红酵母类胡萝卜素形成的生理学研究

从数株红酵母中选出 1株产类胡萝卜素能力较强的红酵母RY 98(生物量、类胡萝卜素含量和产量分别为19.9g/L ,334 .8μg/ g和 6 .7mg/L) ;研究了该菌株产类胡萝卜素的最适营养与环境条件 ,获得了最佳的发酵生理学条件 :葡萄糖 40 g/L ,(NH4 ) 2 SO4 10 g/L ,酵母膏 3g/L ,蕃茄汁 2mL/L ,花生油 0 .5mL/L ,接种量 30mL/L ,初始pH 6 .0和通气量 (培养基装量 ) 4 0mL/ 2 5 0mL。在此初步优化的培养条件下 ,红酵母RY 98经 72h摇瓶发酵其生物量、类胡萝卜素含量和产量分别可达 2 6 .8g/L ,386 .9μg/ g和 10 .4mg/L ,依次比初筛中提高了 34 .7% ,15 .6 %和 5 5 .2 %。     

核糖醇发酵工艺研究

目的:研究球头三型孢菌Trichosporonoides oedocephalis ATCC 16958发酵生产核糖醇的工艺.方法:采用摇瓶发酵优化的方式,探索培养基组份及三羧酸循环抑制剂对该菌生长及发酵生产核糖醇的影响,并在7L发酵罐中对优化的条件进行发酵验证.结果:对于核糖醇生产,葡萄糖和酵母膏分别是最佳的碳源和氮源,当葡萄糖浓度为20%时,核糖醇产量为38.60g/L.以1%酵母膏为氮源时,核糖醇浓度为37.82g/L.发酵24h添加0.2%的柠檬酸,核糖醇产量提高30.35%.采用摇瓶培养的优化条件,在7L发酵罐中发酵120h核糖醇产量为38.66g/L.结论:实验获得的优化条件可进一步用于指导生产.     

产D-阿拉伯醇菌株的筛选、鉴定及其产D-阿拉伯醇条件的优化

摘要：【目的】产D-阿拉伯醇的耐高渗酵母的筛选、鉴定和产D-阿拉伯醇条件的优化。【方法】通过电镜、Biolog GN、(G+C)含量和26S rDNA D1/D2区序列分析法对所获得的菌株进行了描述。通过红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱以及旋光度实验鉴定纯化产物的结构。通过单因素实验优化产D-阿拉伯醇的发酵条件。【结果】本文筛选得到一株产D-阿拉伯醇的新型菌株,经鉴定属于假丝酵母属并命名为Candida sp. H2。200 mL摇瓶发酵生产D-阿拉伯醇的单因素优化实验表明,最适发酵条件为：葡萄糖250     

红酵母类胡萝卜素高产菌株的筛选及其发酵生理学条件研究

从数株红酵母中选出了1株产类胡萝卜素能力较强的红酵母RY－98（生物量,类胡萝卜素含量和产量分别为19．9g/L,334.8ug/g和6．7mg/L);研究了该菌株产类胡萝卜素的最适营养与环境条件,获得了最佳的发酵生理学条件;葡萄糖40g/L,(NH4)2SO4 10g/L,酵母膏3g/L,蕃茄汁2mL/L,花生油0.5mL/L,接种量30mLL初始pH6.0和通气量（培养基装置040ml/250mL:,在此初步优化的培养条件下,红酵母RY－98经72小时摇瓶发酵其生物量,类胡萝卜素含量和产量分别可达26．8g/L,386.9ug/g和10．4mg/L,依次比初筛中提高了34．7％,15．6％,和55．2％。     

发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,考察了碳源浓度、氮源种类和浓度对发酵性丝孢酵母(Trichosporonfermentans)发酵产油脂的影响,对发酵产油脂条件的初步优化结果为:在葡萄糖100 g/L、蛋白胨1.8 g/L、初始pH 7.0的培养基中,以10%的接种量,于33℃、190 r/min的摇床上发酵120 h,可得菌体生物量为18.2 g/L,干细胞的油脂含量为68.5%。     

酿酒酵母产D-乳酸重组菌的构建与发酵

采用基因工程方法对酿酒酵母进行代谢改造,使酵母产生乳酸代谢途径。将来源于L.mesenteroides和E.coli的D-乳酸脱氢酶基因,分别插入带有G418抗性的酵母穿梭质粒p YX212-kan MX上,电转化酵母,得到2株生产D-乳酸的酿酒酵母重组菌S.cerevisiae WE1510和S.cerevisiae WB1186。进一步摇瓶发酵试验表明:重组菌S.cerevisiae WB1186在YEPD培养基、20 g/L糖、p H 5的条件下生长条件最好,并具有更好的产乳酸能力。经3 L发酵罐条件下验证,S.cerevisiae WB1186分批发酵96 h,最终乳酸积累量达到18.0 g/L;发酵条件为培养基YEPD,接种量10%,溶解氧(DO)30%,转速150 r/min,初始葡萄糖质量浓度10 g/L,控制pH 5.0,通气量3 L/min,OD600最大值转为厌氧发酵。     

D-异抗坏血酸钠前体产生菌E54发酵条件的优化

产酮产碱菌E54可利用D-葡萄糖发酵产生2-酮基-葡萄糖酸钙,再经甲酯化和化学转化而得到D-异抗坏血酸钢。通过大量摇瓶和罐上试验,进一步优化了培养基组分,改进了发酵条件,并采用批加工艺提高了投糖浓度。菌株在5L罐中发酵周期36h左右,利用D-葡萄糖浓度18～25g／100ml,充分子转化率达90％左在;在147L罐中发酵周期40h左右,利用D-葡萄糖浓度18～25g／100ml,充分子转化率达90％左右。     

海洋红酵母的液体培养

目的探讨提高海洋红酵母的液体高密度培养方法。方法在摇瓶培养条件下,测定温度、pH、装液量、接种量及摇床转速对海洋红酵母BY2菌株生长的影响,进一步放大培养至50L发酵罐,在培养过程流加氨水以控制pH稳定在5.3~5.5的条件下,考察不同葡萄糖浓度对海洋红酵母BY2菌株发酵菌量的影响。结果摇瓶最适培养条件为温度25℃,pH 5.5,接种量8%、装液量40mL/250mL三角瓶、摇床转速200r/min,在此培养条件下,24h时菌量达到8.9×108 CFU/mL;扩大至50L发酵罐,葡萄糖初始浓度为40、60、80、100g/L各罐20~24h时的菌量相应达到26.6×108、29.5×108、47.8×108、66.8×108 CFU/mL。结论提高初始葡萄糖浓度,流加氨水稳定发酵过程的pH,可以显著提高BY2菌株的发酵菌量。     

D-异抗坏血酸钠前体产生菌E54发酵条件的优化

产酮产碱菌E54可利用D-葡萄糖发酵产生2-酮基-葡萄糖酸钙,再经甲酯化和化学转化而得到D-异抗坏血酸钢。通过大量摇瓶和罐上试验,进一步优化了培养基组分,改进了发酵条件,并采用批加工艺提高了投糖浓度。菌株在5L罐中发酵周期36h左右,利用D-葡萄糖浓度18～25g／100ml,充分子转化率达90％左在;在147L罐中发酵周期40h左右,利用D-葡萄糖浓度18～25g／100ml,充分子转化率达90％左右。     

表面活性剂对D-阿拉伯糖醇发酵的影响

为提高D-阿拉伯糖醇的产量,研究不同类型表面活性剂对德巴利汉逊酵母(Debaryomyces hansenii)发酵生产D-阿拉伯糖醇的影响。结果表明:阳离子和阴离子表面活性剂对D-阿拉伯糖醇的生成几乎没有影响,部分非离子表面活性剂对D-阿拉伯糖醇的生产有促进作用,其中Trition X-100的影响最为显著。在不同发酵时间加入不同浓度的Trition X-100均对D-阿拉伯糖醇的生产有促进作用,当发酵24 h添加30 g/LTrition X-100时,D-阿拉伯糖醇的产量达到最高(92.9 g/L),相比于对照增加了27.2%。     

休哈塔假丝酵母乙醇发酵性能的研究

木糖的高效发酵是制约纤维素燃料乙醇生产的技术瓶颈之一,高性能发酵菌种的开发是本领域研究的重点。以木糖发酵的典型菌株休哈塔假丝酵母为材料,研究氮源配比、葡萄糖和木糖初始浓度、葡萄糖添加及典型抑制物等因素对其木糖利用和乙醇发酵性能的影响规律。结果表明,硫酸铵更适宜于木糖和葡萄糖发酵产乙醇。在摇瓶振荡发酵条件下,该酵母可发酵164.0 g/L葡萄糖生成61.9 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别为99.8%和74.0%;受酵母细胞膜上转运体系的限制,对木糖的最高发酵浓度为120.0 g/L,可生成45.7 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别达到94.8%和87.0%。休哈塔假丝酵母发酵木糖的主要产物为乙醇,仅生成微量的木糖醇;添加葡萄糖可促进木糖的利用;休哈塔假丝酵母在葡萄糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为8.32和2.55 g/L,木糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为6.28和1.15 g/L。     

氮源对L-苏氨酸发酵的影响

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了氮源对L-苏氨酸发酵的产量和糖酸转化率的影响。首先通过摇瓶实验确定发酵的最佳无机氮源和有机氮源分别为硫酸铵和酵母粉,进一步利用10L罐补料分批发酵确定硫酸铵和酵母粉的最佳用量,继续优化培养条件,采用发酵中后期流加硫酸铵和糖氨混合补料等措施,L-苏氨酸产量得到进一步的提高。在最优发酵条件下,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9g/L,糖酸转化率为47.6%。     

生物转化法合成16α-羟基泼尼松龙的发酵工艺研究

目的:研究1株玫瑰产色链霉菌(Streptomyces roseochromogenes)的发酵培养基和底物转化条件,以提高16α-羟基泼尼松龙的转化率。方法:采用紫外与氯化锂复合诱变获得目的菌株TS-58,利用正交实验等方法考查摇瓶发酵条件,研究不同浓度的碳源、氮源对玫瑰产色链霉菌生长的影响,以及不同底物浓度、底物加入时间、装液量、金属离子和添加助溶剂等条件对转化生成16α-羟基泼尼松龙能力的影响。结果:获得最佳转化培养基为葡萄糖10 g/L、可溶性淀粉50 g/L、蛋白胨10 g/L、黄豆饼粉25 g/L、磷酸二氢钾0.2 g/L、硫酸镁0.5 g/L硫酸锌0.5 g/L。在底物投料量5 mg/mL添加0.8 mg/ml PEG助溶剂的最优条件下,16α-羟基泼尼松龙的转化率达到了13.8%。结论:突变株Streptomyces roseochromogenes TS-58能有效地在泼尼松龙上引入16α-羟基羟基,为工业生产16α-羟基泼尼松龙奠定了基础。     

响应面法优化毛霉菌发酵培养基

采用响应面分析方法优化毛霉菌B的发酵培养基,首先通过单因素试验筛选出葡萄糖为最适碳源,酵母膏和玉米浆为最适氮源,用Plackett—Burman试验对葡萄糖、酵母膏、玉米浆、MgSO4、FeSO4、NILCl/、HPO4进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素：葡萄糖、酵母膏、玉米浆,再通过最陡爬坡试验逼近其最大响应区域,最后采用Box—Behnken试验对其用量进行优化,得到毛霉菌最佳发酵培养基（g/L）：葡萄糖51．54,酵母膏5．22,玉米浆14．31,MgSO40．5,FeSO40．1,NH4Cl3,k2HPO43,pH6．0～6．5。培养基优化后,毛霉生物量由23．51g／L提高至31．13g/L,比对照组提高32．41％,腺嘌呤转化率由53．59％提高至59．97％,ATP产率由6．56g／L提高至7．34g／L,比对照组提高11．89％。     

Effect of air supplement on the performance of continuous ethanol fermentation system

For the purpose of improving ethanol productivity, the effect of air supplement on the performance of continuous ethanol fermentation system was studied. The effect of oxygen supplement on yeast concentration, cell yield, cell viability, extracellular ethanol concentration, ethanol yield, maintenance coefficient, specific rates of glucose assimilation, ethanol production, and ethanol productivity have been evaluated, using a high alcohol tolerant Saccharomyces cerevisiae STV89 strain and employing a continuous fermentor equipped with an accurate air metering system in the flow rate range 0-11 mL air/L/h. It was found that, when a small amount of oxygen up to about 80mu mol oxygen/L/h was supplied, the ethanol productivity was significantly enhanced as compared to the productivity of the culture without any air supplement. It was also found that the oxygen supplement improved cell viability considerably as well as the ethanol tolerance level of yeast. As the air supply rate was increased, from 0 to 11 mL air/L/h while maintaining a constant dilution rate at about 0.06 h(-1), the cell concentration increased from 2.3 to 8.2 g/L and the ethanol productivity increased from 1.7 to 4.1 g ethanol/L/h, although the specific ethanol production rate decreased slightly from 0.75 to 0.5 g ethanol/g cell/h. The ethanol yield was slightly improved also with an increase in air supply rate, from about 0.37 to 0.45 ethanol/g glucose. The maintenance coefficient increased by only a small amount with the air supplement. This kind of air supplement technique may very well prove to be of practical importance to a development of a highly productive ethanol fermentation process system especially as a combined system with a high density cell culture technique.     

氮源对灵芝菌丝体液态深层发酵合成灵芝三萜的影响

以沪农灵芝1号为供试菌株,葡萄糖作为碳源,用硫酸铵、氯化铵、鱼粉蛋白胨、胰蛋白胨和酵母粉作为氮源,研究不同种类氮源对灵芝菌丝体液态深层发酵过程的影响。首先,确定了N-10酵母自溶粉作为发酵的氮源,降低了发酵的复杂性和不确定性;其次,考察N-10酵母自溶粉不同浓度对灵芝菌丝体发酵合成灵芝三萜过程中菌丝体的生物量、葡萄糖消耗、灵芝三萜产量等方面的影响,确定了N-10酵母自溶粉的适宜添加浓度。在此基础上,采用响应面中心组合设计,对4因素最佳水平范围进行研究,结果表明,葡萄糖、N-10酵母自溶粉、磷酸二氢钾和七水硫酸镁的含量分别为31.06g/L、2.76g/L、1.77g/L和1.99g/L时,灵芝三萜的理论产量为21.166g/kg干菌丝体,实际发酵产量提高到21.153g/kg干菌丝体。与原工艺相比,新工艺的灵芝三萜产量提高了6.22%。     

Improved ethanol production in Jerusalem artichoke tubers by overexpression of inulinase gene in Kluyveromyces marxianus

Ethanol production from Jerusalem artichoke tubers through a consolidated bioprocessing (CBP) strategy using the inulinase-producing yeast Kluyveromyces marxianus is an economical and competitive than that from a grainbased feedstock. However, poor inulinase production under ethanol fermentation conditions significantly prolongs the fermentation time and compromises ethanol productivity. Improvement of inulinase activity appears to be promising for increasing ethanol production from Jerusalem artichoke tubers by CBP. In the present study, expression of the inulinase gene INU with its own promoter in K. marxianus (K/INU2) was explored using the integrative cassette. Overexpression of INU was explored using chromosome integration via the HO locus of the yeast. Inulinase activity and ethanol were determined from inulin and Jerusalem artichoke tubers under fed-batch operation. Inulinase activity was 114.9 U/mL under aerobic conditions for K/INU2, compared with 52.3 U/mL produced by the wild type strain. Importantly, inulinase production was enhanced in K/INU2 under ethanol fermentation conditions. When using 230 g/L inulin and 220 g/L Jerusalem artichoke tubers as substrates, inulinase activities of 3.7 and 6.8 U/mL, respectively, were measured using K/INU2, comparing favorably with 2.4 and 3.1 U/mL, respectively, using the wide type strain. Ethanol concentration and productivity for inulin were improved by the recombinant yeast to 96.2 g/L and 1.34 g/L/h, respectively, vs 93.7 g/L and 1.12 g/L/h, respectively, by the wild type strain. Ethanol concentration and productivity improvements for Jerusalem artichoke tubers were 69 g/L and 1.44 g/L/h, respectively, from the recombinant strain vs 62 g/L and 1.29 g/L/h, respectively, from the wild type strain.     

耐高温酵母菌的筛选及特性

筛选得到1株在41 ℃可以良好生长的耐高温酵母菌,并对其特性及发酵性能进行研究.结果表明:该菌的最适生长pH为5.0,转速180 r/min,最高生长温度45 ℃.在41 ℃和初糖质量浓度为93.0 g/L的条件下发酵24 h后,乙醇质量浓度达到44.0 g/L,乙醇得率为93.0%.     

无载体固定化酵母细胞木薯淀粉质原料酒精连续发酵研究

以木薯粉糖化液为发酵底物,在总发酵体积(有效)为15L的悬浮床生物反应器中,对一株粟酒裂殖酵母变异株进行一级和二级连续发酵研究。结果表明,二级连续发酵系统可明显改善一级系统的不足,并取得了平均流加糖液浓度150g/L,发酵强度为97g/L.h,流出液酒精浓度727g/L,残糖浓度374g./L,总糖利用率达90%的较好结果;整个系统在连续一个月的运行中从未发现染菌现象,发酵操作稳定。