离子注入麦角甾醇酵母选育研究

用10 keV、剂量为2.6×1013N+/cm2～8.0×1014N+/cm2的氮离子注入产麦角甾醇酵母,可产生可遗传的变异.离子注入产麦角甾醇酵母的存活率与注入剂量呈负相关,在存活率为25%～45%,即注入剂量为1.3～2.3×1014N+/cm2时菌种有较高的正变率.最终筛选到的高产菌株YA1和YA2,麦角甾醇得率较出发菌株分别提高了60%和55%.经复筛及传代实验表明高产菌株遗传性能稳定.     

酵母菌利用糖蜜发酵产麦角甾醇的工艺条件优化

麦角甾醇是由酵母菌产生的具有重要经济价值的代谢产物。为了提高酵母菌利用糖蜜发酵生产麦角甾醇的产量,通过响应面分析法优化了发酵培养基配方,并在5 L发酵罐对发酵过程pH控制和底物流加补料方式进行了优化。结果表明,利用优化后的发酵培养基,即糖蜜总糖40 g/L,KH2PO4 1 g/L,K2HPO4 1.86 g/L,CuSO4·5H2O 17.5 mg/L,FeSO4·7H2O 13.9 mg/L,MgSO4·5H2O 12.3 mg/L,玉米浆10 mL/L,麦角甾醇产量比优化前提高了29.5%;利用恒定pH控制策略,在5 L发酵罐进行分批发酵,使麦角甾醇产量提高了62.1%;进一步采用底物流加补料策略,使麦角甾醇产量达到1 953.85 mg/L,是分批发酵的3.2倍,而且麦角甾醇产率比分批发酵提高了42.7%。为酵母菌发酵糖蜜产麦角甾醇的产业化应用奠定了基础。     

酵母发酵玉米秸秆水解液产麦角甾醇应用研究

生物质是一种可再生资源,生物质发酵可产生高端化工产品.本文主要探讨蒸汽爆破处理玉米秸秆及水解可发酵单糖,考察酵母发酵玉米秸秆糖化液产麦角甾醇的应用研究.实验结果表明:当固液比10%,盐酸浓度1.5%,90℃水解反应3 h,还原糖含量达到53.3%,纤维素转化率79%.发酵工艺参数为玉米秸秆糖化液6.0°Bx,玉米浆4%,pH 7.5,接种量10%,28℃摇床振荡培养32 h,细胞生物量达8.5 g/L,麦角甾醇含量可达2.35%.同时对玉米秸秆发酵产麦角甾醇晶体进行结构表征.     

猴头菌高产麦角甾醇液体发酵工艺优化

以菌丝体中麦角甾醇产量为考察指标,在单因素实验的基础上用响应面分析法考察碳源、氮源和无机盐3个因素对麦角甾醇发酵产量的影响,以获得猴头菌液体发酵产麦角甾醇最优工艺,建立高产、稳定的猴头菌液体发酵产麦角甾醇生产工艺.经响应面分析,各因素按照对响应值的影响顺序为:氮源＞碳源＞无机盐,且氮源对麦角甾醇产量的影响极显著,碳源和...     

离子注入选育霉酚酸高产菌株及其发酵条件研究

离子注入技术是20世纪80年代兴起的一种综合诱变技术,其应用于生物工程已取得了丰硕成果,但在霉酚酸产生菌的诱变育种中的应用还未见报道。短密青霉菌(Penicillium brevicompactum)M_51是从土壤中分离得到的MPA产生菌F_663经过紫外线、微波等诱变处理得到的。为获得霉酚酸的高产工业菌株,进一步对该菌株进行了离子注入诱变处理。用15keV氮离子分5个剂量进行处理,结果显示,随离子注入剂量增加,存活率呈现较明显的下降_上升_下降的“马鞍型”变化趋势。在剂量为140×2.6×1013ions/cm2时,菌株变异率及正变率均最高,分别达到88.9%和63.4%。用HPLC定量测定发酵液中霉酚酸的含量,筛选到产霉酚酸能力提高30.1%的突变株M_163。经过连续传代试验,其遗传性状稳定。对发酵条件的优化结果显示最佳种龄为24h;用正交试验方法对发酵培养基中的碳、氮源进行优化,得到较优配方。突变株M_163在最优发酵条件下,霉酚酸摇瓶发酵单位可达2819μg/mL。野生菌株F_663的MPA产量为133μg/mL,经过5代诱变育种及发酵条件优化,产量提高了20.2倍。     

玉米秸秆液态发酵制备麦角甾醇的研究

本文研究了利用电融合技术得到麦角甾醇工程菌株发酵玉米秸秆糖化液制备麦角甾醇的工艺条件,在摇床水平上研究了初始糖度,氮源,pH值,发酵时间对产麦角甾醇的影响。依据DPS的中心组合实验设计原理,采用4因素3水平的响应面分析方法,对工艺条件进行优化。结果显示,该4因素对麦角甾醇的积累存在显著相关性,在最佳工艺条件下摇床振荡培养32 h,生物量达8.67g/L,麦角甾醇含量可达2.37%。同时对玉米秸秆发酵产麦角甾醇晶体进行结构表征,为生物质资源的应用开辟新的途径。     

甾醇C-22去饱和酶高表达对酵母细胞麦角甾醇合成的影响

通过PCR扩增克隆到酵母菌甾醇C-22去饱和酶基因(ERG5)的编码序列及其终止子序列,以大肠杆菌-酿酒酵母穿梭质粒YEp352为载体,以磷酸甘油酸激酶基因PGK1启动子为上游调控元件构建了酵母菌表达质粒pYPE5。以铜离子螯合蛋白基因CUP1替换ERG5基因内部序列获得ERG5破坏菌株YSE5,其中麦角甾醇的合成被阻断,而积累了甾醇中间体Ergosta-5,7-dien-3β-ol。表达质粒pYPE5转化破坏菌株后使细胞恢复了合成麦角甾醇的能力。说明表达质粒上的ERG5基因得到了功能性的表达。将表达质粒pYPE5转化酿酒酵母单倍体菌株YS58,通过营养缺陷互补筛选到重组菌株YS58(pYPE5)。对重组菌株、破坏菌株和互补菌株细胞甾醇组分和含量进行测定,发现重组菌株和互补菌株的麦角甾醇和总甾醇含量明显低于对照菌YS58(YEp352)。测定不同培养时间细胞的麦角甾醇含量,发现重组菌株的麦角甾醇含量始终低于对照菌YS58(YEp352)。可见,ERG5在酵母中的高表达导致细胞麦角甾醇含量降低。     

高产大黄素赭曲霉的离子注入诱变选育及发酵特性分析

通过N+离子注入获得大黄素高产菌株Aspergillus ochraceus LP-0301并优化了发酵条件,使其最终产率达1.453 mg/L,比出发菌株提高2.96倍.优化后的培养基为:镁离子1.5 g/L,硝酸铵10 g/L,蛋白胨10 g/L,玉米淀粉75 g/L;优化后的发酵条件为:温度30 ℃,初始pH为7...     

甾醇C-24甲基转移酶基因在酿酒酵母中的内源表达及工程菌麦角甾醇的合成

通过高保真PCR克隆到含酿酒酵母甾醇C-24甲基转移酶基因编码序列及终止子序列的DNA片段ERG6, 以大肠杆菌-酿酒酵母穿梭质粒YEp352为载体, 磷酸甘油酸激酶基因PGK1启动子为上游调控元件构建了酵母菌表达质粒pPERG6。通过同源重组, 以铜离子螯合蛋白基因CUP1替换染色体上ERG6基因内部序列获得ERG6破坏菌株YS58-erg6, 其中麦角甾醇的合成被阻断, 同时细胞的生长也受到明显抑制。表达质粒pPERG6转化破坏菌株YS58-erg6后, 不但使细胞恢复了合成麦角甾醇的能力, 细胞生物量也得到明显提高, 这说明表达质粒上的ERG6基因得到了功能性的表达。分别用载体质粒YEp352和表达质粒pPERG6转化酿酒酵母单倍体菌株YS58, 获得对照菌株YS58(YEp352)和重组菌株YS58(pPERG6)。重组菌株YS58(pPERG6) 生物量和麦角甾醇含量分别是对照菌YS58(YEp352)的1.23和1.32倍。可见甾醇C-24甲基转移酶基因的高表达可以增强酵母细胞麦角甾醇的合成能力。     

低能离子注入诱变选育高产虾青素红法夫酵母突变株

红法夫酵母(Phaffia rhodozyma)是发酵法生产虾青素的优良菌株。采用低能氩离子注入、紫外线复合诱变处理,选育到一株高产虾青素的红法夫酵母突变株G993。在优化条件下,该菌株摇瓶发酵的生物量、虾青素产量和虾青素含量分别为17.15 g/L、13 206μg/L和770.0μg/g干菌体,较出发菌株分别提高45.34%、271.5%和155.6%。在1吨发酵罐放大实验中,该菌株生物量为26.04 g/L,虾青素产量达到20 041μg/L。菌株经过八次传代培养,虾青素产量下降率小于等于1.35%,是一株性状较稳定、可深入开发研究的优良菌株。     

离子注入选育高产木聚糖酶黑曲霉及其发酵条件研究

以黑曲霉A3为出发菌,利用离子注入技术选育出一株遗传性状稳定的木聚糖酶高产突变株AN497,其产酶水平较出发菌从野生型A3菌株的405.6IU/ml提高到586.2IU/ml,即酶产量增加了44.5%;对高产菌进行发酵条件优化,发现以玉米芯粉为主要碳源、用蔗糖代替葡萄糖作为附加碳源,对木聚糖酶的发酵具有明显的促进作用;采用复合的无机氮源 (NH4)2SO4和NaNO3,(1: 2)浓度以10g/L为宜;菌株对发酵通氧量具有较高的要求,摇瓶转速在230r/min时的产酶水平较200r/min要高;通过发酵条件的优化,高产菌株的产酶活力最高可达671.1IU/mL,比出发菌株的产酶量提高了65.5%。     

谷胱甘肽高产菌株的选育

以编号为 346的酿酒酵母为出发菌株 ,通过紫外线和_{60Coγ射线诱变处理 ,运用推理育种技术 ,选育到一株抗氯化锌和乙硫氨酸的突变株 0 5Eth40 0 5。该菌株经摇瓶发酵谷胱甘肽产量为 1 65 96mg L ,较出发株提高 350 % ,每克干细胞含谷胱甘肽 1 9 76mg ,较出发株提高 31 8 6 %。菌株经 1 0次传代培养 ,谷胱甘肽产量下降 1 0 7% ,是一株性状较稳定可深入开发研究的优良菌株。}     

酵母超氧物歧化酶高产菌的选育

采用常规筛选方法从300多株不同种属的酵母菌中筛选到两株细胞生物量和超氧物歧化酶(SOD)含量都较高的菌株(酿酒酵母,编号为Y-8和Y一111)作为实验出发菌.经单倍体分离、N-甲基-N-亚硝基-N’-硝基胍(MNNG)诱变和群体杂交等手段,从中选育出一株细胞生物量略高于实验出发菌、超氧物歧化酶高达1350U/g湿菌体的SOD高产菌株(编号为ZDF-48),它的SOD产量分别为实验出发菌株Y-8和Y-111的2.2 倍和2.4倍.经分离纯化后蛋白含量及超氧物歧化酶活性测定等研究,证明我们选育出的ZDF-48是一株生产超氧物歧化酶的优良品系.     

发酵法精制大豆低聚糖的研究

研究了三种面包酵母对大豆低聚糖碳源利用的选择性。结果表明 :面包酵母C可选择性地利用蔗糖 ,而水苏糖和棉子糖的保留率大于 96 %;通过添加酵母膏 ,经过 3 6h培养 ,面包酵母C可全部利用大豆低聚糖中的蔗糖。进一步研究表明 ,以大豆乳清废糖浆为原料直接发酵再经下游处理 ,可得到蔗糖含量低于 1 3 %的精制大豆低聚糖干粉。     

THE STUDY OF THE INFLUENCE OF TEMPERATURE AND INITIAL GLUCOSE CONCENTRATION ON THE FERMENTATION PROCESS IN THE PRESENCE OF Saccharomyces cerevisiae YEAST STRAIN IMMOBILIZED ON STARCH GELS BY REVERSED-FLOW GAS CHROMATOGRAPHY

The technique of reversed-flow gas chromatography (RFGC) was employed for the determination of the alcoholic fermentation phases and of kinetic parameters for free and immobilized cell systems, at different initial glucose concentrations and temperature values. In addition to this, due to its considerable advantages over other techniques, RFGC was used for the characterization of a new biocatalyst, yeast cells immobilized on starch gel, and especially wheat starch gel. Immobilization of wine yeast Saccharomyces cerevisiae AXAZ-1 was accomplished on wheat and corn starch gels in order to prepare new biocatalysts with great interest for the fermentation industry. The RFGC led with great accuracy, resulting from a literature review, to the determination of reaction rate constants and activation energies at each phase of the fermentation processes. A maximum value of rate constants was observed at initial glucose concentration of 205 g/L, where a higher number of yeast cells was observed. The increase of glucose concentrations had a negative influence on the growth of AXAZ-1 cells and rate constants were decreased. The decrease of fermentation temperature caused a substantial reduction in the viability of immobilized cells as well as in rate constant values. Activation energies of corn starch gel presented lower values than those of wheat starch gel. However, the two supports showed higher catalytic efficiency than free cell systems, proving that starch gels may act as a promoter of the catalytic activity of the yeast cells involved in the fermentation process.     

衣康酸高产菌株的选育及发酵工艺研究

用多种诱变法对衣康酸产生菌原始菌株进行诱变,得到高产菌株16株,采用“正交试验-中心试验-正交试验”的策略优化培养基,对影响衣康酸生产的原料、水质等进行了研究。所得高产菌株生产适应性强,产酸水平为65g/100ml,残还原糖小于01g/100ml,摇床发酵周期小于96h,500L发酵罐发酵周期小于70h。     

酵母菌株和发酵条件对酒精连续发酵的影响

从多株酒精酵母菌种中筛选出S．cerevisiaeKG作为连续发酵菌株,该菌株经耐酸驯化,提高了抵抗不利环境的能力。本论文还探讨了二氧化碳、氧气对酒精发酵过程的影响,认为氧气最一关键性的影响因素。在另一方面,在酒精连续发酵过程中使用带有细胞循环的双罐系统,酒精生产强度达到30．5g／L·h。     

重离子束对酵母细胞的失活与突变

双倍体酵母细胞Ｄ７经单核能为１１．４ＭｅＶ／ｕ的Ａｎ和Ｕ离子辐照后,测定了细胞随剂量的存活率和突变率。获得细胞对Ａｕ和Ｕ离子的失活截面分别为２．５４μｍ２和１．９２μｍ２。在存活率为３７％的条件下,Ａｕ、Ｕ离子的ＲＢＥ分别为０．２８和０．１９。在突变实验中,研究了ＤＮＡ断链后的重组与倒位,它们对Ａｕ和Ｕ离子的截面为：８．３×１０－２μｍ２［σｍ－ｒｅｃ（Ａｕ）］,９．５×１０－５μｍ２［σｍ－ｒｅｃ（Ｕ）］和６．１×１０－４μｍ２［σｍ－ｒｅｖ（Ａｕ）］和３．８×１０－５μｍ２［σｍ－ｒｅｖ（Ｕ）］．最后,对所获结果进行了讨论。     

食用酵母对无机碘的转化及发酵条件的研究

通过对4种公用酵母的富碘效应初步研究,结果表明：啤酒酵母、产朊假丝酵母、葡萄汁酵母和活性干酵母对碘化物均有一定的耐受力和富集作用。3种碘化物对酵母菌的抑制作用强弱顺序是：KIO4＞KIO3＞KI;4种酵母菌的耐碘力顺序是：啤酒酵母No．1＞葡萄汁酵母No．16＞活性干酵母ADY＞产朊假丝酵母AS2．1001。4种酵母菌中啤酒酵母NO．1富集碘能力最强,其摇瓶培养的最适条件是：pH5．0,温度30℃,摇瓶速率200r/min,培养36h。啤酒酵母培养于含KI、KIO3或KIO4的培养液中,富集的生物碘量达13．24mg/g,12．04mg/g和10．93mg/g,其富集率分别为28．8％、21．8％和16．4％。啤酒酵母富碘最有效和经济的加碘浓度为200～400mg/L。高浓度的碘对酵母菌的生长、生物量合成有抑制作用。     

酵母菌属间原生质体融合构建高温酵母菌株

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) A001和克鲁维酵母(Kluyveromyces sp.) Y034属间原生质体融合构建高温酵母菌株。对制备高再生活性原生质体及融合子细胞形态、生理化特征、同工酶性质、遗传稳定性和高温发酵等方面进行了研究。结果表明,融合子AY023和AY680遗传性能稳定,表达了双亲优良性状,获得了在45℃培养条件下产酒率7.4%的属间融合菌株,是目前已见文献报道的产酒率最高的高温(45℃)酵母菌株。