产几丁质酶褐色喜热裂孢菌的分离鉴定及产酶特性初步研究

采用选择性培养基从土壤中分离到1株产几丁质酶的微生物菌株YX,经形态和分子鉴定为褐色喜热裂孢菌(Thermobifida fusca)。进一步在摇瓶中比较了T.fusca YX在纤维二糖、几丁质、或羧甲基纤维素钠为碳源的培养基中的产酶特性,YX菌株在5 L发酵罐中以几丁质为碳源的培养基发酵到22 h左右时发酵液几丁质酶活即可达到1.7 U/m L。本文首次报道褐色喜热裂孢菌能够产生几丁质酶,具有潜在的应用价值。     

一株维氏气单胞菌发酵培养基优化及其制备疫苗免疫效力比较

采用单因素试验、响应面试验法对维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)发酵培养基的氮源、碳源、无机盐和磷酸盐成分及用量进行优化组合,确定优化培养基组成：胰蛋白胨10.8 g/L,葡萄糖5.0 g/L,牛肉膏3.0 g/L,磷酸二氢钾2.0 g/L,硫酸镁0.4 g/L,NaCl 5.0 g/L。并与基础培养基的发酵活菌数、制备的灭活疫苗免疫效力进行比较,经过验证试验绘制维氏气单胞菌在优化培养基条件下的7 L发酵罐生长曲线。在优化发酵培养基条件下,维氏气单胞菌活菌数为5.94×10⁹ cfu/mL,比基础培养基增幅43.13%;制备的灭活疫苗相对保护率为77.78%,比基础培养基提高了14.81%。7 L发酵罐发酵培养10 h,活菌数达到最大8.85×10⁹ cfu/mL。通过对发酵培养基的优化,可以获得低成本、优质高效的维氏气单胞菌发酵菌液,为今后维氏气单胞菌灭活疫苗规模化发酵培养提供参考。     

树干毕赤酵母NLP31发酵产乙醇的研究

研究了树干毕赤酵母NLP31在木糖质量浓度为45 g/L的3种发酵培养基Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ上发酵3轮的发酵性能以及在45 g/L木糖或混合糖(葡萄糖30 g/L,木糖15 g/L)的发酵培养基Ⅲ上的代谢历程。结果表明:树干毕赤酵母NLP31在发酵培养基Ⅲ上,乙醇浓度和乙醇得率均达到最高,分别为(17.29±0.15)g/L和(84.65±0.58)%。在45 g/L木糖或混合糖(葡萄糖30 g/L,木糖15 g/L)的发酵培养基Ⅲ上的代谢历程表明:混合糖发酵达到最大乙醇得率的时间仅为12 h,要比单一木糖发酵缩短了8 h。树干毕赤酵母NLP31在以廉价的无机N源为发酵培养基上的乙醇发酵性能高,能够降低燃料乙醇的生产成本。     

绿僵菌Ma83几丁质酶的发酵研究

本实验从虫生真菌中筛选出金龟子绿僵菌M a83菌株,它的几丁质酶合成能力最强。其产酶的适宜条件是,碳源为胶体几丁质加葡萄糖,氮源为NaNO3,培养温度为28℃,培养基起始pH 6.0;接种量为5 mL液态种,最适装液量为5 mL,添加维生素C可以提高酶活;正交实验表明培养因子的最佳组合是:NaNO31 g/L,胶体几丁质0.6 g/L,酵母膏0.05 g/L,葡萄糖0.10 g/L。根据液态培养产酶过程结果可知,当M a83菌培养6天时,几丁质酶活力达到8.1 U/mL。     

B群链球菌的培养及优化研究

为了研究B群链球菌的生长和荚膜多糖的合成规律,采用摇瓶试验,探讨不同的液体培养基、培养基的pH值、葡萄糖的含量、生长因子、种子菌的接种量和溶氧等因素对B群链球菌生长的影响,优化发酵参数。并放大到10 L发酵罐中培养,菌浓度最高可达到20亿/mL;荚膜多糖的含量在培养的5 h达到652μg/mL。经过多次试验,建立了稳定的GBS发酵工艺。     

油脂酵母发酵木糖生产微生物油脂

目的用斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi)作为发酵菌株,以纯木糖溶液为油脂发酵原料,对L.starkeyi利用木糖积累油脂进行系统研究。方法 L.starkeyi于斜面培养基中活化后,接种于YPD液体培养基,于30℃、200 r/min摇床培养。在摇瓶中培养一段时间后,测定发酵液细胞浓度,离心发酵液收集细胞。将离心后得到的菌体加入木糖溶液重悬,并转接于含50 mL木糖溶液的250 mL摇瓶中进行发酵生产。结果相比一阶段法,两阶段发酵方法可以在更短的时间内达到较高的油脂含量,油脂含量能够达到细胞自身干重的60%以上。实验发现高菌龄酵母产油速度更快;并且初始木糖浓度高达120 g/L时,酵母细胞仍然能够高效合成油脂。结论 L.starkeyi能够有效利用木糖进行发酵产生油脂,是以木质纤维素为原料生产微生物油脂的优良菌种。     

重组大肠杆菌发酵生产β1-3,1-4-葡聚糖酶培养基优化研究

通过对重组E.coliJM109发酵生产β1-3,1-4-葡聚糖酶条件的研究,发现培养基中氮源含量是影响β-葡聚糖酶产量的主要因素。优化后的培养基组成为:酵母粉12 g/L,甘油6 g/L、NaCl 10 g/L,NaNO37.21g/L,KH2PO42.4 g/L,K2HPO412.5 g/L。优化条件下,发酵30h,β-葡聚糖酶活力达到297.71 U/mL,约为初始时的14.3倍。     

金针菇菌渣和醋渣固态发酵的工艺研究

为了探索金针菇菌渣和醋渣2种农业废弃物资源化利用的方式,采用固态发酵法对金针菇菌渣和醋渣进行发酵。通过单菌发酵实验和多菌发酵实验探究其固态发酵的最佳方式及菌种组成,并摸索其最优的原料配比和发酵时间,随后通过单因素实验对发酵温度、接种量和pH进行优化,并在此基础上设计三因素三水平的正交实验以进一步优化发酵工艺。研究表明,金针菇菌渣和醋渣固态发酵的最佳发酵方式为多菌发酵,且混合菌种的组成及比例为枯草芽孢杆菌∶黄孢原毛平革菌∶热带假丝酵母=1∶1∶1;发酵原料金针菇菌渣和醋渣的配比为7∶3,发酵3 d,粗蛋白质含量达到峰值;单因素实验和正交实验的结果显示其最佳发酵条件为发酵温度26℃、接种量7%以及pH 7.5,在该条件下发酵3 d,发酵产物中的粗蛋白质含量为17.90%。研究结果为农业废弃物资源化高效利用提供了一种新途径。     

链霉菌A01-chit33CT产纳他霉素和几丁质酶协同表达发酵条件优化

生物农药由于具有良好的生态效应和安全性,因此比化学农药更受到人们的青睐,生物农药的发展契合低碳、循环、清洁绿色经济发展理念。因此,寻求利于食品安全和环境保护,同时高效控制植物病害的新型生物农药成为时下及未来研究的热点。链霉菌以产生纳他霉素等抗生素起到生防作用。链霉菌株A01-chit33CT既可以产生纳他霉素又可以高表达几丁质酶活,生防效果大大增加。为确定链霉菌A01-chit33CT产纳他霉素和几丁质酶协同表达的发酵条件,初步探索了碳氮源和发酵条件对菌株产生纳他霉素和几丁质酶的影响。结果表明,葡萄糖促进纳他霉素的产生而抑制几丁质酶的表达,因此分两阶段添加葡萄糖和几丁质粉来达到二者协同表达。研究确定最佳发酵培养基为:葡萄糖40 g/L,几丁质粉10 g/L(发酵4 d添加),黄豆粉30 g/L,大豆蛋白胨10 g/L,CaCO35 g/L,MgSO4.7H2O 0.5 g/L,K2HPO40.5 g/L。最优发酵条件为:初始pH 6.0,温度28℃,转速180 r/min。在此条件下,链霉菌A01-chit33CT产纳他霉素达1.52 g/L,同时几丁质酶活达990 U/ml,二者比优化前的水平分别提高了1.95倍和2.27倍。     

拟康氏木霉液态发酵条件的研究

采用单因素和正交试验对筛选出的一株有潜力的生物防治菌——拟康氏木霉Trichoderma pseudokoningii的液态发酵条件进行优化,并进行100L发酵罐中试放大试验的研究。优化后的拟康氏木霉发酵控制参数为:培养基配方为麸皮40g/L,马铃薯50g/L,蔗糖20g/L,KH2PO4 0.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl2 0.25g/L;摇瓶发酵培养时间为6d,培养基的初始pH值为6.0- 7.0,发酵温度为28±1℃。通过对拟康氏木霉生长曲线的测定,确定其在发酵罐中培养的时间60h为宜,此时所获得的菌丝体干重为1.2694g/100ml发酵液。本研究结果为高效率、低成本、工业化生产具有生防作用的拟康氏木霉菌丝制剂提供了科学依据。     

寄生曲霉CICC40365利用木糖产L-苹果酸的发酵条件优化

【目的】为提高L-苹果酸产量及木糖利用率,以寄生曲霉(Aspergillus parasiticus CICC40365)为菌种,木糖为碳源,对其发酵工艺及木糖代谢途径进行初步研究。【方法】采用单因素试验和响应曲面法(Box-Behnken设计)对培养基和发酵条件进行优化。【结果】获得最佳培养基配方为:木糖100.0 g/L、硫酸铵2.0 g/L、酵母浸粉3.0 g/L、硫酸镁0.20 g/L、硫酸锰0.15 g/L、硫酸亚铁0.08 g/L、碳酸钙80.00 g/L,L-苹果酸的产量为53.58 g/L,较优化前提高40.5%。发酵条件较好组合为:接种量为8%(体积比)、摇瓶装液量60 mL/250 mL、发酵温度32°C、摇床转速170 r/min、发酵周期8 d,L-苹果酸的产量为55.47 g/L。Mg2+、Mn2+对木糖代谢中相关酶的影响研究结果表明,木酮糖激酶在该菌株代谢木糖过程中起着重要作用。【结论】寄生曲霉CICC40365能够较好地利用木糖发酵产L-苹果酸,其产量及木糖的利用效率均得到提高。     

一种简单的高产2,3-丁二醇发酵生产方法

利用一株克雷伯氏菌(Klebsiellasp.LN145)在以葡萄糖和磷酸氢二铵为主要成分的培养基中发酵生产2,3-丁二醇。在补料发酵培养过程中,通过补糖,2,3-丁二醇和3-羟基丁酮的最大产量分别达到了84.0 g/L和10.5 g/L,二醇的摩尔转化率达到理论水平的91%,转化速率达到1.8 g/(L.h)。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度培养条件研究

基因工程菌pichiapastoris最佳种子培养基为添加4mL/LPTMl的BMGY培养基;全合成高密度摇瓶培养基是甘油4%,(NH4)2SO410g/L,CaSO40.93g/L,K2SO418.2g/L,MgSO4@7H2O14.9g/L,0.1mol/L磷酸缓冲液(pH=6.0)配制,培养26h后细胞密度OD600可达到65。经SDS-PAGE电泳图谱分析,甲醇诱导培养72h结果12h有重组人血清白蛋白表达,24h达到最大。此全合成摇瓶培养基与批补料发酵培养基相类似,有利于指导发酵罐上发酵培养。     

冠突散囊菌发酵黑毛茶提取液的研究

以冠突散囊菌菌丝干质量为考察指标,以黑毛茶提取液为原料,对冠突散囊菌液态发酵培养基成分、发酵条件进行优化,并分析发酵过程中理化成分和功能成分的动态变化,比较发酵前后芳香性成分组成。得到的最佳培养基为9 g/L的黑毛茶提取液中添加90 g/L葡萄糖、7.5 g/L NH_4Cl和5 g/L CaCl_2;最佳发酵条件为250 mL摇瓶中装液量100 mL、接种冠突散囊菌孢子数2.4×10~6个(V(装液量)∶V(孢子悬液)=20∶1)、初始pH 4.0、28℃发酵8 d。在最优条件下发酵,发酵结束后菌丝干质量增加约10倍,发酵过程中发酵液中各成分呈现动态变化,茶多酚、总蛋白和水浸出物质量浓度分别减少了36.36%、53.80%和21.95%,总黄酮类、游离氨基酸和茶褐素质量浓度分别增加了14.40%、76.75%和5.08%,茶黄素、茶红素发酵前后含量都较低,芳香性成分增加了12种,多为酯类和醇类。     

球衣菌合成聚羟基烷酸（PHA）的发醇研究

研究了球衣菌（Sphaerotilus sp.)W99136合成聚羟基烷酸（PHA）的培养基配方及发酵条件,结果表明,W99136适宜发醇培养基配方为：葡萄糖10.25g/L,蛋白胨2.63g/L,MgSO4.7H2O0.17g/L,CaCl0.05g/L,NaH2PO4.2H2O0.02G/l,K2HPO40.04g/L,KH2PO40.03g/L ,最佳接种量为0.138g(干）100mL,培养基适宜初始pH为7.0-7.5,发酵36h可获得较大的细胞干重与PHA产量,经H-NMR与GC分析,其PHA为羟基丁酸与羟基戊酸共聚体P(HB-co-HV) ,其中羟基戊酸（HV）含量达39．3％。     

重组Bacillus subtilis产B.stearothermophilus环糊精葡萄糖基转移酶的发酵优化

利用本研究室已构建的重组菌Bacillus subtilis/pBSMuL3-α/β-CGTase对产B.stearothermophilus环糊精葡萄糖基转移酶的发酵产酶进行了优化,考察了培养基中重要成分:碳源、有机氮源、无机氮源、有机与无机氮源质量比、碳源与氮质量比、金属离子种类等单因素对该重组菌产α/β-CGTase的影响,并采用正交实验对发酵培养基进行优化,对优化结果分析可知,重组菌B.subtilis/pBSMuL3-α/β-CGTase发酵产α/β-CGTase的最优培养基成本为:葡萄糖5 g/L,氮源(鱼骨蛋白胨∶NH4Cl=3∶1)25 g/L,1 mmol/L Mg^2+。在最优条件下发酵培养,α/β-CGTase的酶活由原来TB发酵培养基的9.20 U/mL提高至20.32 U/mL,是优化前酶活的2.2倍,为α/β-环糊精葡萄糖基转移酶的工业应用提供了理论支持。     

响应面法优化纤维堆囊菌SoF5-76产埃博霉素B发酵培养基

以纤维堆囊菌SOF5-76为试验菌株,用响应面分析法对其产埃博霉素B的培养基进行优化,以提高埃博霉素B的产量。在单因素试验的基础上,利用Plackett-Burman筛选出对埃博霉素B产量有显著影响的3个因素为马铃薯淀粉、脱脂奶粉和无水氯化钙,在此基础上通过最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域;再运用Box-Behnken试验设计和响应面分析法进行回归分析,确定重要因素的最优浓度。得到最佳发酵培养基为:马铃薯淀粉3.9 g/L、脱脂奶粉2.2 g/L、无水氯化钙1.3 g/L、葡萄糖1 g/L,豆饼粉1.5g/L,七水硫酸镁2.5 g/L,EDTA-Fe3+3 mL/L,微量元素(TE)0.5 mL/L,VB121 mL/L。在此最优条件下发酵埃博霉素B的产量为29.95 mg/L,与模型预测值接近,发酵产量比优化前提高了1.1倍。     

一株产几丁质酶菌株的筛选及其产酶条件的研究

采用平板透明圈法从土壤中分离筛选到一株产几丁质酶放线菌株L12,用250mL摇瓶发酵初筛和复筛,酶活力为0.63U/mL。通过产酶条件实验,初步确定了该菌株较适产酶培养基和摇瓶发酵条件。条件优化后,30℃、250mL摇瓶发酵48h,几丁质酶活力达到1.06U/mL。     

响应面法优化金针菇栽培工艺的研究

以提高金针菇单瓶产量为目的,以常规生产为对照,通过单因素试验、Plackett-Burman试验、响应面优化法、验证试验分析培养基装瓶量、灭菌前pH、接种量、搔菌深度、搔菌补水量对金针菇单瓶平均产量的影响。单因素试验结果表明,单瓶平均产量分别在装瓶量1 000 g、灭菌前pH值 6.80、接种量35 mL、搔菌深度10 mm、搔菌补水量10 mL时达到最大值;Plackett-Burman试验表明装瓶量、灭菌前pH和搔菌补水量是影响金针菇单瓶平均产量的关键因素;响应面优化法预测的最优化条件为培养基装瓶量1 004.05 g、灭菌前pH值6.83、搔菌补水量11.41 mL,金针菇单瓶平均产量为473.81 g;结合单因素试验及响应面预测,将验证试验设置为培养基装瓶量(1 000±5) g、灭菌前pH值(6.80±0.10)、搔菌补水量(11±1) mL、搔菌深度(10±2) mm、接种量(35±5) mL,金针菇单瓶平均产量为466.36 g,比对照组提高11.63 g,与预测值接近,相对误差为1.57%,试验设计符合生产需求。     

药用真菌桑黄液体深层发酵条件的优化

以菌丝体生物量和多糖产量为主要指标,对桑黄(鲍氏层孔菌)的深层发酵条件进行了优化,通过单因素试验和四因素三水平正交试验筛选出了桑黄液体发酵的培养基,结果表明,最适培养基为:葡萄糖5g/L,玉米粉40g/L,豆饼粉20g/L,KH2PO41.5g/L,MgSO41g/L。进一步通过培养条件的优化,得到最适菌丝体生长的液体发酵条件为:培养温度28℃,摇床转速140r/min,pH值自然,接种量10%,装液量100mL(250mL三角瓶),发酵周期132h。