氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件,氮源是菌体生长的限制性底物,单纯地提高初始底物(氮源)浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成.在分批发酵过程中,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素.通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件,得到了较高的菌体浓度,热凝胶的合成水平也得到了显提高.当培养基中NH4Cl浓度提高到3.6g/L时,菌体浓度达到7.2g/L,热凝胶合成的产量可达30.5g/L,比原来NH4Cl浓度为1.1g/L时提高了51.7%.提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢.初始氮源NH4Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平.但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响.     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件 ,氮源是菌体生长的限制性底物 ,单纯地提高初始底物 (氮源 )浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成。在分批发酵过程中 ,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素。通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件 ,得到了较高的菌体浓度 ,热凝胶的合成水平也得到了显著提高。当培养基中NH₄Cl浓度提高到3.6g/L时 ,菌体浓度达到72g/L ,热凝胶合成的产量可达 30.5g L ,比原来NH₄Cl浓度为11g L时提高了51.7%。提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢。初始氮源NH₄Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高 ,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加 ,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平。但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用 ,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响。     

不同的底物流加方式对Alcaligenes faecalis发酵生产热凝胶的影响

目的：研究了在不同阶段、不同的底物流加方式及底物浓度对菌体生长和热凝胶合成的影响,并对粪产碱杆菌WX—C12（Alcaligenes faecalis）发酵生产热凝胶的补料工艺进行了优化。方法：15L发酵罐发酵生产热凝胶,改变培养基中氮源、碳源浓度及流加方式,测定残氮、残糖、菌体浓度及热凝胶产量的变化,确定较优的补料工艺。结果：在菌体生长阶段用氨水控制pH在7．0,可使培养基中氮源浓度维持相对稳定状态,且NH,a初始浓度较低（O．5gtL）更适合菌体生长;热凝胶合成阶段采用葡萄糖连续流加优于间歇补加培养。菌体浓度为11．9g／L时,热凝胶产量最高（72g／L）,产物得率Vp／s为78．8％;当菌体浓度再增加时,热凝胶产量反而下降。结论：确定了粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的较优工艺条件,热凝胶产量最高为72g／L,比分批发酵28g/L增加了157％。     

利用石油发酵柠檬酸的菌体生产碱性蛋白酶

用正构烷烃发酵柠橡酸的培养液中,约有2—3%的酵母菌体产生。这些菌体一般当作废渣处理。为变废为宝,我们初步研究了用正构烷烃发酵柠檬酸后的酵母菌体发酵生产碱性蛋白酶。     

无机微粒添加对丝状微生物发酵过程的影响

摘要:丝状微生物是一类重要的工业发酵菌种,在液体深层发酵过程中其菌丝呈现3种形态:分散状菌丝、团状及球状,而其生长形态与发酵产物种类及产量之间又存在着重要的关系。本文结合本实验室所做的初步工作阐述了丝状微生物菌体形态对其发酵产物种类及产量的影响,以及无机微粒的添加对发酵过程中菌体形态、菌体结构以及发酵产量等的影响。     

嗜热链球菌高密度发酵过程的优化方案探讨

本研究介绍了嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）高密度发酵过程的优化方案。首先从培养基优化方案入手,讨论了单因素法与正交实验法在培养基优化过程中的利弊。第二,介绍了培养条件以及发酵过程的优化,包括pH、培养温度、搅拌转速、接种量和培养时间。第三,介绍了菌体的后处理过程,包括降温处理、超声解链、离心冻干。     

丝状真菌液体深层发酵过程菌丝聚集的调控机制

丝状真菌是微生物发酵产品的重要表达体系,其液体深层发酵过程的典型特征是环境因素显著影响菌丝聚集,菌丝聚集影响发酵体系流变特性,进而影响质量传递、热量传递和动量传递,最终影响目标产物生物合成和生产效率。文中首先综述了丝状真菌形态调控的方法和策略,在此基础上针对丝状真菌菌丝生长和聚集过程的两大典型特征——顶端延伸生长和分枝生长,综述和展望了钙信号传导途径和几丁质生物合成途径对调控菌体聚集这一形态的重要意义。     

大肠杆菌K88菌毛蛋白发酵工艺的初步研究

采用液体培养基包括牛肉膏蛋白胨培养基和强化营养肉汤培养基对大肠杆菌K88进行发酵培养,采用不同摇瓶培养时间和不同pH值的培养基观察发酵结果,研究菌体和菌毛生产量的相关性,并通过紫外分光光度计UV751于600nm处测量菌体OD值以对菌种发酵情况进行检测.热激分离菌体和菌毛蛋白,(NH4)2SO4盐析分离纯化K88菌毛蛋白并用分光光度计于280nm处测定其OD值.透析后经SDSP-AGE检测菌毛蛋白纯度.根据实验结果优化发酵培养条件,确定菌种的最佳发酵工艺,以收获最多的K88菌毛蛋白.经过实验研究,最终确定了大肠杆菌K88在pH值为6.5、转速为250r/min的条件下发酵18个h,菌体和菌毛生产量均达到高峰,同时得出菌毛蛋白和菌体成正相关.     

甲壳素促进茂源链霉菌发酵产酶

为了提高茂源链霉菌发酵生产谷氨酰胺转胺酶的产量,研究了甲壳素对茂源链霉菌发酵产酶的影响。结果表明,添加0.5%的甲壳素对茂源链霉菌发酵产酶的促进效果极显著,但甲壳素的添加量达到2%时反而会抑制菌株产酶。从菌株生长代谢过程中p H变化、产酶情况、发酵液中蛋白含量及总氮含量等方面,对甲壳素促进茂源链霉菌发酵产酶的作用机理进行了初步探讨。研究显示,甲壳素在茂源链霉菌发酵过程中对菌体生长产生一定的胁迫,刺激菌体大量分泌次级代谢产物,从而提高茂源链霉菌的产酶。对菌株发酵过程的显微观察则表明,甲壳素也可能通过分散菌体生长,提高菌体向胞外分泌谷氨酰胺转胺酶的量来促进产酶。     

丙酮酸对肺炎克雷伯氏菌微氧发酵甘油产1,3-丙二醇的影响

微氧条件下,考察肺炎克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇过程中柠檬酸和丙酮酸对发酵过程的影响。摇瓶实验结果表明:添加柠檬酸能抑制菌体生长和1,3-丙二醇合成;丙酮酸对菌体生长和1,3-丙二醇合成有一定的促进作用。5 L发酵罐批式发酵表明:补料培养基中加入8 g/L丙酮酸,1,3-丙二醇的产量提高了约10.8%,转化率提高了约4.4%,比生长速率提高了约10.8%。上述结果初步表明,强化能量的产生能够有效促进1,3-丙二醇的合成,可以利用分子生物学手段强化丙酮酸的产生以促进1,3-丙二醇的合成。     

醋酸杆菌AS1.41的醋酸发酵动力学特性

用分批培养的方法研究了醋酸发酵过程的动力学特性。醋酸杆菌AS 1.41的醋酸发酵过程属“非生长偶联型”,发酵初期菌体迅速增殖,发酵中期为醋酸生成的高峰期。高浓度的底物和产物对菌体生长及其产酸活性有抑制作用。在乙醇浓度2—4g/100ml和醋酸浓度小于3g/100ml范围内,发酵反应效率最佳,最大菌体比生长速率可达0.127h^-1,最大醋酸比生成速率为0.12g醋酸/h·OD。在工业常用的初始底物浓度范围内,底物抑制效应主要表现在对菌体生长的影响上。高浓度醋酸的存在显著抑制该菌的产酸能     

L-异亮氨酸发酵代谢分析

通过在5L自控发酵罐上对L-异亮氨酸的发酵过程进行研究,分析了发酵基本特征,并结合菌体形态及发酵控制参数的变化,指出发酵过程中代谢流流向及代谢平衡和可能存在的代谢流迁移,为进一步发酵条件优化和分阶段控制发酵研究奠定基础。     

夏季绿洲生态环境对荒漠背景地表能量过程的扰动

利用观测试验资料,对比分析了夏季典型晴天敦煌绿洲与周围荒漠戈壁背景地表过程的差异,揭示了绿洲生态系统对干旱区荒漠背景地表过程的扰动特征。结果表明:绿洲地表净辐射日平均要高出周围荒漠戈壁背景60 W/m2以上,约占绿洲净辐射的1/4以上。对绿洲高出的净辐射贡献最大的是绿洲相对低的地表长波辐射,其次是较高的太阳总辐射。而绿洲相对较低的大气长波辐射对高出的净辐射有较大的负贡献,特别是地表反射辐射也有很小的负贡献。绿洲高出的地表净辐射主要贡献于加强潜热和地热流量,还有一部分被绿洲地表能量不平衡差额所占,它实际上可能由一般地表热量平衡所不考虑的垂直热量平流来输送。而绿洲明显低于荒漠背景的感热通量则节省了一部分净辐射能量。     

大肠杆菌AFP111菌体回收连续转化生产丁二酸

在利用大肠杆菌AFP111厌氧发酵生产丁二酸过程中,随着产物丁二酸的不断积累,菌体活力和产酸能力逐渐降低,而通过回收菌体在新鲜培养基中重复发酵,可延长厌氧发酵时间,但是丁二酸生产效率较低。为了提高菌体回收丁二酸的转化效率,通过在回收菌体时有氧诱导 3 h,以纯水为培养基,进行丁二酸转化发酵。在连续进行 3 批次的发酵后,丁二酸的总产量和最终收率分别为 56.50 g/L和90%,生产速率达到了 0.81 g/(L·h),比未诱导情况下的生产速率提高了13%。     

氧载体对L—天冬酰胺酶发酵过程影响的研究

以抗癌药物Ｌ天冬酰胺酶生产为应用背景,针对发酵过程中存在严重耗氧问题,研究了氧载体对发酵过程的影响。通过对几种氧载体的筛选,认为正十二烷最适合于该发酵过程。随后以产物Ｌ天冬酰胺酶活性、菌体浓度以及溶氧水平为主要指标,考察了氧载体在发酵过程中的作用,实验表明,发酵基质中５％正十二烷的添加量为最佳浓度,这种氧载体的加入,明显地提高了发酵介质中的溶氧水平,改善了供氧条件,增加了菌体浓度,提高了Ｌ天冬酰胺酶发酵水平,在优化条件下,可使发酵液最终酶活提高２１％左右     

温度对丙酮酸生物合成动力学、能荷和氧化-还原度的影响

在光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata620)生产丙酮酸的过程中,温度对丙酮酸生物合成有着重要的影响。考察了不同发酵温度下基质消耗、细胞生长、丙酮酸合成及能荷水平和氧化-还原度等方面的差异。在恒温发酵中,维持较高的发酵温度可以增强糖耗,促进菌体生长,加速丙酮酸积累,但前期胞内能荷水平较高,菌体消耗较多葡萄糖合成菌体,后续产酸能力不足,导致丙酮酸得率降低;维持较低的发酵温度可以在发酵后期提供稳定的产酸能力,但菌体代谢缓慢,后期胞内NADH/NAD 水平较高,丙酮酸生产强度降低。因此仅仅采取单一的温度控制策略很难达到丙酮酸高产量、高产率和高生产强度的统一。     

氧载体对L-天冬酰胺酶发酵过程影响的研究

以抗癌药物L－天冬酰胺酶生产为应用背景,针对发酵过程中存在严重耗氧问题,研究了氧载体对发酵过程的影响。通过对几种氧载体的筛选,认为正十二烷最适合于该发酵过程。随后以产物L－天冬酰胺酶活性、菌体浓度以及溶氧水平为主要指标,考察了氧载体在发酵过程中的作用．实验表明,发酵基质中5％正十二烷的添加量为最佳浓度,这种氧载体的加入,明显地提高了发酵介质中的溶氧水平,改善了供氧条件,增加了菌体浓度,提高了L－天冬酰胺酶发酵水平,在优化条件下,可使发酵液最终酶活提高21％左右。     

L-亮氨酸发酵过程氮源反馈与非反馈控制的初步研究

氮源可直接影响氨基酸发酵过程中菌体生长与氨基酸生成。但是关于氨基酸发酵过程中氮源控制的研究报道并不多。本文作者在L-亮氨酸发酵过程碳源流加研究及动力学特征分析基础上,比较了几种非反馈型、反馈型补加硫酸铵的发酵结果,提出了较佳的控制方法。     

玉米浆对转酮酶缺陷型短小芽孢杆菌菌株成链的影响

在研究D 核糖发酵过程中发现 ,培养基中玉米浆的含量直接影响着菌体的形态及D 核糖产量。在不同培养基中加入不同浓度的玉米浆 ,镜检菌株的生长情况 ,并测定发酵培养基中D 核糖的产量。研究表明 ,转酮酶缺陷是突变株在菌体生长过程中出现链状的内因 ,而玉米浆中所含的芳香族氨基酸是转酮酶缺陷型突变株在生长过程中出现链状的外因。     

铁离子抑止金微素产量的原因和去除抑止作用的研究

在不同酦酵培养基上,铁离子抑止金霉素产量的作用浓度并不相同。生长加有铁离子的酦酵培养基上的菌体,一般对葡萄糖的利用较慢,生长延迟。如将生长在加有铁离子的培养基中的菌体,接种到不加铁离子的新鲜培养基中,或用置换培养的方法,菌体能正常酦酵,不受前阶段铁离子的影响。在酦酵过程中,行分期加铁的试验结果,发现铁离子能普遍地使金霉素效价降低至同一水平,而铁离子抑止金霉素效价的作用,在10分钟行已经完成。用嵌合剂三甘氨酸处理这种酦酵溶液,能使金霉素效价恢复至80-90%,同样亦相应的将铁离子摄取下来。这些工作的结果,说明铁离子和金霉素分子的结合,是促使金霉素效价落降的主要原因。作者在进行嵌合剂处理时,特别指出当铁离子和附着在菌丝细胞上的金霉素分子结合后,必须先使嵌合剂将这个结合物离解后,然后酸化培养基,使金霉素分子释放至培养溶液中,因为金霉素分子与铁离子的结合物是不能因培养溶液的酸化,而从菌体细胞表面释放出来的。作者认为在金霉素酦酵工业上可以利用铁罐进行发酵,只要注意在提炼时利用嵌合剂的问题。