乳酸链球菌肽发酵动力学的研究

提出了在恒定不同pH的发酵条件下,乳酸链球菌SM526的菌体生长、底物消耗、乳酸及Nisin产生的动力学模型。菌体生长、乳酸及Nisin产生用逻辑方程描述,而底物消耗是菌体生长和乳酸产生速率的函数。模型表明,乳酸链球菌SM526菌体生长和乳酸产生的最佳pH为7．0,而Nisin产生的最佳pH却为6．5。     

一株口腔链球菌新种—寡发酵链球菌产过氧化氢特性的研究

从健康人口腔中分离的寡发酵链球菌(Streptococcus oligofermentans)能够产生大量的过氧化氢,可能具有抑制致病菌的潜力。为了研究该细菌产过氧化氢的特性,检测了其在不同生长时期和从不同底物产过氧化氢的能力。结果表明,寡发酵链球菌从对数生长早期就开始产过氧化氢,在对数生长后期及稳定期过氧化氢产量达到最高,随后下降。在PYG培养基中,寡发酵链球菌所产的过氧化氢主要来源于大豆蛋白胨和酵母提取物;而代谢终产物乳酸也可作为过氧化氢产生的底物。对3种可能与过氧化氢生成有关的氧化酶的酶活测定表明,寡发酵链球菌具有乳酸氧化酶(LOX)及NADH氧化酶(NOX)的活性,说明其过氧化氢的产生主要依赖于这两种酶的活力。     

产L-乳酸凝结芽孢杆菌发酵条件的初步研究

对经N+离子注入筛选到的L-乳酸高产菌株BacilluscoagulansRS12-6的发酵条件进行了初步研究。主要研究了 通气量、温度及pH值等培养条件对菌体生长及产酸的影响。确定最佳培养条件及最佳碳源、氮源配比。     

精氨酸脱亚胺酶发酵过程特性研究

精氨酸脱亚胺酶有较好的体内体外肿瘤生长抑制作用。通过对粪肠球菌（Enterococcus faecalis）NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶的发酵特性的研究,建立起代谢物的过程变化与精氨酸脱亚胺酶产生机理的内在联系。NJ402菌株生长过程中碳源物质代谢产生乳酸导致发酵体系pH的下降,而培养基中L-精氨酸的脱亚胺作用有利于发酵体系pH的稳定和菌体生长。进一步的研究表明,低pH生长环境有利于NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶,且精氨酸脱亚胺酶的产生与能量代谢无关。NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶受底物L-精氨酸的诱导,但该诱导作用受菌体生长体系pH的调控,即精氨酸脱亚胺酶的产生是低pH生长环境与L－精氨酸共同作用的结果。     

氨水中和Lactobacillus delbrueckii subsp.lactis BME5-18M发酵生成L-乳酸铵的研究

实验确定了Lactobacillus delbrueckiisubsp.lactis BME5-18M接种的最佳种龄为24h.以氨水取代传统的中和剂碳酸钙中和发酵生成的乳酸、调控发酵液的pH,考察了不同pH值对菌体生长和产酸的影响,确定了菌种生长和产酸的较适pH值为6.5.考察了底物流加速度对菌种生长和产酸的影响,对间歇和流加发酵时菌体的生长量和产酸量进行了动力学关联.在较适pH值6.5和较佳流加速度25mL/h条件下,乳酸的产量可达到136.8g/L,产率为1.71 g/(L·h).     

氨水中和Lactobacillus delbrueckii subsp．1actis BME5-18M发酵生成L-乳酸铵的研究

实验确定了Lacobacillus delbrueckii subsp．lactis BME5-18M接种的最佳种龄为24h。以氨水取代传统的中和剂碳酸钙中和发酵生成的乳酸、调控发酵液的pH,考察了不同pH值对菌体生长和产酸的影响,确定了菌种生长和产酸的较适pH值为6．5。考察了底物流加速度对菌种生长和产酸的影响,对间歇和流加发酵时菌体的生长量和产酸量进行了动力学关联。在较适pH值6．5和较佳流加速度25mL／h条件下,乳酸的产量可达到136．8g／L,产率为1．71g/(L．h)。     

氨水中和Lactobacillus delbrueckiisubsp. lactis BME5-18M发酵生成L-乳酸铵的研究*

实验确定了Lactobacillusdelbrueckiisubsp lactisBME5-18M接种的最佳种龄为24h。以氨水取代传统的中和剂碳酸钙中和发酵生成的乳酸、调控发酵液的pH ,考察了不同pH值对菌体生长和产酸的影响 ,确定了菌种生长和产酸的较适pH值为 6.5。考察了底物流加速度对菌种生长和产酸的影响 ,对间歇和流加发酵时菌体的生长量和产酸量进行了动力学关联。在较适pH值 6.5和较佳流加速度 25mL/h条件下 ,乳酸的产量可达到 136.8g/L ,产率为1.     

代谢工程改造酿酒酵母生产L-乳酸的研究进展

L-乳酸是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。微生物发酵法生产是当前L-乳酸的主要来源,但受限于精确的发酵条件、菌体产物耐受能力低及底物要求高等因素,导致L-乳酸供给不足且价格偏高。鉴于酿酒酵母利用廉价底物生产有价值物质方面的诸多优势,并随着分子生物学技术的发展,利用代谢工程改造酿酒酵母本身固有的代谢网络,使其高产L-乳酸已成为当前研究的热点。从L-乳酸的异源生产、关键途径改造及菌体生长能力恢复三个方面归纳了关于代谢工程改造酿酒酵母生产L-乳酸的研究进展。最后,指出了酿酒酵母异源生产L-乳酸存在的不足和今后研究的方向。     

乳酸链球菌素的研究和应用

综述了一种新型天然食品防腐、保鲜剂-乳酸链球菌素的研究开发进展,主要从乳酸链球菌素的性质、作用机理、使用的安全性、活力单位的测定、作为食品添加剂的优缺点、在食品方面的用途及工业化秤现状等方面进行了探讨,以便我国更好地研究开发和利用这一生物工程产品造福食品加工业。     

十三碳二元酸发酵过程菌体生长期动力学模型及其应用

介绍了由十三碳烷烃生产十三碳二元酸的发酵过程,对其中的菌体生长期的代谢过程进行了分析。提出了以CO₂释放率判断菌体生长状况的方法,据此可确定进入产酸期的最佳时间．建立了菌体生长期底物消耗及菌体生长的动力学模型,对模型参数进行了回归估值。并对菌体生长期进行了拟合。结果表明,模型的计算值和实测值吻合得较好,平均相对偏差为2．4％。利用所建模型对菌体生长期进行多种操作条件下的模拟计算,结果表明,提高蔗糖浓度及初始菌体浓度均能显著地提高菌体生长期结束时的菌体浓度。     

Pfk基因过表达对乳酸乳球菌N8产nisin速率的影响

【目的】通过基因工程手段增加糖酵解途径中编码限速酶6-磷酸果糖激酶基因Pfk在乳酸链球菌素(nisin)产生菌Lactococcus lactis N8中的表达,增快nisin的产生,从而提高单位时间内nisin的产量,缩短发酵周期。【方法】将pfk基因及编码以c AMP为依赖的蛋白激酶催化亚基基因pka C克隆到表达质粒p MG36e上,将共表达重组质粒转入L.lactis N8中,使Pfk-pka C基因过量表达,得到重组菌株L.lactis N8-p MG36epfk-pka C,并比较该重组菌株与野生菌的生长曲线、胞内6-磷酸果糖激酶活性、发酵上清液的抑菌活性及效价,并从转录水平分析两株菌nis A及pfk-pka C的转录差异,比较野生菌与重组菌在不同葡萄糖含量下培养产nisin的变化。【结果】Pfk基因与pka C基因的过表达对重组菌的生长速度没有明显的影响,却能提高重组菌产nisin的速度,在发酵10 h时nisin的产量比野生菌提高了20%,使得发酵周期缩短近2 h。野生菌及重组菌在不同葡萄糖含量下培养发酵上清液的nisin效价没有明显的变化。【结论】糖酵解途径中6-磷酸果糖激酶基因Pfk的过表达可以加快乳酸乳球菌N8产nisin的速率,缩短发酵周期。     

可视化突变建模、定点突变和表达超耐热菌D-乳酸脱氢酶

目的 构建产天然防腐剂苯乳酸的工程菌。方法 分析超耐热菌（Aquifex aeolicus,A.aeolicus ）D-乳酸脱氢酶（D-LDH）的三维构象,并与构建的可视化突变体三维模型进行对比,通过比较酶活性中心氨基酸残基与底物的空间构象,优选最佳模型进行定点突变,克隆、表达和苯乳酸发酵实验。结果 优选到F49A和Y297S两个单突变模型和一个F49A/Y297S双突变模型;分别进行定点突变和工程菌构建,三个突变工程菌,均能发酵产生苯乳酸。结论 可视化定点突变乳酸脱氢酶可作为构建高产苯乳酸工程菌的有效方法。     

在乳酸乳球菌中表达外源谷氨酰胺转胺酶显著改善宿主菌好氧生长性能

为改善乳酸乳球菌的生长性能,以轮枝链霉菌染色体DNA为模板,扩增得到编码谷氨酰胺转胺酶成熟酶的基因mtg,将其克隆到质粒pNZ8148中,电转化乳酸乳球菌NZ9000,获得乳酸乳球菌NZ9000(pFL001)(重组菌)。在不控制pH条件下,重组菌的胞外pH显著高于对照菌NZ9000(pNZ8148);前者的最高生物量可达4.13gL,而后者只有0.34gL。在控制pH为6.5±0.1的条件下,重组菌最高生物量为4.73gL,对葡萄糖的菌体最高平均得率为71.1gmol,而相同条件下对照菌最高生物量为2.6gL,对葡萄糖的菌体最高平均得率为27.3gmol。由此表明,重组菌与对照菌相比,好氧生长性能得到显著改善。可能的原因是mtg的活性表达升高了重组菌的胞内pH,原先用于泵出胞内H 所需的部分能量可能因此得到节省,这样相应增加了用于细胞生长的能量。     

汉族与维吾尔族儿童封闭型不同龋敏感中变形链球菌乳酸脱氢酶遗传多态性研究

目的探讨汉族与维吾尔族儿童封闭型不同龋敏感中变形链球菌乳酸脱氢酶活性与ldh基因多态性及龋病发生的关系。方法从前期实验分离的维吾尔族与汉族儿童口腔变形链球菌中筛选出:维吾尔族儿童封闭型口腔变形链球菌高龋组变形链球菌35株[龋失补牙数(dmft)≥5],无龋组变形链球菌37株[龋失补牙数(dmft)=0];27株表现乳酸脱氢酶高活性,24株低活性;汉族儿童口腔中分离的高龋和无龋变形链球菌各35株,高活性和低活性各25株,使用特异引物扩增细菌组DNA,获得结构基因ldh,进行聚合酶链反应-限制性内切酶多态性分析。结果维吾尔族儿童封闭型和汉族儿童MseⅠ酶切ldh-RFLP表现A、B两种基因型;而MnlⅠ、DdeⅠ、NlaⅢ和AluⅠ消化扩增产物未发现多态性。MseⅠ产生的B基因型菌株在维吾尔族儿童封闭型,汉族儿童高龋组的检出均高于无龋组(P0.05),A、B两种基因型在不同酶活性组的分布不同(P0.05),高酶活性组B基因型菌株的比例高于低酶活性组;A、B基因型在维吾尔族儿童封闭型和汉族高龋组、无龋组,高酶活性组和低酶活性组的检出比较差异无统计学意义(P0.05)。结论变形链球菌乳酸脱氢酶基因多态性在维吾尔族与汉族儿童并未表现出差异性,ldh基因多态性与变形链球菌乳酸脱氢酶活性及龋高敏感性相关。ldh基因分布与酶活性及乳牙龋具有正相关性。     

一株新型同型产乙酸菌Clostridium sp.的自养和异养生长特性

【背景】同型产乙酸菌是一类利用乙酰辅酶A途径固定CO_2合成自身细胞物质并生成乙酸、乙醇等代谢产物的厌氧菌群,其分布广泛、种类繁多且代谢多样。深入研究同型产乙酸菌菌株的代谢能力及特性,对探索该种群的生理生化特性及其环境作用至关重要。【目的】研究一株同型产乙酸菌Clostridium sp. BXX的最适培养条件及其自养与异养生长特性。【方法】设置BXX菌株培养温度10-55°C、初始pH 6.0-9.0、NaCl浓度0-2.0%、不同氮源,测定菌体细胞含量和产物生成浓度,确定菌株最适培养条件。研究BXX菌株分别以H_2/CO_2、合成气、CO、葡萄糖、1,2-丙二醇、甲酸钠、乙二醇甲醚、甘油、丙酮酸和乳酸为底物时的底物消耗、产物生成、菌体细胞含量和pH等,探究其自养和异养生长特性。【结果】BXX菌株的最适培养温度为30°C,初始pH为7.0,NaCl浓度为1.0%,氮源为酵母粉。BXX菌株能以H2/CO2、合成气、葡萄糖、1,2-丙二醇、甲酸钠、乙二醇甲醚和甘油为底物生长,不能以CO、丙酮酸或乳酸为底物生长。【结论】BXX菌株既能自养生长产乙酸,又能异养生长产乙醇。BXX菌株是乙酸发酵的优良菌种资源,有较好的工业应用潜力。     

Nisin生物保鲜剂对冷藏带鱼的保鲜效果研究

主要研究了冷藏(4±1 ℃)条件下,不同浓度的乳酸链球菌素(Nisin)保鲜液对带鱼的保鲜效果.实验结果表明:经Nisin保鲜液处理后的带鱼,在相同的贮藏期内,其pH值、TVB-N值及菌落总数明显低于冷藏对照组,感官值也显著优于未经处理的对照组.由此可见,Nisin可适当延长冷藏带鱼的货架期,其最适浓度为0.5 g/L.     

重组大肠杆菌高密度发酵产甲羟戊酸动力学

为提高甲羟戊酸产量,探究其发酵生产规律,以重组大肠杆菌YJM16为供试菌株,进行5 L发酵罐匀速补料的高密度发酵实验,最终细胞产量达到54.48 g/L,甲羟戊酸产量达到40.43 g/L,产率为20.2%。然后根据Logistic方程、Luedeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程,拟合出重组大肠杆菌高密度发酵过程中菌体生长、甲羟戊酸合成、基质消耗的动力学模型及模型参数。结果表明,甲羟戊酸的合成与重组大肠杆菌的生长速率及菌体积累量均有关。菌体生长、底物消耗模型和产物形成模型拟合度R2分别达到了0.931 9、0.957 8和0.975 1,可用于描述利用重组大肠杆菌高密度发酵生产甲羟戊酸过程。     

赤藓糖醇对主要致龋链球菌及耐氟菌株生长和产酸的影响

目的通过赤藓糖醇对变形链球菌、远缘链球菌及其耐氟菌株混合菌生长和产酸影响的体外研究,为赤藓糖醇防龋作用的机理提供制论依据。方法采用最小抑菌浓度递增法对变形链球菌（S.mutans ATCC 25175,S.m）、远缘链球菌（S.sobrinus 6715,S.s）进行氟化钠体外诱导耐氟菌株（S.m-FR、S.s-FR）,利用液体稀释法配制赤藓糖醇TSB液8个浓度,分别加入含有变形链球菌、远缘链球菌及其耐氟菌株的细菌混悬液48 h,用比浊法观察其对混合菌生长的影响,并用pH计测定培养前后上清液的△pH值。结果吸光度A值和△pH值实验前后与对照组相比最低浓度为12%时差异均有统计学意义（P〈0.05）,且随着浓度的升高A值和△pH值均下降。结论赤藓糖醇能抑制变形链球菌、远缘链球菌及耐氟菌株混合菌生长和产酸,并且随着浓度的升高抑制作用增强。     

伊犁黑蜂蜂胶对不同状态下变形链球菌乳酸脱氢酶及其相关基因影响的实验研究

目的目的通过新疆伊犁黑蜂蜂胶乙醇提取物(Ethanol Extract of Propolis,EEP)对不同状态下变形链球菌乳酸脱氢酶活性及其相关基因表达影响的作用,研究伊犁黑蜂蜂胶抑制变形链球菌产酸的原因并探讨其可能的防龋机制。方法 (1)分别培养浮游状态与生物膜状态下生长的变形链球菌,根据实验分组用含梯度浓度EEP的BHI培养基、50 mg/L氟化钠的BHI培养基作用18 h,通过还原性辅酶I氧化法测定乳酸脱氢酶活性。(2)分别培养浮游状态与生物膜状态下生长变形链球菌,根据实验分组用含梯度浓度EEP的BHI培养基、含50 mg/L氟化钠的BHI培养基作用18 h,反转录-实时荧光定量PCR(RTq PCR)法测定各组乳酸脱氢酶编码基因ldh表达情况。结果 (1)在浮游状态与生物膜状态下,EEP组和Na F组乳酸脱氢酶活性均有降低,差异具有统计学意义(P0.05)。(2)浮游状态时,实验组组和阳性对照组ldh表达明显受到抑制(P0.05);生物膜状态下,实验组在1 MBEC、1/2 MBEC、1/4 MBEC浓度时ldh表达受到抑制(P0.05),Na F组ldh表达差异没有统计学意义(P0.05)。结论伊犁黑蜂蜂胶能够抑制浮游状态与生物膜状态下变形链球菌乳酸脱氢酶活性及其编码基因ldh表达,来抑制细菌产酸,伊犁黑蜂蜂胶可能是通过此途径抑制变形链球菌产酸,从而达到防龋的效果。     

益生素生产菌——乳链球菌SB900的分离及生物特性研究

从泡菜中分离到一株产乳酸力强的菌株SB900,经鉴定为乳链球菌(Streptococcus lactis)。其乳酸产量达1.73％,且耐酸性好,在pH2的盐酸溶液(0.02mol/L)中37℃保温1 h,细菌存活率为46.6℃。该菌株制剂具有一定的抑菌作用,可不受胃蛋白酶和胰蛋白酶的影响,对临床上治疗腹泻的常用药物有耐受性,胆汁能促进其生长。以上特性表明,SB900菌株是一株优良的生产益生素的乳链球菌。