因工程菌的发酵及产酶条件优化

来自恶臭假单胞菌的腈水解酶具有高效催化3-氰基吡啶产烟酸的能力,对表达该酶的基因psn进行发酵和产酶条件优化,通过对C源、N源、磷酸盐、金属离子、温度、诱导剂浓度和诱导时间进行单因素考察,获得最适培养基条件(g/L):葡萄糖5、蛋白胨15、酵母粉5、(NH4)2SO45、K2HPO424.5、KH2PO45.76、MgSO40.48;最佳诱导条件:培养2.5 h后添加IPTG诱导,浓度0.2 mmol/L,诱导温度30℃。在该条件下培养,重组大肠杆菌的腈水解酶比酶活可达到45.67 U/mL,比优化前提高了2.26倍。在此基础上,于5 L发酵罐上进行C、N源的补料研究,获得最适分批补料策略,发现其腈水解酶活力可达到75.40 U/mL,是优化前的3.74倍。     

羟基乙腈水解酶菌株的筛选及其催化特性

以羟基乙腈为唯一氮源, 从土壤中筛选到一株腈水解酶产生菌CCZU-12, 经形态观察生理生化实验和16S rDNA序列分析, 鉴定该菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。对菌株CCZU-12产腈水解酶的培养条件及催化反应条件进行优化, 最适产酶培养条件为: 碳源为10 g/L乙酸钠, 氮源为5 g/L酵母粉, 金属离子为1.0 mmol/L Mg2+, 培养温度30 °C, pH值7.0, 接种量4%, 装液量50 mL/250 mL; 最适催化反应温度35 °C, pH值7.0, 反应120 h, 羟基乙腈转化率达到98.9%。     

高效杀蚊苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29的发酵优化

苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29为新型高效杀蚊菌株,应用快速有效的数学统计方法对其杀蚊毒力的发酵培养进行优化.通过单因素筛选确定最佳碳源为葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉,氮源为typetone、大豆蛋白胨、干酪素;最佳金属离子为Mg²⁺、Al³⁺.采用二水平Placlkett-Burman设计对影响毒力的8因素进行显著性筛选,获得培养基成分中3个重要影响因子:葡萄糖、干酪素和Al₂（SO₄）₃;运用爬坡路径法对这3种因子进行试验,获得3种重要因子的最适浓度范围;通过响应面分析法得到3个重要因子的交互作用和最佳条件,确定BRC-LLP29菌株最佳毒力水平的发酵培养基为:葡萄糖19.8g/L、干酪素28.4g/L、Al₂（SO₄）₃1.2g/L、MgSO₄ 2g/L、K₂HPO₄ 3g/L、CaCO₃ 0.5g/L,优化后毒力水平达到致死率61.11%,与响应面数学模型的预测值只有5.91%的误差.发酵条件优化结果表明:发酵温度为31°,发酵初始pH为7.0,摇瓶装量为40mL/250mL三角瓶,每瓶的接种量为3.5%,发酵72h,对致倦库蚊最终致死率达到最高为83.33%.     

碳源对重组大肠杆菌发酵生产GLP-1融合蛋白的影响

以一株表达人胰高血糖素样肽-1融合蛋白的重组大肠杆菌为研究对象,首先通过摇瓶实验对碳源种类进行了初步选择,发现葡萄糖和甘油对菌体生长以及GLP-1融合蛋白表达较为适宜。进一步在5 L反应器上对初始葡萄糖及甘油浓度进行了考察,发现高浓度碳源有利于菌体生长却抑制GLP-1融合蛋白表达,但能提高GLP-1融合蛋白的体积得率。在0.25%初始葡萄糖或甘油存在的条件下,在培养过程中流加葡萄糖或甘油维持其在发酵液中的浓度,比较了两者对菌体生长以及GLP-1融合蛋白表达的影响,结果发现,以甘油为碳源时,菌体生长以及GLP-1融合蛋白的表达量均高于以葡萄糖为碳源的结果,最终发酵液的菌浓(OD_(600))可达到25.4,较葡萄糖为碳源时19.1提高了33.0%,GLP-1融合蛋白表达水平和体积得率分别可达到22.4%和1.051 g/L,较葡萄糖为碳源的15.8%和0.504 g/L分别提高41.8%和108.5%。该结果对GLP-1融合蛋白表达菌株发酵条件的进一步优化提供了依据。     

正交实验优选光合细菌混合菌群产氢的最佳条件

对光合细菌混合菌群产氢影响因子进行了实验研究。通过单因素实验和正交实验, 系统考察了碳源、氮源、碳源浓度、氮源浓度、初始pH值、光照方式、接种量等因素对产氢量的影响, 实验得出最佳工艺条件为: 采用3号菌群, 碳源为葡萄糖, 碳源浓度为3 g/L, 氮源为尿素, 氮源浓度为9 g/L, 接种量为10%, pH值为8.5, 光照方式为12 h光照-12 h黑暗交替光照, 培养温度为30°C。菌种、碳源、碳源浓度、氮源是影响产氢量的重要因素。     

废弃活性污泥中产聚羟基脂肪酸酯菌株Bacillus sp. PB-3的发酵条件优化

通过尼罗红染色法结合荧光显微镜镜检,从废弃活性污泥中分离得到1株高产聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的菌株Bacillus sp.PB-3,经气相色谱法鉴定该菌株胞内产物为聚β-羟基丁酸酯(PHB)。对培养基成分及发酵条件优化后,获得最佳培养方案:12 g/L的葡萄糖为C源,2 g/L的牛肉膏为N源,初始pH 7.5,培养基装液量80 mL,转速为200 r/min,37℃培养48 h,PHB质量分数可达菌体干质量的32.09%,比优化前提高30%。