L-色氨酸生产菌的选育及其发酵条件的研究

以代谢控制发酵理论为指导 ,对L -色氨酸产生菌的定向选育、摇瓶发酵条件、30L发酵罐发酵条件进行了研究。以谷氨酸棒杆菌Tx5 - 32 (Phe- +Tyr- )为出发菌株 ,经硫酸二乙酯 (DES)多次诱变处理 ,定向选育出一株L -色氨酸产生菌TQ2 2 2 3(Phe- +Tyr- +5 -MTr+5 -FTr+SGr+CINr)。以摇瓶分批发酵最优条件为基础 ,对菌株TQ2 2 2 3进行了 30L发酵罐分批发酵试验 ,该菌株发酵 6 4h ,产L -色氨酸 7.2 8g·L- 1 。     

南极细菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2产胞外多糖条件优化

利用单因子试验和响应面法对南极细菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2产胞外多糖条件进行了优化。通过单因子试验确定菌株3-3-1-2产胞外多糖的最佳碳源和氮源分别为蔗糖和KNO3,其最佳添加量分别为40 g/L和10 g/L;最适培养温度为15.0℃;最佳培养基盐度和初始p H分别为4.5%和9;并确定了对产糖有显著影响的单因素——碳源(蔗糖)、氮源(KNO3)和温度。通过Box-Behnken进行试验设计和Design-Expert响应面软件分析,得到了菌株3-3-1-2产胞外多糖发酵条件的优化条件:蔗糖43.1 g/L、KNO39.6 g/L和温度17.2℃。在此优化条件下,菌株3-3-1-2发酵液的粗胞外多糖产量可达3.03 g/L。     

假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. AJ5 产k-卡拉胶酶的培养条件优化

[目的]本研究的目的是优化Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的培养条件使之产生高活性的胞外κ-卡拉胶酶.[方法]通过富集培养技术从刺参肠道分离出一株卡拉胶降解菌AJ5,该菌株能利用卡拉胶作为惟一碳源和能源.依据形态学和生理学特征及16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas).通过单因素试验和正交试验对Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株产胞外κ-卡拉胶酶的培养条件进行了优化.[结果]单因素试验结果表明,Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的最佳培养条件为250 mL三角瓶装入75 mL发酵培养基、摇床转速150 r/min、接种量7%、pH8.0.单因素试验和正交试验结果显示该菌株的最佳培养基组成为κ-卡拉胶 1 g/L、牛肉膏2 g/L、 NaCl 20 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、 MgSO4·7H2O 0.5 g/L、 MnCl2· 4H2O 0.2 g/L、 FePO4 · 4H2O 0.01 g/L; 培养温度为28℃,培养时间为28 h.[结论]Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株分泌胞外κ-卡拉胶酶,在最佳培养条件下,该菌株的κ-卡拉胶酶活力比优化前提高了4倍.     

产γ-聚谷氨酸菌株的诱变选育及其种子液工艺优化

以已筛选的1株产γ-多聚谷氨酸解淀粉芽胞杆菌C1为出发菌株,对其进行紫外线-亚硝基胍(NTG)复合诱变,并运用单因素试验和正交试验设计对诱变菌株的种子培养工艺进行优化。通过复合诱变选育得到1株能够稳定遗传的正突变菌株C1-6,其摇瓶发酵生产γ-PGA的产量由18.4 g/L提高到24.2 g/L,增加了31.5%,且传代8次后仍能保持稳定。通过单因子试验筛选到玉米粉和黄豆粉作为C1-6生长的C源和N源。正交试验后,C1-6在成分为K2HPO41.0 g/L、Mg SO40.5 g/L、黄豆粉15.0 g/L、玉米粉5.0 g/L,p H 6.5的培养基中,37℃、装液量1/5(150 m L三角瓶装液30 m L)的培养条件下可获得较大的生物量,OD600达到6.31。     

暹罗芽胞杆菌FJAT-45551用于农业生物防治的优化培养

以具有防病促长且抑菌谱广的暹罗芽胞杆菌(Bacillus siamensis)FJAT-45551为出发菌株,分别以生物量和发酵液的青枯雷尔氏菌和尖孢镰刀菌抑菌活性为指标,通过单因子和正交试验对其培养基成分和发酵培养条件进行优化,从而提高其抑菌活性。结果表明,优化后的培养基配方为:麸皮20 g/L,蛋白胨25 g/L,MgSO_4·H_2O 0. 2 g/L,CaCl_20. 1 g/L,FeSO_4·7H_2O 0. 1 g/L,NaH_2PO_4·H_2O 0. 5 g/L,K_2HPO_40. 5 g/L;最适发酵培养条件为:接种量1%、摇床转速130 r/min、温度20℃、装液量50 mL(250 mL的摇瓶装液50 mL)、初始pH值为6. 0。在优化的发酵条件下,FJAT-45551发酵液对番茄青枯病菌(Ralstorinia solanacearum)FJAT-91的抑菌圈直径达30. 82 mm,较优化前的抑菌圈直径增加了9. 09 mm,抑菌活性提高了41. 83%。     

一株1,3-丙二醇生产菌的分离鉴定及其发酵特性

从活性污泥中分离筛选得到一株能代谢甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的菌株2-1,通过形态学鉴定、生理生化试验、16S rRNA序列分析对菌株分类学地位进行鉴定,用MEGA 4.1软件构建的系统发育树显示菌株2-1与Klebsiella pneumoniae(CP001891)的亲缘关系最近。16S rDNA序列同源性比较发现,菌株2-1与模式菌株同源率为95.4%,疑似为新种。对菌株2-1在5 L发酵罐中进行发酵特性研究,分批补料发酵时得到较高的1,3-PD终浓度,达到63.5 g/L,此时生产强度为2.19 g/(L.h),底物转化率0.64 mol/mol。     

玫瑰黄链霉菌NKZ-259发酵培养基的优化

玫瑰黄链霉菌NKZ-259是一株生防菌株,其次级代谢能产生植物生长调节类物质吲哚乙酸(IAA)。为了进一步提高菌株代谢产生IAA的含量,本试验对该菌株的发酵培养基进行了优化。利用单因子试验确定发酵培养基中最适的6种营养成分为葡萄糖、可溶性淀粉、蛋白胨、硝酸钾、磷酸氢二钾和L-色氨酸;通过Plackett-Burman设计筛选出影响菌株发酵产生IAA的主要因素为L-色氨酸、葡萄糖和磷酸氢二钾;采用中心组合试验(CCD)及响应面法分析各因素的交互作用。最终确定菌株代谢产生IAA的最优发酵培养基为:L-色氨酸2.24 g/L,葡萄糖20.7 g/L,磷酸氢二钾0.5 g/L,可溶性淀粉10 g/L,蛋白胨3 g/L,硝酸钾4.5g/L;使用优化后的发酵培养基菌株代谢产生IAA的含量为45.377 4μg/mL,比原始发酵培养基IAA的含量提高了3倍。     

海洋枯草芽孢杆菌产纤溶酶的诱变育种与发酵工艺优化*

目的:对海洋来源的具有产纤溶酶能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LC6-1进行紫外诱变,得到高产且稳定的突变株PW6-3,对该突变株发酵产酶的条件进行优化。方法:采用单因素和正交试验进行发酵培养基组分和培养条件的优化。结果:突变株PW6-3的酶活力为(6 960.21 ± 85.51)U/mL,较原始菌株提高了30.48%。以PW6-3为出发菌株,采用单因素及正交试验的方法对菌株进行发酵培养基组分与培养条件优化,最终得到的最佳培养基组分是:玉米淀粉30 g/L,玉米浆干粉40 g/L,CaCl₂ 3 g/L;最佳发酵培养条件是:32℃,转速200 r/min,接种量3%,pH 6.5,种龄18 h,发酵培养时间66 h,最终菌株的酶活力稳定在(9 203.63 ± 67.85)U/mL。结论:发酵工艺优化后,菌株PW6-3纤溶酶产量较诱变之前的菌株LC6-1提高72.53%,且发酵工艺成本较低,具有较好的经济效益。     

枯草芽胞杆菌甘露聚糖酶发酵条件优化

旨在以枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis J为生产菌株,发酵生产β-甘露聚糖酶,通过优化产酶条件,以达到提高β-甘露聚糖酶产量的目的。利用DNS比色法检测β-甘露聚糖酶活力,采用单因素试验,研究碳氮源种类及碳氮源浓度、温度、pH、接种量和装液量对菌株Bacillus subtilis J发酵产β-甘露聚糖酶的影响,结合响应面试验设计确定菌株Bacillus subtilis J发酵产甘露聚糖酶的最优发酵培养条件。单因素试验和响应面试验得到最优的发酵条件为魔芋粉28 g/L,胰蛋白胨21 g/L,K₂HPO₄ 6 g/L,MgSO₄·7H₂O 1 g/L,温度31℃,pH值8.5,接种量1%(体积分数),装液量50 mL/250 mL,发酵周期24 h。利用优化后的培养基生产β-甘露聚糖酶,其酶活力达到84.38 U/mL,是初始发酵培养基产酶活力的3.36倍。通过对发酵条件的优化,大幅度提高了β-甘露聚糖酶的产量,为其工业生产提供参考。     

费氏中华根瘤菌合成羟基丁酸和羟基己酸共聚体的研究

进行了费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)合成羟基丁酸和羟基己酸共聚体[P(HB-HH)]的研究,通过摇瓶正交试验优化了培养基成分、培养条件和癸酸盐调控条件,采用发酵罐分批发酵和两阶段补料分批发酵方式及两步加盐法研究了P(HB-HH)的高密度发酵技术参数。经55h发酵,P(HB-HH)产量可以达到17.55g/L,其中HH单体含量占共聚体的20.6%,该共聚体的分子量约为1.4×105D。结果表明S.fredii的生产性状优良,有可能通过该菌株的高密度发酵与代谢调控实现P(HB-HH)的工业化生产。