离子注入改良维生素C二步发酵混合菌研究(Ⅱ)2-酮基-L-古龙酸高产菌系IPPM-1028发酵条件研究

考察了不同碳氮源、碳氮比、金属离子和有机溶剂等以及环境因子,如起始ｐＨ,通气量和种龄等对高产菌系ＩＰＰＭ－１０２８发酵水平的影响。实验结果表明,适宜的碳氮比对产酸有明显的影响;在培养基中加入适量的金属离子如Ｍｎ２＋、Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋或Ｌａ２＋以及增加通气量均有利于２－ＫＬＧ的产生。二甲苯和乙酸己酯对产酸也有一定的刺激作用。发酵周期一般为６０～６４ｈ,２－ＫＬＧ浓度可达７６ｇ／ｌ左右,转化率约为９５％。     

混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体2-酮基-L-古龙酸研究进展

利用混合菌发酵L-山梨糖生产2-酮基-L-古龙酸(2-KCA),再经化学转化合成维生素C(Vc),是我国工业生产Vc的主要途径,具有简化工艺,减少污染,降低能耗等诸多优点.从菌系组合、菌种选育、代谢途径与酶学特性、工程菌构建、伴生作用机制及发酵工艺等方面出发,综述混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体2-KGA的研究现状和最新进展,并提出进一步研究和探索的方向.     

山梨糖发酵产生2—酮基—L—古龙酸氮源代谢规律

对山梨糖发酵产生2-酮基-L-古龙酸氮源代谢规律进行了初步研究。通过对这一混合发酵体系蛋白和尿素代谢的研究表明,氮源代谢与单一菌体发酵相比有其特殊性,主要表现在尿素的加入有两个作用,即作为生理碱性物质调节体系pH和为菌体代谢提供部分氮源,而体系的蛋白含量随发酵时间的延续不断增加,其增加的原因是巨大芽孢杆菌由营养体转变成芽孢所致,这是该发酵体系的特点。本文还对该发酵体系各种氨基酸变化规律进行了讨论,将一共17种氨基酸按其变化规律分成了三类,较好地解释了各种氨基酸的变化情况,为进一步深入研究该体系的动力学特性提供了数据基础。     

山梨糖发酵产生2-酮基-L-古龙酸氮源代谢规律

对山梨糖发酵产生2-酮基-L-古龙酸氮源代谢规律进行了初步研究。通过对这一混合发酵体系蛋白和尿素代谢的研究表明,氮源代谢与单一菌体发酵相比有其特殊性,主要表现在尿素的加入有两个作用,即作为生理碱性物质调节体系pH和为菌体代谢提供部分氮源,而体系的蛋白含量随发酵时间的延续不断增加,其增加的原因是巨大芽孢杆菌由营养体转变成芽孢所致,这是该发酵体系的特点。本文还对该发酵体系各种氨基酸变化规律进行了讨论,将一共17种氨基酸按其变化规律分成了三类,较好地解释了各种氨基酸的变化情况,为进一步深入研究该体系的动力学特性提供了数据基础。     

L-山梨糖流加发酵高效生产2-酮基-L-古龙酸

实验充分利用混合菌系氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)混合发酵的优良特性,通过在发酵过程中间歇流加L-山梨糖的方法,实现了在自动控制温度、pH和溶氧的条件下,高效发酵L-山梨糖生成2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)的目的。结果表明：当将L-山梨糖的终浓度调高到14％(w／v)时,2-KLG产量为130mg／mL左右,转化率达90％,发酵周期40—60h之间。结论：发酵过程中间歇流加L-山梨糖可以解除高浓度糖对产酸的抑制作用,提高了糖的转化率,但是发酵周期略有延长。     

新组合菌系SCB329—SCB933利用L—山梨糖发酵产生维生素C前体——2—酮基…

采用紫外照射,化学诱变和原生质融合等方法选育到一株性状更优良的突变株ＳＣＢ３２９,并与新筛选的一株芽孢杆菌ＳＣＢ９３３搭配组成新的组合菌系,产酸小菌ＳＣＢ３２９与其亲本菌株氧化葡萄糖酸杆菌性状相似,伴生大菌ＳＣＢ９３３属苏芸金芽孢杆菌（Ｂ．ｔｈｕｒｎｇｉｅｎｓｉｓ）,新组合菌系列Ｌ－山梨糖的发酵液提取后经纸层析,元素分析和红外吸收光谱等项鉴定,其发酵产物克系２－酮基－Ｌ－古龙酸,对新组合菌系的生物     

用原生质体融合技术选育2—酮基—L—古龙酸高产菌株的研究

对革兰氏阳性的地衣芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）Ｈ１９和革兰氏阴性的２－酮基－Ｌ－古龙酸产生菌Ｓ１９的原生质体的制备条件进行了研究,并采用聚乙二醇作诱导剂进行了两菌株的原生质体融合,用链霉素作为抗性标记对融合子进行了选择。从１７株产生２－酮基－Ｌ－古龙酸的融合子中选出了一株连续传代八次产酸高且产量稳定的融合子１５号。融合子１５号具有两个亲本菌株所具有的一些特性。     

维生素C前体2-酮基-L-古龙酸二步混菌发酵研究新进展

维生素C（Vc）二步混菌发酵是我国首创具有自主知识产权的唯一应用于工业化生产Vc的微生物转化方法,该方法利用混合菌发酵L-山梨糖生产Vc前体物质-2-酮基-L-古龙酸,再经化学转化合成Vc;具有简化工艺,减少污染,降低能耗等优点。本文主要从产酸菌代谢关键酶、伴生菌胞外物质、组学以及外源添加物等方面综述Vc二步混菌发酵的最新研究进展,并提出进一步研究和探索的方向。     

2-酮基-L-古龙酸的高效液相色谱分析

目的:鉴定发酵液中的产物是2-酮基-L-古龙酸(2-KLG);方法:用高效液相色谱(HPLC)法测定氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)混合发酵液中的2-KLG。采用Aminex A 27柱46×250mm;流动相为十二烷基硫酸钠(0.01mol/L)/乙腈(3%)=2/3,流速1.0mL/min,柱温30℃;用L-7420 UV检测器检测。同时还研究了流速对检测的影响。结果:该方法回收率为94.21%,RSD为4.2%。     

新组合菌系SCB329—SCB933利用L—山梨糖发酵生产维生素C前体—2—酮基…

新组合菌系氧化葡萄糖酸杆菌ＳＣＢ３２９－苏芸金芽杆菌ＳＣＢ９３３能在较长时间内保持高的转化活力且具有极强的抗杂菌污染的特性。在一次投糖分批发酵的基础上,探索在控制溶氧、ＰＨ,温度等条件下,分批加入Ｌ－山梨糖发酵生产２－酮基－Ｌ－古龙酸新工艺。采用新工艺,既充分利用了菌系的优良特性,又避免了高糖浓度可能对菌系造成的不良影响。Ｌ－山梨糖最终浓度达到１４％（Ｗ／Ｖ）,产酸１２０－１３５ｇ／ｌ,转化率９０     

D-葡萄糖直接发酵产生维生素C前体—2-酮基-L-古龙酸 Ⅲ.SCB3058对2,5-二酮基-D-葡萄糖酸到2-酮基-L-古龙酸的转化

棒状杆菌(Corynebactcrium sp.)突变株SCB 3058将2,5-二酮基-D-葡萄糖酸转化为维生素C前体-2-酮基-L-古龙酸。含2,5-二酮基-D-葡萄糖酸的发酵液经表面活性剂SDS处理可直接用作菌株SCB3058的转化底物。D-葡萄糖为最佳碳源,同时作为还原的氢供体。培养基中加入NH.Cl对2-酮基-L-古龙酸的生成有明显的促进作用。转化的最适pH为7.5。摇瓶发酵64小时后,2,5-二酮基-D-葡萄糖酸到2-酮基-L-古龙酸的转化率为50mol%。     

混菌发酵中与普通生酮基古龙酸菌产2-酮基-L-古龙酸相关功能蛋白的研究

目的:在混菌发酵中,筛选与小菌产2-酮基-L-古龙酸(2-KGA)相关的功能蛋白,并分析蛋白表达量的变化与产2-KGA的关系,寻找影响菌体代谢效率的关键性因素。方法:利用蛋白质组学技术,依据小菌产酸曲线,筛选与小菌产2-KGA有一定相关性的蛋白质,并利用生物信息学数据库,分析其改变与小菌代谢的关联。结果:获得了分辨率和重复性均良好的凝胶蛋白图谱,筛选出与小菌生产2-KGA密切相关的8个蛋白。结论:小菌产2-KGA强度与小菌体内抗氧化蛋白表达水平及糖代谢、能量代谢系统密切相关,推测有活性细胞色素C的含量可能为小菌产2-KGA的限制性因素。     

添加剂在2—酮基—L—古龙酸发酵中的应用

研究了几种添加剂对2-酮基-L-古龙酸发酵的影响。发现两种可提高2-酮基-L-古龙酸的转化,确定了添加的最佳时间及浓度。     

2—酮基—L—古龙酸高产融合子15的形态学及生理生化特征的研究

由地衣芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）Ｈ１９和２—酮基—Ｌ—古龙酸产生菌Ｓ１９的原生质体融合,得到了既能独立生长传代,又能产生２—酮基—Ｌ—古龙酸的１５号融合子。其菌落和菌体形态类似于Ｈ１９亲本,其生理生化特性也大多酷似Ｈ１９亲本而不同于Ｓ１９亲本。但其产生２—酮基—Ｌ—古龙酸的特性、乙醇氧化反应、石蕊牛奶产酸以及精氨酸双水解酶阴性等特点又酷似Ｓ１９亲本而不同于Ｈ１９亲本。其氧化酶反应、初始生长ｐＨ范围、苯丙氨酸和色氨酸脱氨酶反应则不同于双亲本。其菌体的氨基酸组份及含量也与双亲有一定差异。     

微生物混合培养从D-山梨醇产生维生素C前体-2-酮基-L-古龙酸发酵条件的研究

在成功利用SCB329和SCB110混合培养完成从D-山梨醇转化产生2-酮基-L古龙酸的基础上,为了消除副产物和获得高的产量,首先对两菌搭配比例,初始pH值,培养基成分等发酵培养条件进行单因子实验,在此基因上采用L9（3^4)正交实验优化其发酵培养基,其最终的优化培养基的成分为：D-山梨醇9g,玉米浆1.5g,尿素1.5g,磷酸二氢钾0.1g,碳酸钙0.2g。用优化后的培养基发酵,没有检测出副产物2-酮基-D-古龙酸,2-酮基-L-古龙酸产量提高了20%。     

酮古龙酸菌与呼吸链偶联的2-KGA代谢途径研究进展

酮古龙酸菌可将底物L-山梨糖转化为维生素C的前体2-酮基-L-古龙酸(2-KGA)。该菌共存在5种反应参与2-KGA代谢,包括:1D-山梨醇氧化为L-山梨糖;2L-山梨糖氧化为L-山梨酮;3L-山梨酮(吡喃型)氧化为2-KGA;4L-山梨酮(呋喃型)氧化为维生素C。52-KGA还原为L-艾杜糖酸。其中L-山梨糖/L-山梨酮脱氢酶(SSDH)参与反应123,L-山梨糖脱氢酶(SDH)参与反应23,L-山梨酮脱氢酶(SNDH)参与反应34,醛脱氢酶(ALDH)参与反应3,2-KGA还原酶(2-KGR)参与反应5。SDH/SSDH/ALDH属于Ⅰ型醌酶,其辅酶为1分子PQQ;SNDH属Ⅱ型醌酶,与PQQ、heme C共同构成quinohemoproteins,2种醌酶均分布于周质空间中与呼吸链相偶联,意味着这种膜上直接氧化过程伴随ATP产生,使得菌体可以利用环境中的底物实现快速供能。     

蛭弧菌J26转化山梨糖生产2—酮基—L—古龙酸发酵条件的研究

对新分离得到的能产生维生素C前体2-酮基-L-古龙酸（2-KGA）的优良菌株蛭弧菌J26,进行了一系列摇瓶发酵条件试验,通过添加一些其它有机碳源或其它氮源,可使蛭弧菌J26摇瓶发酵产生2－KGA由50-60mg／ml上升到70mg／ml以上,采用SMA探针技术的流加发酵摇瓶试验产生2－KGA可以达到83．9－91．7mg／ml。本文还对发酵时种子液的接种量、发酵初始精浓度、初始pH值等对产酸的影响,进行了比较研究,对摇瓶发酵全过程的单一菌体形态特征进行了电子显微镜观察。     

响应面法优化Vc二步发酵新菌系产2-酮基-L-古龙酸的培养基

以短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)HJ-04作为维生素C二步发酵第2步中的伴生菌,促进产酸菌产维生素C(Vitamin C,Vc)前体2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid,2-KGA)的能力强于工业生产用菌株巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium) B2980.采用单因素试验、Plackett-Burman(PB)试验及Box-Behnken试验对影响新菌系发酵产2-KGA的6个因素进行分析优化.结果表明,L-山梨糖、尿素、玉米浆为显著影响因子.最佳产酸条件为L-山梨糖94.95 g/L,尿素11.99 g/L,玉米浆14.13g/L.优化后产酸量提高12.31 mg/mL,产酸周期缩短6h.