高产谷胱甘肽酵母菌株的选育及其代谢通量分析

利用UV和HNO2及其复合诱变处理S.cerevisiae 的原生质,筛选得到ZnCl2和半胱氨酸抗性菌株S.cerevisiae YZM-14(ZnCl2r,Cysr),其谷胱甘肽(GSH)产量(84.72mg/L)、生物量(7.63g/L)及胞内GSH含量(11.10mg/g)分别是出发菌株的2.79倍、1.63倍和1.71倍,且性状稳定。根据细胞比生长速率和GSH得率变化曲线,将GSH生物合成过程分为三个阶段,第二阶段诱变菌株与出发菌株相比PP途径代谢通量增加8.1 mmol/(g·h),GSH前体合成途径通量增加,且诱变菌株的有机酸分泌通量减少,提高了细胞的碳源利用效率,增大了GSH的生成。     

高产Y-氨基丁酸酵母菌株的亚硝基胍诱变选育

目的：探讨亚硝基胍诱变选育高产Y-氨基丁酸酵母菌株的方法。方法：使用亚硝基胍对酵母菌株进行诱变;采用含溴甲酚绿的YEPD培养基筛选突变菌,采用薄层层析法和比色法鉴定变异菌株发酵液中的Y-氨基丁酸及其含量;对突变菌株连续继代培养4代,测定各代发酵液中Y-氨基丁酸的含量,鉴定诱变菌株的遗传稳定性：结果：亚硝基胍诱变酵母的最佳浓度为1．0g．L^-1,最佳诱变时间为15min;获得了5株突变菌株,菌落呈绿色;薄层层析法鉴定突变菌株都能产Y-氨基丁酸;诱变菌发酵液中的Y-氨基丁酸含量各异,但高于对照,且增长幅度很大;对突变菌株后代遗传稳定性进行了鉴定,结果表明突变菌株4遗传性较稳定。结论：采用1．0g．L^-1的亚硝基胍溶液处理酵母菌15min,经筛选鉴定,获得了一株遗传稳定的高产Y-氨基丁酸的酵母菌株。     

利用人工锌指文库选育高乙醇耐受性工业酵母菌株

选育高乙醇耐性的酿酒酵母菌株对提高燃料乙醇的发酵效率具有重要意义.锌指蛋白广泛存在于多种生物中,对基因的转录和翻译起重要的调节作用.利用人工设计的锌指蛋白可定向设计锌指序列及其排列顺序,实现对细胞内多个基因的全局调控.由于与环境胁迫反应相关的基因很多,因此可利用人工锌指蛋白技术获得耐受性提高的微生物重组菌.文中将人工锌指文库转入到酿酒酵母模式菌株S288c,选育了具有高乙醇耐受性的重组菌株M01,并分离了与乙醇耐受性提高相关的人工锌指蛋白表达载体pRS316ZFP-M01,转入工业酿酒酵母Sc4126,在含有不同浓度乙醇的平板上,工业酵母Sc4126的重组菌株表现出显著的耐受性提高.在高糖培养基(250 g/L)条件下进行乙醇发酵,发现重组菌的乙醇发酵效率明显快于野生型,发酵时间提前24 h,且发酵终点乙醇浓度提高6.3％.结果表明人工锌指文库能够提高酵母的乙醇耐受性,为构建发酵性能优良的酵母菌种奠定了基础.     

紫外诱变耐糖选育D-核糖高产菌株

以D-核糖产生菌枯草芽胞杆菌B2502为出发菌株,经紫外诱变、耐糖选育,得到1株可在D-核糖浓度达6%的肉汤液体培养基中生长的菌株B2502-2。其D-核糖产量提高37%,菌体生长达到对数期的时间缩短3 h,耐糖性比出发菌株提高了50%。     

协同诱变法选育虾青素高产优良酵母菌株

以红法夫酵母(Phaffia rhodozyma)野生型菌株GH1为研究对象,选育虾青素高产优良酵母菌株,并初步研究其生长特性。对野生型菌株GH1用紫外线(UV)和亚硝基胍(NTG)协同诱变,用抗霉素A筛选,选育出虾青素高产突变菌株GH1-7.1。突变菌株GH1-7.1的虾青素最高产量达1200μg/gDCW,比野生菌株GH1的虾青素最高产量271μg/gDCW高出4倍,并且生长加快,达到最高生物量和最高虾青素产量的时间比野生菌株缩短了24h;野生菌株GH1的最适生长温度为20℃,高于28℃则不生长,而突变菌株GH1-7.1的最适生长温度为28～30℃,比野生菌株GH1提高8～10℃。首次采用协同诱变的方法成功选育了虾青素高产酵母菌株,并且生长周期短,最适的生长温度提高,是适宜南方高温环境发酵工程应用的优良菌株。     

高产γ-氨基丁酸酵母菌株的亚硝基胍诱变选育

目的:探讨亚硝基胍诱变选育高产γ-氨基丁酸酵母菌株的方法。方法:使用亚硝基胍对酵母菌株进行诱变;采用含溴甲酚绿的YEPD培养基筛选突变菌,采用薄层层析法和比色法鉴定变异菌株发酵液中的γ-氨基丁酸及其含量;对突变菌株连续继代培养4代,测定各代发酵液中γ-氨基丁酸的含量,鉴定诱变菌株的遗传稳定性。结果:亚硝基胍诱变酵母的最佳浓度为1.0g.L-1,最佳诱变时间为15min;获得了5株突变菌株,菌落呈绿色;薄层层析法鉴定突变菌株都能产γ-氨基丁酸;诱变菌发酵液中的γ-氨基丁酸含量各异,但高于对照,且增长幅度很大;对突变菌株后代遗传稳定性进行了鉴定,结果表明突变菌株4遗传性较稳定。结论:采用1.0g.L-1的亚硝基胍溶液处理酵母菌15min,经筛选鉴定,获得了一株遗传稳定的高产γ-氨基丁酸的酵母菌株。     

浓香型白酒生产中耐温耐酸酵母菌的选育与应用

本文报道从浓香型白酒酒糟中选育耐温耐酸酵母菌,并对其特性进行了研究.夏季在酒精生产、浓香型白酒及其丢糟生产中应用,提高产率4％以上.     

发酵戊糖产酒精酵母菌株的选育

介绍了一种新的发酵戊糖产酒酵母菌种筛选方法并利用该方法筛选出一株性能优良的发酵戊糖酵母蓖株Z8,该菌株性能测试结果为：产酒精能力相当于发酵戊糖理论产量的60．0％,耐酒精能力14％（V／V）,在温度高达42℃的条件下仍能正常发酵,初步鉴定该菌株为管囊酵母（Pachysolen tannophilus)。     

高效发酵木糖生产乙醇酵母菌株的构建

获得高效发酵木糖生产乙醇的酵母菌株是木质纤维素生物转化生产燃料乙醇的重要前提。在4%乙醇驯化的基础上,选择了乙醇耐性提高的休哈塔假丝酵母（Candida shehatae）CICC1766菌株进一步进行紫外诱变,得到了木糖发酵性能较强的呼吸缺陷型突变体,并与乙醇发酵性能良好的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ATCC4126进行原生质体融合。采用单亲灭活法对休哈塔假丝酵母原生质体进行紫外灭活,在聚乙二醇（PEG）诱导下融合,对得到的融合子进行木糖发酵能力测定,选择到了一株能够更好地利用木糖产乙醇,并且木糖发酵性能比亲本得到明显提高的融合子F6,此融合子发酵50 g/L木糖,最高乙醇浓度达到18.75g/L,乙醇得率为0.375,达到理论转化值0.511的73.4%。与原始出发菌株CICC1766相比,乙醇产量提高了28%。     

耐高糖高产2,3-丁二醇产酸克雷伯氏杆菌的选育

以产酸克雷伯氏杆菌(Klebsiella oxytoca) ME-UD-3为出发菌株,经紫外线及硫酸二乙酯复合诱变后分别在葡萄糖浓度逐渐提高的液体培养基中进行富集培养,筛选获得了一株耐高糖的2,3-丁二醇高产突变菌株K. oxytoca ME-UD-3-4;该菌株的初始葡萄糖耐受浓度从出发菌株的120g/L提高到300g/L以上,在初始葡萄糖浓度为95 g/L的条件下发酵培养,与出发菌株相比发酵时间缩短了8h,2,3-丁二醇的产量由原来的38.5g/L提高到43.0g/L,生产强度从0.80 g/L·h提高到1.08 g/L·h,转化率达到了理论值的91%。     

柱晶白霉素产生菌的选育：耐磷高产突变株的分离

柱晶白霉素产生菌──北里链霉菌（Ｓｔｒｅｐｏｍｙｃｅｓ．Ｋｉｔａｓａｔｏｎｅｓｉｓ）,通过紫外线处理和高浓度磷酸盐平板上选择分离到突变株ＵＤＰ１－２,在正常发酵培养基条件下摇瓶发酵柱晶白霉素超产可达１８．６％。而且变株的菌落形态与亲本菌株差异较大。     

发酵甜高粱汁耐高浓度酒精酵母菌的选育

采用负染色计数法从非自然诱变菌株中成功地选育了一株以C4植物甜高粱汁做基质发酵生产液体生物燃料(酒精)的酵母菌株,产酒率最高达12.80%(V/V).     

发酵甜高粱计耐高浓度酒精酵母菌的选育

采用负染色计数法从非自然诱变菌株中成功地选育一株以C4植物甜高粱汁做基质发酵生产液体生物燃料（酒精）的酵母菌株,产酒率最高达12．80％（V／V）。     

低双乙酰啤酒酵母菌株BEZ112的选育

以啤酒酿造生产菌株啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)FB作为出发菌株,用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,经分离筛选得到一株优良的啤酒酵母菌株BEZ112。该菌株的絮凝性、发酵度、酒精度、发酵液的总酯和总高级醇的含量等特性保持了亲株的优良性状。但以12°Bx麦芽汁为培养基用500mL三角瓶在12℃下发酵,该菌株发酵至第4d,发酵液中的双乙酰含量达到峰值(0.291mg/L),比出发菌株FB发酵4d的峰值降低了30％,发酵至第8d,BEZ112发酵液中的双乙酰含量比出发菌株FB的降低了23％。以12°Bx麦芽汁为培养基用500L罐在12℃下发酵8d,BEZ112发酵液中的双乙酰含量(0.091mg/L)比出发菌株FB的(0.124mg/L)降低了27％。发酵得到的啤酒口感纯正清爽。     

植物纤维原料全糖乙醇发酵菌株选育

随着国际石油及粮食价格的不断飙升,利用植物纤维原料生产乙醇的生物技术的研究与开发已受到国际社会的高度重视.     

基因组重排技术选育乙醇高产菌株

里氏木霉（Trichoderma reesei）被认为是最合适联合生物加工（consolidated bioprocessing）的微生物之一。原始里氏木霉菌株产乙醇能力太低,需要进一步提高其产酒量。我们通过基因组重排技术提高了里氏木霉菌株产乙醇能力和乙醇耐受力。首先对CICC40360菌株孢子进行NTG诱变得到正向突变菌株,再以此为出发菌株进行基因组重排。进行基因组重排后,重组菌株在含不同乙醇浓度的原生质体再生培养基上进行筛选。突变菌株和原始菌株一起做摇瓶发酵实验进行比较以确定产乙醇能力的提高。经过两轮基因组重排后,筛选获得表现最优异的重组菌S2-254。该菌株能在利用50g/l葡萄糖发酵出6.2g/l乙醇,同时能耐受3.5% （v/v）浓度乙醇。上述结果表明,本实验采用的基因组重排技术能够有效而且快速获得具有目的性状的优良菌株。     

虾青素高产突变株的选育

阐述了法夫酵母中从葡萄糖到虾青素的整条生物合成途径。用亚硝基胍（NTG）作为诱变剂,2－脱氧－D－葡萄糖（2－DG）作为“筛子”,通过三轮诱变和一次自然分离,得到高产虾青素的菌株4－26,其类胡萝卜素总量提高了371％,为7．07μg／ml,虾青素的比率从75％提高到79％,并且其稳定性良好。对2－DG和二苯胺作为筛子的作用机理也作了初步探讨。     

絮凝性强的优良面包酵母菌株的选育

通过初筛、单倍体分离、DES诱变、絮凝基因的克隆表达及杂交等育种技术成功构建了高生物量、耐高糖、强絮凝的优良面包酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae) ZLTH58(MATa/α,leu,FLO1)。菌株ZLTH58具有双亲的优良性状,遗传性状稳定。对其生物量、耐高糖能力、絮凝特性进行了检测,结果表明,菌株ZLTH58的生物量是原始亲株BL56的1.21倍;耐高糖能力优于原始亲株BL61;絮凝性能明显优于原始亲株BL56和BL61。对其培养条件进行了优化,在优化的培养条件下,生物量可以达到83.06g/L,为初始培养条件下的1.35倍。     

采用新型药物抗性选育高效黄酒酵母菌株

【目的】黄酒酵母菌种是影响大罐黄酒生产效率的关键因素之一,高发酵性能黄酒酵母的选育对于提升黄酒生产效率具有重要的实用意义。【方法】以一种药物抗性为基础设计快速初筛方法,对黄酒酿酒酵母XY进行诱变筛选得到克霉唑(CTZ)抗性的黄酒酵母突变株,进一步以酵母发酵性参数为指标筛选得到发酵速率提高的黄酒酵母新菌株XY-3。【结果】比较突变菌株与原始菌株酿造性能发现,XY-3菌株最大发酵速率较原始菌株提高5.21%。黄酒酿造小试结果显示发酵前4天XY-3菌株乙醇生成速率明显高于原始菌株,其最大乙醇生成速率从XY菌株的14.77 g/d提高到15.30 g/d。XY-3酵母菌株发酵速率的提高能够缩短黄酒发酵周期1-2天,有助于提高发酵设备的利用效率。进一步研究发现XY-3发酵速率的提升可能与XY-3菌株多药物抗性(PDR)有关。【结论】联合使用传统诱变和药物抗性筛选策略选育得到高效黄酒酵母新菌株,这种筛选策略也为发酵食品行业优良菌株的选育提供了一种新的思路。     

耐酸耐热α-淀粉酶高产菌株选育的初步研究

目的：从长期高温堆放的富含淀粉质的土壤里筛选高产α-淀粉酶的菌株并对及产酶条件和酶学性质进行研究。方法：采用平板筛选法获得目的菌株,用观察形态和基因组16S基因序列分析相结合的方法进行鉴定,通过单因素和正交实验确定最适产酶条件,并提取粗酶液研究酶反应条件。结果：得到高产α-淀粉酶的菌株Bacillussp.I15,最适产酶条件为：初始pH6.0,40℃培养时间36h。该酶最适反应温度为70℃,且具强耐热性,100℃下相对酶活性仍保持在78%以上;热稳定性高,且无Ca^2＋依赖性,100℃温育1h,酶活仍能保持66%;最适反应pH为7.0,且具有广谱耐酸性,在pH3.0～7.0之间相对酶活性均能保持在到67%以上。结论：Bacillussp.I15可高产耐热耐酸α-淀粉酶,具有良好的应用前景。