氨茶碱与柠檬酸盐协同作用促进环磷酸腺苷发酵生产

目的: 探究通过抑制磷酸二酯酶活性促进cAMP发酵合成的工艺方法。方法: 在7 L发酵罐上进行添加氨茶碱的发酵实验,通过对发酵主要参数、关键酶活性、能量代谢水平等进行分析,针对性提出了氨茶碱与柠檬酸盐协同作用促进cAMP合成的发酵工艺。结果: 与对照相比,添加5 mg/L氨茶碱批次的cAMP产量提高25.9%,副产物腺苷浓度减少41.6%,两批次中腺苷酸环化酶和琥珀腺苷酸脱氢酶活性无显著改变,而磷酸二酯酶和5'-核苷酸酶活性明显下降。能量代谢分析结果表明,两批次的胞内ATP/AMP相比于对照批次明显降低,而AMP水平却显著上升,ATP合成水平成为限制产物积累的主要因素。氨茶碱与柠檬酸盐协同添加的cAMP发酵工艺中,cAMP产量达到4.48 g/L,比单独添加柠檬酸钠和氨茶碱分别提高22.1%和13.8%,副产物腺苷浓度仅为0.98 g/L,分别降低51.7%和25.3%。结论: 氨茶碱抑制了磷酸二酯酶和5'-核苷酸酶活性,减少cAMP分解和副产物合成,显著提高cAMP产量,然而ATP合成水平成为产物积累的限制因素。氨茶碱与柠檬酸盐协同添加工艺将抑制磷酸二酯酶活性和提高能量代谢水平相结合,进一步促进了产物发酵合成。     

低聚磷酸盐与次黄嘌呤偶合添加提高环磷酸腺苷发酵性能

环磷酸腺苷(cAMP)在微生物细胞内由ATP直接环化形成,而ATP的合成需要能量与前体的持续供应。通过添加次黄嘌呤激活补救途径,促进了cAMP的合成,与对照批次相比生产效率提高了39. 1%,但发酵进行至51h产物不再生成,而且产量未能得到提高。偶合添加次黄嘌呤和2g/L-broth六聚偏磷酸钠发酵批次的cAMP产量达到7. 24g/L,比单独添加次黄嘌呤和六聚偏磷酸钠的批次产量分别提高了125. 5%和93. 5%,生产效率也显著提高,达到了0. 101g/(L·h)。六聚偏磷酸钠和次黄嘌呤偶合添加工艺将低聚磷酸盐和补救途径的优势相结合,有效促进了cAMP合成与积累。     

萃取耦合技术对玉米秸秆水解液发酵产丁醇的影响

本研究以玉米秸秆水解液为原料,通过萃取发酵技术生产燃料丁醇,以提高丁醇产量,降低生产成本。通过对萃取剂的筛选与条件优化,确定纤维丁醇发酵的萃取剂为油醇,添加时间为发酵0 h,添加比例为1:1 (V/V)。该条件下发酵32 g/L糖浓度的玉米秸秆水解液,丁醇和总溶剂产量分别为3.28 g/L和4.72 g/L,比对照分别提高958.1%和742.9%。以D301树脂脱毒后5%总糖浓度的玉米秸秆水解液进行丁醇萃取发酵,丁醇和总溶剂产量分别达到10.34 g/L和14.72 g/L,发酵得率为0.31 g/g,与混合糖发酵结果相当。研究结果表明萃取发酵技术能够显著提高原料的利用率和丁醇产量,为纤维丁醇工业化生产提供了技术支撑。     

用灵芝发酵人参水煎液的工艺优化及其产物的抗疲劳活性研究

以灵芝为发酵菌株,对其发酵所采用的基础培养基和人参水煎液培养基分别进行筛选,并对人参水煎液的灵芝升罐发酵工艺及其发酵产物的抗疲劳活性进行了研究,结果表明灵芝最适基础培养基为葡萄糖5%,玉米浆0.3%,豆饼粉1%,糖蜜0.6%,MgSO4 0.075%,KH2PO4 0.15%;最适人参水煎液培养基为红参水煎液,浓度为40g/L;灵芝在红参水煎液中升罐发酵的最佳条件为：发酵周期58–62h。在此优化条件下,菌丝体干重达到7.0233g/L,胞外粗多糖含量达到0.3167g/L。人参的灵芝发酵产物的高、低剂量能明显延长小鼠游泳耗竭时间,并且降低游泳休息后小鼠的血乳酸含量,其中低剂量与空白组有显著性差异（P<0.05）,高剂量与空白组有极显著性差异（P<0.01）。说明红参水煎液的灵芝发酵产物具有显著的抗疲劳作用。     

果糖和前体物质对紫杉醇生物合成的影响

研究了果糖和几种前体物质对东北红豆杉生产紫杉醇的影响,结果表明,在第12d加入6g/L果糖可以使紫杉醇产量增加63.89％,在糖协同的作用下,加入前体（0.05mmol/L乙酸钠,0.05mmol/L苯丙氨酸,0.1mmol/L苯甲酸钠）可显著提高紫杉醇的合成,同对照相比,含量分别增加49.36%、13.18%和64.26%,在第15d向培养基中加入0.05 mmol/L乙酸钠、0.1mmol/L苯甲酸钠、1mmol/L苯丙氨酸和6g/L果糖则使紫杉醇含量提高181.89％。     

复合有机氮源对灵芝三萜液态深层发酵的影响

以灵芝为材料,在前期研究基础上,以不同酵母粉作为氮源,研究复合有机氮源对灵芝三萜液态深层发酵的影响。首先,由单因素实验考察3种不同的酵母粉对灵芝菌丝体合成灵芝三萜的影响,确定酵母粉的最适宜浓度范围。在此基础上,根据中心组合实验设计,对3种酵母粉分别采用2种复合和3种复合的方式,优化复合有机氮源的最佳组合配比。结果表明：当基础培养基中添加6.6g/L的酵母粉N-1与6.6g/L的酵母粉N-2时,灵芝三萜产量可达0.478g/L（理论产量为0.485g/L）,比添加单一酵母粉N-1、N-2、N-3分别提高了21%、139%、103%,其氮源用量为两种组合时最低。当基础培养基中酵母粉N-1、N-2与N-3添加量分别为5.07g/L、3.78g/L、7.63g/L时,灵芝三萜产量达0.514g/L（理论产量为0.510g/L）,比单因素对照组分别提高了30%、157%和74%。本研究优化的复合氮源添加方式可明显提高灵芝菌丝体液态深层发酵生产灵芝三萜的产量,为其规模化液态深层发酵的生产提供科学数据。     

种子培养基成分对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

考察种子培养基中谷氨酸钠质量浓度和NaCl质量浓度（盐度）对Schizochytrium sp. HX-308菌种质量及发酵性能的影响。结果表明：40 g/L谷氨酸钠条件下培养菌种,发酵后DHA质量分数达到（53.25±0.48）%,而其油产量、油脂质量分数和DHA产量分别为（24.9±0.4）g/L、（45.2±0.6）%、（8.6±0.35）g/L; 利用不含谷氨酸钠的种子培养基发酵,其油产量、油脂质量分数和DHA产量分别为（30.1±0.8）g/L、（54.3±0.5）%、（12.1±0.5）g/L,比含40 g/L谷氨酸钠时分别提高了20.88%、20.13%和40.70%,为菌种驯化提供了新的思路和方向。此外,低盐度培养条件有利于菌种生产性能的发挥,6.25 g/L NaCl条件下发酵后油质量分数、DHA产量及DHA质量分数最高,分别为（62.1±0.8）%、（10.0±0.3）g/L、（48.97±0.42）%。     

cAMP和cGMP对棉铃虫神经细胞高电压激活钙通道的调节作用

用全细胞膜片钳法研究了cAMP和cGMP对棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄幼虫胸腹神经节细胞高电压激活钙通道的调节作用。细胞外液中加入腺苷酸环化酶（AC）激活剂福斯克林（forskolin） 0.1 mmol/L,对于Ba²⁺介导的钙通道电流激活电压、峰电压、峰电流变化以及通道激活和电流达到峰值的时间无影响。电极内液中加入1 mmol/L的cGMP则明显抑制峰电流,且抑制作用呈时间依赖性和浓度依赖性,而对激活电压、峰电压无影响。结果提示,棉铃虫神经细胞高电压激活钙通道的活动可能不受细胞内cAMP水平提高的影响,但被cGMP抑制。     

枯草芽胞杆菌B006产表面活性素的培养条件优化

芽胞杆菌产生的环脂肽类生物表面活性素surfactin具有重要抗菌、促进生物膜形成等功能,其含量和同系物组分构成影响其功能。为了提高芽胞杆菌B006产生表面活性素的产量,通过单因素实验和正交实验,测定了碳源、氮源和无机盐等营养物质及接种量、培养时间、装液量和初始pH值对芽胞杆菌B006摇瓶发酵产生表面活性素的影响;采用排油圈法测定发酵液中表面活性素的产量,采用HPLC-MS方法比较培养基优化前后surfactin的产量和组分含量。结果表明,适合芽胞杆菌B006摇瓶发酵产生表面活性素的培养基组成为:牛肉膏10 g/L、玉米粉15 g/L、硝酸铵3 g/L和氯化钠3 g/L;适合的培养条件为:初始pH值7.0、接种量10%、装液量60 m L/500 m L,发酵周期64 h。优化后surfactin的产量约为314.73 mg/L,比优化前提高了74.88%;surfactin各组分比例发生改变,其中C16和C17组分的含量明显提高,为优化前相应组分含量的1.64和8.34倍。优化的培养基组分和培养条件可明显提高芽胞杆菌B006菌株产生surfactin的产量,改变surfactin同系物组分的构成,为利用芽胞杆菌B006进行高活性表面活性素的工业生产和代谢调控研究奠定了基础。     

几种添加物对D—核糖产量的影响

研究了几种物质对D－核糖产量的影响,研究表明,当发酵培养基中玉米浆的含量为25g/L,D－核糖产量达到最高,为65g/L。发酵培养基中添加适量的粉及山梨醇亦有利于D－核糖的积累,当粉与山梨醇的添加量分别为10g/L及40g/L时,D－核糖产率分别增加7.8%、4.7%,而在发酵培养基中加入丙二酸可抑制D－核的分泌,在40ml发酵培养基中添加1ml丙二酸后,D－核糖的产率下降73.8％。甲醇也可抑制D－核糖的积累,当发酵培养基中的甲醇添加量为16g/L时,D－核糖产率下降66.2%。     

静息细胞转化生产3-羟基丙酸的条件优化

本文研究了静息细胞生物转化生产3-羟基丙酸的反应体系。考察了以甘油为底物,利用静息细胞转化生产3一羟基丙酸的相关因素,确定了最佳的转化条件：细胞浓度20g／L,甘油浓度20g／L,辅酶VB12浓度10mg／L,NAD＋浓度0．15mmol／L,温度35℃,反应体系为0．05mol／LpH7．0Tris—HCl缓冲液。在上述条件下反应6h后,3-羟基丙酸的产量达到为3．17g／L,底物转化率为28．33％。由上述结果可知,采用静息细胞转化法为3-HP的生物合成提供了一种可能的方法。     

渗透压调控对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

考察了不同渗透胁迫(0、10、20、30和40 g/L NaCl)对裂殖壶菌HX-308发酵产DHA及脂肪酸构成的影响。结果表明:20 g/L NaCl最有利于裂殖壶菌生长和DHA积累,生物量、总脂肪酸含量、DHA产量及DHA占生物量的比值分别为73 g/L、10.7 g/L、5.0 g/L和68 mg/g,并且DHA在总脂肪酸中所占百分比最高,为45.2%。此外,在低渗透压(10 g/L NaCl)条件下,添加40 mmol/L甘氨酸甜菜碱,DHA产量与未添加相比提高了28.21%;在高渗透压(40 g/L NaCl)条件下添加40 mmol/L海藻糖,DHA产量提高了46.84%;表明添加适量的外源相容性溶质能有效地促进裂殖壶菌积累DHA。     

拜氏梭菌Clostridium beijerinckii NCIMB 8052发酵玉米皮生产丁醇

玉米皮作为玉米淀粉加工的副产物,是一种可用于生产液体燃料的潜在廉价优质的生物质资源。本文以玉米皮为原料,对拜氏梭菌发酵生产丁醇进行了研究。实验结果表明,玉米皮首先在最优的预处理温度140℃下使用0.5%硫酸水溶液以固液比1∶8处理20 min,再添加200 IU/g底物糖化酶、1.0 IU/g底物木聚糖酶进行酶解,可以使原料中的淀粉和半纤维素转化为可发酵糖,此时水解液中的总糖浓度为50.46 g/L。然后使用1.0%的活性炭对水解液进行脱毒处理以去除发酵抑制物,再进行丁醇发酵,丁醇产量为9.72 g/L,总溶剂产量可达14.09 g/L,糖醇转化率为35.1%。上述研究结果证明玉米皮作为一种粮食加工废弃物用于液体燃料丁醇的生产在技术上是完全可行的。     

类球红细菌SOD发酵条件优化

本文对类球红细菌3757产SOD进行了发酵条件优化,结果得到了较优的培养基组成(g/L):苹果酸3,胰蛋白胨4,磷酸氢二钾0.9,磷酸二氢钾O.6,硫酸镁0.2,无水氯化钙0.075,硫酸亚铁0.012,EDATA 0.02,微量元素溶液10 mL,生长因子溶液10 mL,pH 7.5。其中,微量元素溶液配方(g/L):硼酸2.8,硫酸锰1.6,钼酸钠0.76,硫酸锌0.24,硫酸铜0.04;生长因子溶液配方(g/L):维生素B_1 1,烟酰胺(VPP)1,生物素0.016,对氨基苯甲酸1。较优培养条件为:接种量5%,转速150 r/min,种龄24 h,发酵温度32℃,发酵时间24 h。优化后酶活力较优化前提高了88.0%。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

以出芽短梗霉IFO 4464为实验菌种,采用响应面法(RSM)优化了出芽短梗霉IFO 4464产普鲁兰多糖的发酵培养基。通过实验得到出芽短梗霉最佳发酵培养基为蔗糖59.8g/L,硫酸铵0.7 g/L,硫酸镁0.3 g/L,磷酸二氢钾5.0g/L,氯化钾0.5g/L,氯化钠1.5g/L,酵母浸膏2.5 g/L,多糖产量可达21.92 g/L。     

青海地区不同品种青稞中B族维生素含量分布

利用HPLC法对青海不同产地的15个不同品种青稞中6种B族维生素质量分数进行了测定.结果表明:15个不同品种的青稞,除叶酸(未检出)、VB12(含量较少)外,其余4种所测B族维生素含量均较丰富.其中称多产的二道眉黑青稞VB总量最高,可达0.10842 mg·g-1,民和产的长芒黄脉青稞VB总量最低,为0.03892 m...     

壳聚糖载体的改性及其用于固定化漆酶的研究

利用有机酸改性壳聚糖,并用交联法制备酸化的壳聚糖载体,然后用改性壳聚糖载体固定漆酶。甲酸、乙酸改性壳聚糖的最适条件:壳聚糖与甲酸、乙酸的质量摩尔比(g/mol)分别为100∶1、100∶1.5,戊二醛的质量分数为1%,缓冲溶液的pH分别是4.4、5.0,反应时间为3h;壳聚糖与酒石酸、草酸的质量摩尔比(g/mol)分别为100∶0.5、100∶2,戊二醛的质量分数为2%,缓冲溶液的pH分别是3.6、4.2,反应时间为4.5h。不同有机酸改性的壳聚糖用于漆酶的固定,其酶活都有不同程度的提高,尤其用酒石酸改性的壳聚糖载体效果最好,其酶活提高了57%。     

诱导子对藏红花悬浮培养细胞生产藏红花色素的影响

考察壳聚糖（chitosan）、壳寡糖（chitosanoligosaccharides,COS）、茉莉酸甲酯（methyljasmonate,MJ）、水杨酸（salicylicacid,SA）和Cu2＋等诱导子对藏红花悬浮培养细胞生长和藏红花色素合成的影响。结果表明：在实验考察浓度范围内,壳寡糖（1～500mg／L）和较低浓度壳聚糖（≤10mrdL）、MJ（≤10μmol／L）、SA（≤10μμmol／L）和Cu2＋（≤1μmoL／L）对细胞生长无显著影响;较高浓度壳聚糖（≥100mg／L）、MJ（≥100μmol／L）、SA（≥100μmoL／L）和cu“（≥10μmoL／L）显著抑制细胞生长。5种诱导子对藏红花色素合成的诱导效果不同,并且与诱导子作用浓度和添加时间有关。MJ诱导效果最好,在细胞培养第0天添加终浓度100仙moL／LMJ,藏红花色素含量（以1克干细胞计）达到28．57mg,比对照提高177．9％。其次是cu“,在细胞培养第4天添加终浓度500μmoL／LCu2＋,色素含量达到19．82mg,比对照提高108．2％。再次是壳聚糖和壳寡糖,在细胞培养第14天分别添加终质量浓度100mg／L壳聚糖和壳寡糖,色素含量分别达到18．33和17．39mg,比对照提高69．1％和69．0％。最后是SA,在细胞培养第14天添加终浓度10μmoL／LSA,色素含量达到14．65mg,比对照提高45．4％。     

氨基酸对禾粟链霉菌生物合成ε-聚赖氨酸的影响

为了探索氨基酸对Streptomyces graminearus LS-B1以葡萄糖发酵生产ε-聚赖氨酸(ε-PL)的影响,分别在发酵过程中添加了16种常见氨基酸.研究结果表明,苯丙氨酸(Phe)、精氨酸(Arg)、酪氨酸(Tyr)、甘氨酸(Gly)、天冬酰胺(Asn)、色氨酸(Try)6种氨基酸对ε-PL合成有一定的...