维生素B12的生物合成、发酵生产与应用

维生素B12(VB12)是一种重要的动物和人类营养因子, 广泛应用于饲料、食品和医药卫生领域。中国已成为全球VB12的主要产地, 2007年产量为27 t, 占全球总产量的77%。VB12是目前已发现的最大、最复杂的维生素分子, 化学合成极其困难, 所有VB12产品均采用生物发酵制备其主体结构。VB12主要由古生菌和一些真细菌通过有氧或厌氧两种途径合成, 工业上主要采用费式丙酸菌(Propionibacterium freudenrechii）和脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrificans)进行发酵生产。综述了VB12的基本性质, 生物合成途径, 以及发酵生产工艺, 并对VB12的应用与市场前景作了分析。     

维生素B12的生物合成、发酵生产与应用

维生素B12(VB12)是一种重要的动物和人类营养因子, 广泛应用于饲料、食品和医药卫生领域。中国已成为全球VB12的主要产地, 2007年产量为27 t, 占全球总产量的77%。VB12是目前已发现的最大、最复杂的维生素分子, 化学合成极其困难, 所有VB12产品均采用生物发酵制备其主体结构。VB12主要由古生菌和一些真细菌通过有氧或厌氧两种途径合成, 工业上主要采用费式丙酸菌(Propionibacterium freudenrechii）和脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrificans)进行发酵生产。综述了VB12的基本性质, 生物合成途径, 以及发酵生产工艺, 并对VB12的应用与市场前景作了分析。     

低成本绿色循环工艺发酵生产丙酸联产维生素B12

对提取维生素B12后的费氏丙酸杆菌废菌体进行水解处理,考察以菌体水解液作为N源用于丙酸发酵的可行性.利用正交设计得到了提取维生素B12后的废菌体水解优化条件.基于此,构建利用植物纤维床反应器固定化生产丙酸联产维生素B12的低成本绿色循环工艺.结果表明:在4.5L的发酵体系中,单批次总糖质量浓度为200 g/L,发酵进行了5批次共1192h,丙酸生成总量为2 328.75 g,单批次丙酸质量浓度103.50 g/L,丙酸生产效率达0.43 g/(L·h),干菌质量浓度达到19.52 g/L.将菌体注入微好氧发酵罐中发酵获得112.8 mg/L维生素B12.     

利用酒精糟沼气发酵废液提取维生素B_(12)

维生素B_(12)是治疗贫血、肝炎、神经系统等疾病的药品。我国目前生产的这种药品主要是从链霉素废液中提取的,最近也有从庆大霉素废液中提取的,有的单位还研究用丙酸菌发酵法生产也已取得成功。前两种发酵液含维生素B_(12)很少,产量不大,后者虽然含量     

使用硅藻土处理发酵废液、提高丁醇发酵废液回用率

以生物柴油为萃取剂耦联丁醇发酵,能以最为节能的方式生产"改良型"生物柴油、提高发酵性能,但却也产生了大量发酵废液、萃余液回用率超过50%次轮发酵就无法正常进行.探讨了使用硅藻土处理发酵废液、提高废液回用率的可能性和最适条件,在使用40目硅藻土、用量3%(w/v)的条件下,废液回用率可以提高至75%;对提高废液回用率的原因进行了初探,利用少量硅藻土可以吸附发酵残液中的丁醇,减少因美拉德反应所生成的不同分子量的增殖抑制型色素物质.原位添加微量硅藻土有利于丁醇发酵的进行,在使用油醇的萃取发酵条件下,丁醇总生产强度提高了8%.     

燃料乙醇制造的“零能耗零污染”趋势

酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化,沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成,将最终完成木薯原料燃料酒精制造向“零能耗、零污染”生产技术的转型。     

燃料乙醇制造的“零能耗零污染”趋势

酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化,沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成,将最终完成木薯原料燃料酒精制造向“零能耗、零污染”生产技术的转型。     

生物法合成丙烯酸的研究进展

丙烯酸是一种重要的化工原料,被广泛应用于涂料、超吸附材料等领域。目前丙烯酸的获得主要通过丙烯氧化,但由于石油资源日渐枯竭以及生产过程造成的环境问题,利用生物质资源生产丙烯酸已成为研究热点。介绍了丙烯酸的性质及其在工业上的应用,并详细综述了生物法制备丙烯酸的研究进展。根据丙烯酸生产中是否应用传统的化工过程,将其分为半生物合成和全生物合成。半生物法主要包括乳酸化学法脱水以及丙烯腈、丙烯酰胺的生物转化;全生物法主要包括乳酸生物法脱水、3-羟基丙酸途径、糖直接发酵法以及DMSP(二甲基巯基丙酸内盐)途径。由于乳酸发酵的工艺成熟、原料易得,因此对乳酸脱水进行了重点介绍,其中生物法脱水符合可持续发展的要求,对其进行了详细介绍。同时还分析了各种方法的优缺点,探讨了利用生物质资源生产丙烯酸的研究趋势。     

威兰胶生产废液循环利用工艺

为减少威兰胶生产过程中的废水排放量,针对威兰胶生产中废水形成的主要环节,对乙醇蒸馏母液的循环利用工艺进行初步研究。在分析乙醇蒸馏母液主要成分的基础上,对比威兰胶发酵过程的物质耗用量,以蒸馏母液作为配制培养基用水,确定威兰胶循环发酵培养基的组成,构建威兰胶生产废液循环利用的闭路工艺,达到清洁生产的目的。研究表明,与常规威兰胶发酵相比,采用闭路循环发酵工艺可节省30％KH2PO4及60％MgSO4·7H2O用量,同时产品质量浓度维持在16．8g/L左右,其黏度及流态特性指数n值分别维持在5．1 Pa·s和0．275左右。     

纤维素酶生产技术

利用可再生的纤维素资源生产燃料乙醇是克服能源危机的有效途径之一,半个世纪以来我国在这方面已投入了大量的财力．物力进行工业化相关研究。。整体工艺流程是,纤维素首先经过水解得到葡萄糖．然后经过酒精酵母发酵即可得到乙醇．经蒸馏,脱水制成无水乙醇后可用于配制乙醇汽油．作为汽车燃料。纤维素水解产生葡萄糖有化学法和酶法。化学法一般采用稀酸水解．酸性废液严重污染环境,     

用萃取发酵法从乳糖生产乙醇

奶酪乳清是乳制品工业中一大废液,因内中含有大量的乳糖而影响环境。但是,乳糖是酒精发酵的极好原料,特别是在大规模生产过程中。 萃取发酵这一技术,可应用于有末端产品抑制     

芽孢杆菌(Bacillus sp.)脂肽抗生素发酵工艺及分离纯化

微生物脂肽具有抗菌谱广、热稳定性高、低毒、低抗药性等优点,近年来受到国内外广泛关注。综述了芽孢杆菌脂肽抗生素的发酵和分离纯化工艺的最新研究进展。在发酵工艺中,培养基营养组成、发酵温度、搅拌转速和通气量等参数对脂肽的产量至关重要,碳源、氮源和金属离子的组成与配比都会影响芽孢杆菌的生长与产物的合成,适当控制搅拌转速和通气量可提高脂肽产量。此外,近年来一些新型发酵工艺,如泡沫回流、固定化细胞、无泡发酵、固态发酵等被用于脂肽生产,通过改进发酵方式,在降低成本的同时提高了脂肽抗生素产量。抗菌脂肽分离纯化的主要方法包括超滤、吸附、泡沫分离及色谱法等,这些方法相对于传统的酸沉和萃取,具有可连续生产、脂肽提取量高及成本低等优点。同时,多种纯化方法的组合应用大幅度提高了抗菌脂肽的提取效果,有效降低了成本,是脂肽抗生素分离提取的发展方向。     

茶氨酸提取纯化工艺研究

系统研究了从茶多酚工业废液中提取纯化茶氨酸的工艺。采用絮凝、吸附、阳离子树脂交换、重结晶工艺来分离纯化茶氨酸。结果表明,絮凝能有效的去除茶多酚工业废液中的蛋白质等杂质,杂质的去除率为50％;吸附能进一步去除色素、多酚类物质及大分子有机物;阳离子交换树脂能较专-吸附氨基酸。茶多酚工业废液经絮凝→吸附→阳离子树脂交换工艺可得纯度50%的茶氨酸,得率为1．8％;通过重结晶可得到纯度90％的茶氨酸,得率为0．8%。     

超临界CO_2和微波辅助萃取艾叶挥发油工艺的研究

通过超临界CO2萃取均匀设计实验和微波辅助萃取艾叶挥发油的正交实验比较,考察影响提取的主要因素,寻求最佳萃取工艺。超临界CO2萃取最佳工艺条件为:萃取压力16MP,萃取温度31℃,CO2流量20kg/h和时间80min,得率3.75%;微波萃取最佳工艺条件为:辐射功率720w,辐射时间200s,溶剂量400mL,洗涤剂量50mL,得率4.85%。水蒸馏法提取率为1.87%。结果表明超临界CO2和水蒸馏法萃取艾叶挥发油品质最好;微波萃取收率最高,但品质较差。     

大肠杆菌发酵生产L-色氨酸工艺简析

本文对L-色氨酸进行了简要概述,指出利用大肠杆菌工程菌直接发酵生产L-色氨酸为国内主流方法,并对其成熟的发酵工艺控制、提取工艺进行了简析,并指出部分可进一步优化的工艺点。其中发酵工艺简析包括菌种培养基增加一定溶度抗生素和控制发酵温度来控制质粒稳定性;分析物料作用并提出优化后的种子、发酵培养基组成;菌种无需控制溶氧,而发酵则用溶氧反馈补料;控制乙酸和氨氮浓度、顺序升温缩短周期降低抑制性副产物作用。分离提取工艺简析包括硫酸酸化p H2-3,陶瓷膜过滤并控制滤液平均单位为14000-18000u/ml,阳离子树脂纯化,醋酸调p H5.89,0.5%活性炭60℃脱色20-30min,蒸发浓缩结晶,纯化水洗涤整条工艺路线。     

抗噬菌体谷氨酸高产菌株选育

从污染的谷氨酸发酵废液中分离纯化噬菌体,并以高滴定度侵染生产敏感菌,借助菌的自发突变筛选出抗噬突变株,再运用紫外线、亚硝基胍复合诱变手段经过初筛、复筛,最后选育出抗噬谷氨酸高产菌株。其过程简单、便利,可靠性高,是选育抗噬谷氨酸高产菌株的好方法,对发酵行业具有指导意义。曾选育到抗噬谷氨酸高产菌株,其摇瓶发酵产量比对照提高26.4%。     

纤维素降解菌的分离筛选及对中药废弃物的固相发酵研究

中药在提取炮制后残留大量生物质被简单堆弃,而其中的木质纤维素等生物质能被微生物有效利用降解,筛选到16株对木质纤维素有降解效果的菌株,对其中8株降解效果明显功能菌株进行了深入研究,经16(18)S rDNA鉴定发现5株细菌主要为Bacillus属、Streptomyces属和Enterobacter属,3株真菌为Ascomycete属、Aspergillus属和Trichosporon属;利用8株菌固相发酵中药废弃物,通过监测堆体温度、pH等参数,发现细菌类在发酵初期能迅速提高堆体温度,而真菌类发酵腐熟过程较缓慢,提示利用细菌-真菌联合组成降解菌系是提高中药废弃物固相发酵的重要手段。     

脱氧腺苷钴胺素生物合成途径中一种中间产物的研究

在费氏丙酸杆菌（Propionibacterium freudenreichii）发酵生产维生素B12的研究中,分离到脱氧腺苷钴胺素合成途径中一种关键而稳定的中间产物。该物质在维生素B12发酵过程中大量积累,当添加前体物质5,6-二甲基苯并咪唑(DMB)后可完全转化为脱氧腺苷钴胺素,光谱和质谱分析其应是脱氧腺苷钴胺素合成途径的中间产物－腺苷钴啉醇酰胺。对此中间产物的研究可深入了解厌氧合成脱氧腺苷钴胺素的代谢途径,并运用代谢调控手段优化工艺,指导厌氧发酵生产维生素B12的生产实践。     

陈皮黄酮提取工艺优化及抗氧化活性检测

本研究采用超声波辅助溶剂提取法提取陈皮(Citrus reticulata Blanco)黄酮类化合物,通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法和2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)法检测抗氧化活性.设计响应面实验,考察乙醇质量分数、超声时间和料液比对陈皮黄酮提取的影响,得到的最佳提取工艺为乙醇质量分数60％,超声时间36 min,料液比1∶25 (g/mL),所得黄酮提取率为24.75 mg/g;DPPH实验表明纯化前、乙酸乙酯萃取和AB-8树脂纯化后的陈皮黄酮的IC50值分别为427.83、129.76、87.44μg/mL,抗坏血酸当量(AEAC值)分别为1283.85、4266.04、6245.73mg/100 g;ABTS实验表明纯化前、乙酸乙酯萃取和AB-8树脂纯化后的陈皮黄酮的IC50值分别为181.67、50.87、43.3μg/mL,AEAC值分别为8584.79、30690.99、36006.24mg/100 g.并且陈皮黄酮的抗氧化能力具有剂量效应关系,纯化后的能力显著增强.     

最新专利文摘

酵母菌混合发酵乳清生产燃料乙醇的方法;微生物处理工业废弃物的方法和发酵生产微生物油脂的方法及其专用菌株;重组表达载体和用其转化的宿主细胞发酵甘油高产1,3-丙二醇的方法;用基因工程菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法