提高红酵母胡萝卜素发酵产率的研究

以红酵母RY-998为实验菌株,采用液体摇瓶发酵方式,在培养基中加入氟化铵等6种添加物,研究它们对红酵母和长及胡萝卜素合成的影响。结果表明;除植酸和二甲基亚砜外,氟化铵,醋酸铵,L-亮氨酸和L-缬氨酸对红酵母胡萝卜素产率均有明显的提高作用;当同时添加氟化铵15mg/L,醋酸铵20mg/L,L-亮氨酸40mg/L和L-缬氨酸30mg/L时,细胞生物量,胡萝卜素含量和产率可分别比对照组提高42.2%,55.4%和121.2%。     

维生素在丙酮酸过量合成中的重要作用

研究了烟酸、硫胺素、吡哆醇、生物素和核黄素对一株光滑球拟酵母(\%Torulopsis glabrata\%) WSH\|IP303以葡萄糖为碳源、以氯化铵为唯一氮源生产丙酮酸的影响。利用正交试验方法,确证了硫胺素是影响WSH\|IP303生产丙酮酸的最重要因素。在硫胺素浓度一定(0.01～0.015mg/L)的前提下,提高烟酸浓度有助于加快耗糖速度。当烟酸、硫胺素、吡哆醇、生物素和核黄素的浓度分别为8、0.015、0.4、0.04和01mg/L时,摇瓶发酵48h,丙酮酸产量和产率可分别达到52.4g/L和0525g/g。采用优化的维生素组合方式,进行2.5L罐分批发酵,在初糖浓度120g/L的条件下发酵57.5h,丙酮酸产量和产率分别达到69.4g/L和0593g/g,分别比摇瓶培养的最好结果提高了32.%和13%。     

红酵母RY—981类胡萝卜素发酵助剂的研究

通过探索几种促进剂和前体对红酵母RY－981类胡萝卜素发酵的影响,从中选出了番茄汁和花生油2种对红酵母生长及其类胡萝卜素合成具有显著促进作用的发酵助剂,并确定了适宜的用量。应用试验和发酵过程动态分析表明,这2种发酵助剂增产效果明显（当同时添加番茄汁2.6mL/L和花生油1ml/L时,菌体量、类胡萝卜素含量和产量可分别比对照组提高53．13％、20．29％和84．07％）,且对发酵过程菌体生长及生理代谢规律无不良影响。     

氮源种类及溶氧水平对锁掷酵母产类胡萝卜素组分的影响

在锁掷酵母（Sporidioboluspararoseus）发酵产类胡萝卜紊的过程中,发酵产物中类胡萝卜紊种类繁多,而且性质相似,加大了不同色素分离纯化的难度。为定向积累不同种类的类胡萝卜素,以本实验室保藏锁挪酵母JD-2为出发菌,研究了氮源种类和浓度及溶氧对锁掷酵母产类胡萝卜素的影响,并在7L发酵罐中进行了补料分批发酵试验。发现培养基中同时添加有机氮源和无机氮源且溶氧控制较低（5％）时有利于β-胡萝卜素的大量积累,最佳有机氮源和无机氮源分别为玉米浆（20g／L）、硫酸铵（5g／L）。补料分批发酵时β-胡萝卜素产量达到31．28mg／L,红酵母烯12．38mg／L。培养基中只添加有机氮源且相对溶氧控制相对较高（30％）时有利于红酵母烯的大量积累,最佳有机氮源为酵母膏（20g／L）。补料分批发酵时红酵母烯产量达到38．96mg／L,8．胡萝卜素12．36mg／L。     

红酵母超高压突变体的类胡萝卜素提取及特性研究

采用酸-热法破壁和丙酮为提取溶剂,在所优化的最佳组合条件下,从红酵母超高压突变株提取类胡萝卜素,平均提取率可达718.1μg/g干细胞。色素粗提物采用柱色谱分离纯化后,通过薄层色谱（TLC）、紫外光谱和HPLC进行分析,发现该酵母突变体的发酵产物至少含β-胡萝卜素、园酵母素和红酵母红素等3种色素,其中β-胡萝卜素含量最多,超过50%的比例。该色素提取物的光热稳定性好于先前报道的同类色素;体外清除自由基实验也表明该类胡萝卜素提取物具有良好的抗氧化活性。因此,利用该突变株发酵生产类胡萝卜素值得进一步研究和开发。     

β-胡萝卜素对阿魏蘑菌体形态及其产漆酶的影响

前期研究发现β-胡萝卜素为阿魏蘑和胶红酵母共培养过程中提高漆酶活性的关键因子。本文研究β-胡萝卜素的最佳添加量、添加时间和消耗情况,以及胶红酵母和β-胡萝卜素对阿魏蘑的形态的影响。结果表明,在阿魏蘑单培养中β-胡萝卜素的最佳添加量为10 mg(0.067%),最优添加时间为48 h,漆酶酶活达到7 083 U/L,为单培养的2.9倍。在形态研究中发现中小型菌球和粗糙型菌球都有利于产漆酶。结果显示通过添加β-胡萝卜素和控制阿魏蘑的菌体形态均可提高漆酶的产量,为漆酶的工业化生产提供了新的尝试和方法。     

红酵母RY-2001产类胡萝卜素促进因子的选择

对几种类胡萝卜素促进因子进行初步研究,从中选出对红酵母的色素产量和生物量有显著影响的促进因子核黄素和番茄汁共同实验,结果显示红酵母的色素产量和生物量分别比对照增加了71.31%和69.95%。     

阿魏蘑与胶红酵母共培养中促进产漆酶物质的初步研究

阿魏蘑在液态发酵过程中经胶红酵母共培养后,漆酶的产量得到提高,但对其起促进作用的物质尚不清楚。本文中,笔者首先考察阿魏蘑和胶红酵母发酵上清液混合对漆酶酶活测定的影响,发现胶红酵母并没有表达漆酶的能力,同时,发酵上清液的混合会导致漆酶酶活的下降。因此,排除了两种微生物发酵液之间发生的协同或促进作用对漆酶酶活的影响。在分别添加高温灭活和70℃灭活的胶红酵母后发现,添加30 g/L的70℃灭活的胶红酵母,阿魏蘑漆酶酶活增加至6 605 U/L,而高温灭活未有相应的促进效果。因此,在共培养中促进漆酶合成的活性物质存在于酵母中并对温度敏感。通过比较70℃灭活胶红酵母的添加时间和添加量后,在阿魏蘑培养第2天添加50 g/L胶红酵母获得最高漆酶产量7 579 U/L。通过研究发现了胶红酵母中某种对热敏感的物质促进了阿魏蘑漆酶表达量的提高,此结果对研究漆酶及其他发酵产物在共培养中表达量的提高有重要意义。     

产玉米黄质的人工酵母细胞的构建

为了实现微生物异源合成天然类胡萝卜素玉米黄质,以一株产β-胡萝卜素的酿酒酵母为底盘细胞,利用合成生物学技术构建人工酵母细胞。通过在染色体整合玉米黄质生物合成关键酶-β-胡萝卜素羟化酶（CrtZ）,并对其9种来源进行筛选,发现整合欧文氏菌来源的β-胡萝卜素羟化酶的菌株获得玉米黄质的最高产量。法尼基焦磷酸（FPP）作为合成萜烯类天然产物的重要前体,通过敲除 Lpp1和Dpp1 基因,削减法尼基焦磷酸向法呢醇的转化,为玉米黄质的合成提供更多的前体,使玉米黄质的产量提高了1.27倍（从29 mg/L提高到36.8 mg/L）。在此基础上,通过增加欧文氏菌来源CrtZ的基因拷贝数及调节其启动子的强弱来增强β-胡萝卜素羟化酶的表达强度,使得玉米黄质的摇瓶产量达到96.2 mg/L,是目前公开报道中产量最高的。     

液态烷烃氧载体对粘红酵母发酵产番茄红素的影响

研究正己烷、正十二烷、正十六烷3种液态烷烃作为氧载体对粘红酵母生长和番茄红素合成的影响,发现氧载体不仅使菌体生物量提高,同时使单位细胞的番茄红素产率增大,从而提高粘红酵母合成番茄红素的能力。3种液态烷烃中正十二烷作为氧载体效果较好,试验结果表明,在发酵第0 h时添加4%的正十二烷,细胞生物量达到16.49 g/L,番茄红素合成量达到42.32 mg/L分别比对照组提高了26.2%和50.17%。     

响应面法优化嗜热厌氧杆菌X514产乙醇合成培养基

嗜热厌氧杆菌X514(Thermoanaerobactersp.X514)能同时发酵五碳糖、六碳糖并产出乙醇,是纤维素乙醇生产中最具潜力的菌株之一。单因子试验证明,酵母提取物中对X514乙醇发酵起决定性影响的组分为B族维生素,并进一步确定了B族维生素中对乙醇发酵有影响作用的6种维生素。结合培养基中的其他影响因子,应用Plackett-Burman试验设计方法,筛选出X514乙醇发酵的极大影响因子为NH4Cl、烟酸及硫胺素。随后用最陡爬坡试验确定了影响因子最佳取值区域,并利用响应面方法优化合成培养基。优化结果显示,当以5 g/L葡萄糖为底物时,在NH4Cl、烟酸及硫胺素的浓度分别为1.05 g/L、6.4 mg/L及7.0 mg/L的条件下,X514的乙醇产出浓度达到最优理论值34.46 mmol/L。试验验证该条件下乙醇产出浓度为33.78 mmol/L。试验值与理论值接近,原始矿物质培养基中乙醇产出浓度的5.1倍,并与添加5 g/L的酵母提取物培养基的乙醇产出浓度(34.67 mmol/L)相当。     

红酵母COS—5产胡萝卜素条件的研究

研究碳源、氮源和添加剂对红酵母（Rhodotorulasp．）COS－5产胡萝卜素的影响,并通过正交试验优化其产胡萝卜素的培养基组成。结果表明,COS－5产胡萝卜素的适宜培养基：蔗糖50g、蛋白胨5g、酵母膏5g、桔子皮15g、盐酸硫胺素0．002g、定容1L,pH6．0.250mL三角瓶装培养基30mL。在上述条件下28℃振荡培养96h,细胞生物量为27．5mg干重／mL发酵液,胡萝卜素含量达492．7μg／g干重细胞。COS－5胡萝卜素在474．4nm、338．6nm和310．2nm处有     

影响杜仲悬浮细胞生产桃叶珊瑚甙因素的研究

研究了外源激素2,4-D、NAA、6-BA、KT的不同组合以及营养添加物水解酪蛋白、酵母提取物对杜仲悬浮细胞生产桃叶珊瑚甙的影响。结果表明,在2.0mg/L2,4-D的培养基中分别添加1.0mg/LNAA、0.5mg/L6-BA、0.5mg/LKT可提高桃叶珊瑚甙含量;在培养基中添加水解酪蛋白和酵母提取物均能促进桃叶珊瑚甙的合成,以添加100mg/L水解酪蛋白和15mg/L酵母提取物时其含量最大。初步得出桃叶珊瑚甙合成的最适培养条件为添加2.0mg/L2,4-D+1.0mg/LNAA+0.5mg/L6-BA+0.5mg/LKT+100mg/L水解酪蛋白+15mg/L酵母提取物的MS培养基。     

过量无机盐及谷氨酸抑制重组菌核黄素发酵

在重组枯草芽孢杆菌24/pMX45核黄素发酵中,酵母粉促进核黄素合成,酵母抽提物抑制核黄素合成。分析显示,酵母抽提物的无机离子和游离氨基酸含量均高于酵母粉。在酵母粉基础发酵培养基中,添加各种无机离子和游离氨基酸,使其含量与酵母抽提物相同。摇瓶发酵结果表明:过量的无机离子和谷氨酸对核黄素合成有显著的抑制作用。酵母抽提物含有较高浓度的谷氨酸,是其抑制核黄素合成的主要原因。     

木质纤维素水解液副产物对东方伊萨酵母乙醇发酵的影响

为了客观评判耐高温东方伊萨酵母HN-1利用木质纤维素水解液生产燃料乙醇的潜力,本文采用单因素试验和响应面中心组合试验研究了木质纤维素水解液有毒副产物甲酸钠(1.0-5.0 g/L)、乙酸钠(2.5-8.0 g/L)、糠醛(0.2-2.0 g/L)、5-羟甲基糠醛(0.1-1.0 g/L)和香草醛(0.5-2.0 g/L)对其乙醇发酵的影响。结果表明,木质纤维素水解液有毒副产物对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响较小,除添加2 g/L香草醛或添加1 g/L 5-羟甲基糠醛可使乙醇产量分别降低20.38%和11.2%外,其他抑制物的添加对乙醇的生成未有显著影响。但是,当副产物浓度较高时,可以显著抑制菌体生长,添加1-5 g/L甲酸钠、2.5-8.0 g/L乙酸钠、0.4-2 g/L糠醛或0.5-2 g/L香草醛,发酵36 h时菌体细胞干重分别较对照下降了25.04%-37.02%、28.83%-43.82%、20.06%-37.60%和26.39%-52.64%。中心组合试验结果表明各抑制物交互作用对乙醇的生成影响不显著。该研究表明木质纤维素水解液副产物对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响较小,适合用于纤维乙醇发酵。     

海洋中海藻糖产生菌的筛选及发酵条件优化

从180余份海水、海泥样品中筛选得到60株产海藻糖较高的菌株,编号为2-14的菌株海藻糖产量最高,为127.9mg/g cell。对2-14菌株进行形态特征、培养特征及生理生化试验,鉴定该菌株为红酵母属(Rhodotorula sp.)。研究摇瓶发酵条件对红酵母海藻糖产量的影响,结果为:初始pH5.5,发酵温度28℃,装液量75mL(250mL三角瓶中)。采用优化后发酵条件红酵母海藻糖产量为193.3mg/g cell,优化前对照值为132.1mg/g cell,优化后的结果是优化前的1.46倍。在5L发酵罐中培养得到最佳发酵时间为54h,发酵罐培养发酵液中海藻糖含量最高达2.5g/L,为摇瓶培养的1.6倍。     

培养方式对富硒产朊假丝酵母性能的影响

在摇瓶和5 L发酵罐水平上分别考察亚硒酸钠浓度及其添加方式对高性能(高有机硒含量和高谷胱甘肽含量)富硒产朊假丝酵母制备的影响.结果表明:亚硒酸钠添加质量浓度为15 mg/L时,产朊假丝酵母具有较好的富硒效果,但一次性添加对酵母细胞有较大的毒害作用.采用分批次添加亚硒酸钠的方法获得了较好的制备高性能富硒产朊假丝酵母的培养方式:发酵起始添加L-蛋氨酸10 mmol/L,并在发酵过程的12和15 h分别添加亚硒酸钠10和5 mg/L.在此培养方式下,产朊假丝酵母胞内谷胱甘肽和有机硒含量分别达到172.3 mg/L和1194 μg/g.     

外加肌醇对嗜鞣管囊酵母发酵的酒精产量及其耐酒精能力的影响

嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)是可以同时发酵葡萄糖和木糖为酒精的菌种,在其生长和发酵培养基中分别添加不同浓度((0～200mg/L)的肌醇以及不同起始浓度的酒精,以考察外加肌醇对嗜鞣管囊酵母生长、产酒精能力和耐酒精能力的影响.结果 表明,添加肌醇前后,嗜鞣管囊酵母的生物量及发酵的酒精产量均有所增加.外加肌醇对嗜鞣管囊酵母生长有轻微的刺激作用,酵母生长最适肌醇浓度为150mg/L;而对酵母生长的耐酒精能力却有明显的影响, 并且,菌种在YEPD培养基中的耐酒精能力高于在YEPX培养基中的耐酒精能力.经实验测定,肌醇对嗜鞣管囊酵母产酒精能力及发酵的耐酒精能力均有显著的影响.发酵培养基中未添加起始浓度的酒精时,菌种发酵的最适肌醇浓度为100mg/L,此时生成的酒精产量为45.20g/L.当分别添加起始酒精浓度为10%和12%时,随着肌醇浓度的增加,菌种发酵生成的酒精浓度均呈上升趋势;肌醇浓度为200mg/L时,两种起始酒精浓度下,酒精的净生成量均达到最大,分别为17.18g/L和16.68g/L.     

氧载体强化氧传递促进法夫酵母虾青素的合成*

法夫酵母生物合成虾青素是强好氧发酵过程,溶氧水平直接影响细胞虾青素的产率。本文对虾青素的氧载体强化氧传递双液相发酵进行了研究。实验结果表明,添加豆油(作为氧载体)可提高法夫酵母发酵时的溶氧水平,促进虾青素的合成:添加豆油 0.5-5.0%(w/v),虾青素产量随豆油添加量逐步提高,最高时达到2.98mg/L,对照组虾青素产率为2.50mg/L。并证明产量的提高是单位质量细胞的虾青素合成效率提高的结果。摇瓶培养时转速的高低不同,对豆油的最适添加量存在影响。较高摇瓶转速有利于豆油在培养基中分散,从而利于强化氧的传递。     

固态发酵下酵母自溶的工艺优化

固态下酵母自溶可以有效促进菌体内多种活性物质的释放,进而提高酵母类产品的品质。通过优化自溶温度、自溶时间及自溶促进剂锌离子浓度以获得固态发酵下酵母自溶的最佳工艺,对固态发酵物料中游离氨基酸、可溶性蛋白、α-氨基氮含量和A260/A280等指标的分析来确定固态酵母自溶工艺条件,在此基础上以自溶温度40 ℃、50 ℃、55 ℃;作用时间12、18、24 h;锌离子添加浓度2、4、8 mg/kg设置L9(33)正交试验,进一步优化固态酵母自溶的工艺参数。结果表明酵母自溶的最佳工艺条件为：自溶温度55 ℃、作用时间18 h、锌离子浓度2 mg/kg,此时其可溶性蛋白含量可达9.31 mg/g、游离氨基酸14.36 mg/g、α-氨基氮10.16 μg/g、A260/A280为1.73。经工艺优化后,可显著提高酵母自溶产物可溶性蛋白、游离氨基酸和α-氨基氮的含量,从而明显提高了复合菌培养物的品质。